Многоосевая обработка с ЧПУ:3-, 4- или 5-осевая — что подойдет для вашего проекта?

Многоосная обработка стала доминирующим выбором среди станков с ЧПУ и производителей. Обширные возможности станков с ЧПУ по созданию различных высококачественных изделий, отвечающих требованиям сверхточности, делают их предпочтительными вариантами для многих профессионалов.

Однако выбор правильного типа станка при многокоординатной обработке с ЧПУ имеет важное значение для обеспечения наилучших конструктивных возможностей, общих возможностей процесса обработки и затрат. В данной статье рассматривается многокоординатная обработка, ее основные виды и преимущества. Давайте погрузимся!

Что такое многоосевая обработка?

Многоосевая обработка с ЧПУ — это процесс, который позволяет вращать/перемещать режущий инструмент в трех или более различных направлениях. Обычно компьютерное числовое управление управляет движением режущего инструмента. Многоосная обработка является более сложной из-за большего количества осей. Чем больше количество осей станка с ЧПУ, тем выше требуемая технология и сложность программирования.

Любое количество осей более 3 на станке с ЧПУ считается многоосной обработкой. Практически станки с ЧПУ теперь имеют целых 12 осей. В результате фрезерные станки с ЧПУ с более высокой осью могут создавать обрабатываемые детали со сложными характеристиками.

Основные виды многоосной обработки

Существует несколько станков с ЧПУ, имеющих от трех до двенадцати уникальных осей в разных плоскостях. Вот основные типы настроек многоосных станков.

3-осевая обработка

3-осевая обработка с ЧПУ — это самый простой многоосный тип обработки. Обычно он имеет фиксированную заготовку и шпиндель, который перемещается по трем осям — X, Y и Z. 3-осевая обработка с ЧПУ — самый простой выбор для обработки заготовки со всех шести сторон.

Трехосные фрезерные станки с ЧПУ имеют одну линейную ось и две независимые оси вращения. Электрическая или механическая связь соединяет три оси, обеспечивая вращение режущего инструмента вдоль каждой оси.

Ось X параллельна режущему инструменту, что позволяет фрезерной головке перемещаться вдоль и поперек заготовки. Ось Y сохраняет перпендикулярное положение к режущему инструменту, позволяя фрезерной головке достигать каждого конца заготовки. Аналогично, ось Z перпендикулярна режущему инструменту при регулировке подачи по Z, что позволяет режущему инструменту резать вдоль поверхности заготовки.

4-осевая обработка

4-осевая обработка с ЧПУ предполагает использование фрезерных станков с числовым программным управлением с четырьмя осями для изготовления трехмерных заготовок. Эти фрезерные станки с ЧПУ могут перемещать свои инструменты в четырех направлениях. Они более мощные и обеспечивают более высокую точность, чем 3- и 2-осные станки.

Повышенная точность в 4-осных станках обусловлена движениями четвертой оси. Он позволяет перемещаться вокруг вертикальной оси, обеспечивая машине динамический диапазон движения на 360 градусов без каких-либо специальных приспособлений.

Дополнительная ось на 4-осном фрезерном станке делает его более экономичным вариантом, чем 3-осевой фрезерный станок с ЧПУ. Кроме того, 4-осевое фрезерование обеспечивает лучшее общее качество, чем 3-осевое фрезерование, поскольку оно позволяет обрабатывать четыре стороны одновременно без необходимости изменения положения заготовки. В результате процесс позволяет избежать возможных человеческих ошибок.

5-осевая обработка

5-осевая обработка — это универсальный и популярный метод многоосного субтрактивного производства. Он предполагает использование станков с пятью осями для резки заготовок до желаемой формы. Было бы полезно отметить, что количество осей в станке часто определяет направление инструмента и стола при обработке.

Тем не менее, 5-осевая обработка с ЧПУ имеет значительное преимущество перед 3-осевой обработкой из-за большего количества осей и возможностей. 5-осевые станки допускают вращение в двух плоскостях в сочетании с возможностью перемещения режущего инструмента в трех направлениях. Более того, 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ могут без ошибок решать очень сложные задачи.

5-осевой станок использует эти три линейные оси и две дополнительные оси – A и B. Ось A указывает ось вращения вдоль оси X, а ось B указывает вращение/движение вокруг оси Y. Однако бывают случаи, когда станок перемещается по оси C вместо оси B. Ось C указывает вращение вдоль оси Z.

Преимущества многоосной обработки

Механические цеха и предприятия с ЧПУ извлекают выгоду из огромного количества преимуществ, которые предлагает многоосная обработка, что делает ее идеальным процессом для нескольких применений. Вот некоторые из этих преимуществ:

1. Сокращение затрат на рабочую силу и времени производства

Многоосные станки — это современные станки с числовым программным управлением. Это автоматизированный процесс обработки, который снижает трудозатраты, поскольку оператор практически не участвует в операциях обработки.

Многоосная обработка не требует ручной работы, такой как повторная фиксация. Таким образом, вы можете обрабатывать детали намного быстрее, не меняя постоянно настройки. Вы также сможете быстрее изготавливать детали сложной конструкции, оптимизируя время вывода продукта на рынок.

2. Высококачественная обработка поверхности

Режущие инструменты многоосных станков обычно короче и обладают высокой маневренностью, что позволяет приблизить эти инструменты к разрезаемой поверхности. Следовательно, это снижает вибрацию или вибрацию при обработке, когда эти режущие инструменты с ЧПУ движутся на высоких скоростях. Обработанные детали получат превосходное качество поверхности.

3. Более высокая точность деталей

Еще одним преимуществом многоосной обработки является более высокая точность обрабатываемых деталей благодаря большому диапазону перемещений. Эти фрезерные станки с ЧПУ помогают создавать сложные детали или резать любую поверхность за один установ. В результате сокращается количество необходимых процессов и оборудования для производства детали, обеспечивая при этом повышенную геометрическую точность. Кроме того, он исключает человеческий фактор, который может вызвать ошибки обработки.

4. Увеличение срока службы инструментов

Традиционные станки используют режущие инструменты для резки материала заготовки, который часто быстро изнашивается, что приводит к задержке производственного цикла и низкой точности. Однако режущий инструмент многоосных фрезерных станков с ЧПУ не изнашивается быстро из-за постоянного наклона инструмента или стола для достижения идеального угла резания.

Более того, вы можете запрограммировать многоосные станки на резку разными сторонами каждого лезвия, чтобы обеспечить долговечность режущего инструмента.

5. Изготовление сложных форм

Многоосные станки позволяют производителям плавно обрабатывать сложные углы и дуги за счет дополнительных перемещений/осей. Механикам приходится использовать специальные приспособления и тиски для создания сложных моделей для традиционных трехосных станков. Однако многоосные станки помогают сделать производство сложных конструкций более экономичным.

Какие различия между 3-, 4- и 5-осевой обработкой с ЧПУ?

Понимание проблем и особенностей различной многоосной обработки с ЧПУ является обязательным. Это помогает поддерживать равновесие между такими факторами, как затраты, качество продукции и время.

При сравнении возможностей 3-, 4- и 5-осевой обработки 5-осевая обработка с ЧПУ не всегда подходит для всех изделий, несмотря на то, что она более эффективна, чем 4-осевая обработка с ЧПУ и 3-осевая обработка с ЧПУ.

Кроме того, не все продукты, пригодные для 3-осевой обработки, идеально подходят для 5-осевой обработки. Однако если изделие, обработанное 3-осевой обработкой, пригодно для 5-осевой обработки, затраты на его производство астрономически возрастут.

Понимание различий между этими процессами обработки помогает вам выбрать подходящий станок для вашего продукта без ущерба для основных параметров. Вот различия между этими многоосными обработками.

1. Точность и точность

Высокая точность и низкие допуски являются одними из основных свойств обработки на станках с ЧПУ. Хотя 3-осевая обработка с ЧПУ имеет хорошую точность, существует вероятность ошибок из-за постоянного изменения положения заготовки. Однако для большинства приложений эта погрешность незначительна. Тем не менее малейшее отклонение может привести к осложнениям в чувствительных аэрокосмических приложениях.

При этом 4- и 5-осевые станки не требуют перепозиционирования; следовательно, они обычно не имеют ошибок отклонений, как 3-осевая обработка. Эти 4- и 5-осевые станки с ЧПУ могут добавлять детали к заготовке в нескольких плоскостях/положениях с помощью одного приспособления. Однако последовательное изменение положения при 3-осевой обработке является фактором, влияющим на отклонения при обработке.

2. Принципы работы

Вся обработка с ЧПУ имеет одинаковый принцип работы. Режущий инструмент с числовым программным управлением вращается вокруг материала заготовки, выполняя необходимые разрезы. Кроме того, G-коды или M-коды управляют движением режущего инструмента станков с ЧПУ относительно заготовки.

Однако возможность вращения в разных плоскостях указывает на различия между 3-, 4- и 5-осными станками. Как 5-осевые, так и 4-осевые станки с ЧПУ допускают вращение/перемещение вдоль другой оси, что позволяет обрабатывать изделия сложной формы и геометрии.

3. Приложения

Требования к продукту или сложность конструкции, а не отрасль, определяют идеальную многоосную обработку продукта. В результате вы можете создать простой аэрокосмический компонент, используя 3-осевой станок. Однако разработка сложных компонентов для других секторов может осуществляться с использованием 4- или 5-осевого фрезерного станка с ЧПУ.

4. Расходы

Затраты являются еще одним основным параметром различий между 3-, 4- и 5-осевой обработкой. Как правило, 3-осевой станок является наиболее экономичным вариантом для приобретения и обслуживания. Тем не менее, такие факторы, как наличие операторов станков и приспособлений, часто влияют на стоимость эксплуатации 3-осных станков в мастерской.

Между тем, 4- и 5-осные станки являются продвинутыми и предлагают расширенные возможности, что делает их относительно дорогими. Однако их огромные возможности делают их идеальным выбором для уникальных условий.

Получите услуги многоосевой обработки в WayKen

Если ваши проекты обработки требуют от вас передачи производственного проекта на аутсорсинг, WayKen — это идеальный цех станков с ЧПУ, где можно получить надежные услуги многоосной обработки. У нас есть сложные многоосные станки, способные удовлетворить все требования вашего проекта.

Что еще более важно, у нас есть собственный штат опытных профессионалов, готовых помочь вам на всех этапах пути. Это помогает предотвратить возможные осложнения или ошибки на этапе программирования, производства или постпродакшена. Мы также можем удовлетворить потребности цепочки поставок благодаря нашим профессиональным услугам фрезерования с ЧПУ. Свяжитесь с нами сегодня, и давайте поговорим о вашем следующем проекте!

Часто задаваемые вопросы

Чем многоосевая обработка с ЧПУ лучше ручной обработки?

Многоосная обработка с ЧПУ имеет преимущество перед ручной обработкой в таких областях, как точность и точность, скорость производства, затраты и эффективность. Кроме того, обработка с ЧПУ имеет более низкую степень очистки по сравнению с ручной обработкой.

Чем 5-осевой станок лучше 3-осевого?

5-осевая обработка по сравнению с 3-осевой обработкой обеспечивает большую точность, большую точность, большую гибкость конструкции и сокращение времени выполнения заказа.