Výběr správného typu stroje ve víceosém CNC obrábění patří mezi nejdůležitější rozhodnutí. Určuje celkové možnosti procesu, návrhy, které jsou možné, a celkové náklady. 3osé vs 4osé vs 5osé CNC obrábění je populární debata a správná odpověď závisí na požadavcích projektu.
Tato příručka se podívá na základy víceosého CNC obrábění a porovná 3osé, 4osé a 5osé CNC obrábění, aby vám pomohla učinit správnou volbu.
Úvod do 3osého obrábění
Vřeteno se pohybuje lineárně ve směrech X, Y a Z a obrobek potřebuje přípravky, které jej drží v jedné rovině. Možnost pracovat na více rovinách je možná u moderních strojů. Vyžadují však speciální přípravky, jejichž výroba je mírně nákladná a také zabere spoustu času.
Existují však určitá omezení toho, co mohou 3osé CNC také dělat. Mnoho funkcí je buď ekonomicky neživotaschopných, navzdory relativním cenám 3osých CNC, nebo jsou prostě nemožné. Například 3osé stroje nemohou vytvářet úhlové prvky nebo cokoli, co je v souřadnicovém systému XYZ.
Naopak 3osé stroje mohou vytvářet prvky podříznutí. Potřebují však několik předzásobníků a speciální frézy, jako jsou frézy s drážkou ve tvaru T a rybinové frézy. Splnění těchto požadavků může někdy vystřelit ceny a někdy je životaschopnější zvolit řešení pro 4osé nebo 5osé CNC frézování.
Úvod do 4osého obrábění
4osé obrábění je pokročilejší než jeho 3osé protějšky. Kromě pohybu řezného nástroje v rovinách XYZ umožňují otáčení obrobku i na ose Z. To znamená, že 4osé frézování může pracovat až na 4 stranách bez jakýchkoli zvláštních požadavků, jako jsou jedinečné přípravky nebo řezné nástroje.
Jak bylo uvedeno výše, přídavná osa na těchto strojích je činí ekonomicky životaschopnějšími v některých případech, kdy 3osé stroje zvládnou práci, ale se speciálními požadavky. Dodatečné náklady potřebné na výrobu správných přípravků a řezných nástrojů na 3osých strojích převyšují celkový rozdíl v nákladech mezi 4osými a 3osými stroji. Díky tomu jsou pro některé projekty životaschopnější volbou.
Navíc dalším důležitým aspektem 4osého frézování je celková kvalita. Vzhledem k tomu, že tyto stroje mohou pracovat na 4 stranách najednou, není nutné přemisťování obrobku na přípravky. Tím se minimalizuje šance na lidskou chybu a zlepšuje se celková přesnost.
Dnes existují dva typy 4osého CNC obrábění; kontinuální a indexování.
Kontinuální obrábění umožňuje pohyb řezného nástroje a obrobku současně. To znamená, že stroj může řezat materiál, když se otáčí. Díky tomu jsou složité oblouky a tvary jako šroubovice velmi jednoduché na obrábění.
Indexační obrábění naproti tomu funguje po etapách. Řezný nástroj se zastaví, jakmile se obrobek začne otáčet kolem roviny Z. To znamená, že indexovací stroje nemají stejné možnosti, protože nemohou vytvářet složité oblouky a tvary. Jedinou výhodou je skutečnost, že obrobek lze nyní obrábět na 4 různých stranách bez potřeby speciálních přípravků, které jsou u 3osého stroje nezbytné.
Úvod do 5osého obrábění
5osé obrábění posouvá věci o krok dále a umožňuje rotaci ve dvou rovinách. Tato víceosá rotace spolu se schopností řezného nástroje pohybovat se ve třech směrech jsou dvě integrální vlastnosti, které těmto strojům umožňují zvládat ty nejsložitější úlohy.
Na trhu jsou k dispozici dva druhy 5osého CNC obrábění. 3+2osé obrábění a plynulé 5osé obrábění. Oba pracují ve všech rovinách, ale první má stejná omezení a pracovní princip jako indexovací 4osý stroj.
3+2osé CNC obrábění umožňuje, aby rotace byla na sobě nezávislá, ale omezuje použití obou souřadnicových rovin současně. Naopak kontinuální 5osé obrábění s takovými omezeními nepřichází. To umožňuje vynikající ovládání a schopnost pohodlně obrábět ty nejsložitější geometrie.
Hlavní rozdíly mezi 3, 4, 5 osým CNC obráběním
Pochopení složitosti a omezení typu CNC obrábění je nedílnou součástí zajištění nejlepší rovnováhy mezi náklady, časem a kvalitou procesu.
Jak bylo uvedeno dříve, mnoho projektů by bylo dražších na jinak ekonomickém tříosém frézování kvůli složitosti týkající se přípravků a procesů. Podobně jednoduché rozhodnutí pro 5osé frézování pro každý jednotlivý projekt by bylo synonymem pro boj proti švábům pomocí kulometu. Nezní to efektivně, že?
To je přesně důvod, proč je nezbytné porozumět hlavním rozdílům mezi 3-osým, 4-osým a 5-osým obráběním. Tímto způsobem lze zajistit, že pro jakýkoli konkrétní projekt bude vybrán ten nejlepší typ stroje, aniž by došlo k jakémukoli kompromisu v základních parametrech kvality.
Zde je 5 hlavních rozdílů mezi druhy CNC obrábění.
Pracovní princip
Princip činnosti všech CNC obrábění je stejný. Řezný nástroj vedený počítačem se otáčí kolem obrobku a odstraňuje materiál. Kromě toho všechny CNC stroje používají buď M-kódy nebo G-kódy k dešifrování pohybu nástroje vzhledem k obrobku.
Rozdíl spočívá v dodatečné schopnosti rotace v různých rovinách. 4osé i 5osé CNC frézování umožňuje rotaci o různých souřadnicích a díky této kvalitě lze relativně snadno vytvářet složitější tvary.
Přesnost a přesnost
CNC obrábění je známé svou přesností a nízkými tolerancemi. Typ CNC však ovlivňuje konečné tolerance produktu. 3-osé CNC, i když je velmi přesné, bude mít větší pravděpodobnost náhodných chyb díky důslednému přemístění obrobku. U většiny aplikací je tato chybovost zanedbatelná. U citlivých aplikací týkajících se leteckého a automobilového průmyslu však i sebemenší odchylka může způsobit problémy.
4osé i 5osé CNC obrábění tento problém nemá, protože nepotřebují žádné přemístění. Umožňují řezání ve více rovinách na jednom přípravku. Dále je důležité poznamenat, že toto je jediný zdroj nesrovnalostí v kvalitě 3osého obrábění. Kromě toho zůstává celková kvalita z hlediska přesnosti a přesnosti stejná.
Aplikace
Spíše než celoodvětvové aplikace se rozdíly v typu CNC týkají povahy produktu. Například rozdíl mezi 3osými, 4osými a 5osými frézovacími produkty bude založen spíše na celkové složitosti návrhu než na samotném odvětví.
Jednoduchá součást pro letecký sektor může být vyvinuta na 3osém stroji, zatímco něco složitého pro jakýkoli jiný sektor může vyžadovat použití 4osého nebo 5osého stroje.
Náklady
Mezi hlavní rozdíly mezi 3, 4 a 5osým CNC frézováním patří náklady. 3-osé stroje jsou přirozeně hospodárnější na nákup a údržbu. Náklady na jejich použití však závisí na faktorech, jako je vybavení a dostupnost operátorů. Zatímco náklady na obsluhu zůstávají u 4osých a 5osých strojů stejné, značnou část nákladů stále tvoří přípravky.
Na druhou stranu je 4 a 5osé obrábění technologicky vyspělejší a má lepší vlastnosti. Proto jsou přirozeně drahé. Přinášejí však mnoho možností a jsou životaschopnou volbou v mnoha jedinečných případech. Jeden z nich již byl diskutován dříve, kde by teoreticky možný design s 3osým strojem vyžadoval mnoho vlastních přípravků. Tím se zvyšují celkové náklady a 4osé nebo 5osé obrábění se stává životaschopnější možností.
Dodací lhůta
Pokud jde o celkové dodací lhůty, kontinuální 5osé stroje poskytují nejlepší celkové výsledky. Dokážou zpracovat i ty nejsložitější tvary v nejkratším čase díky nedostatku odstávek a jednokrokového obrábění.
Následují kontinuální 4osé stroje, protože umožňují rotaci v jedné ose a mohou zpracovávat pouze rovinné úhlové prvky najednou.
A konečně, 3osé CNC stroje mají nejdelší dodací lhůtu, protože řezání probíhá po etapách. Kromě toho omezení 3osých strojů znamenají, že dojde k velkému přemisťování obrobku, což by mělo za následek prodloužení celkových časů realizace jakéhokoli projektu.
3osé vs 4osé vs 5osé frézování, které je lepší?
Ve výrobě neexistuje nic jako absolutně lepší metoda nebo univerzální řešení. Správná volba závisí na složitosti projektu, celkovém rozpočtu, čase a požadavcích na kvalitu.
3osé vs 4osé vs 5osé, všechny mají své výhody a nevýhody. Přirozeně, 5-osy mohou vytvářet složitější 3D geometrie, zatímco 3-osy mohou rychle a konzistentně chrlit jednodušší kusy.
Suma sumárum, neexistuje odpověď na otázku, který z nich je lepší volbou. Jakákoli metoda obrábění, která poskytuje dokonalou rovnováhu mezi náklady, časem a výsledky, by byla ideální volbou pro konkrétní projekt.
Přečtěte si více: CNC frézování vs CNC soustružení: který je správný výběr
Začněte své projekty se službami CNC obrábění Guansheng
Pro jakýkoli projekt nebo podnikání může být správný výrobní partner rozdílem mezi úspěchem a neúspěchem. Výroba je nedílnou součástí procesu vývoje produktu a správná volba v této fázi může vést k tomu, že produkt bude životaschopný. Guangsheng je ideální výrobní volbou pro každou situaci, protože trvá na dodání toho nejlepšího s maximální důsledností.
Guangsheng, vybavený nejmodernějším zařízením a zkušeným týmem, dokáže zvládnout všechny druhy 3osých, 4osých nebo 5osých obráběcích úloh. Díky přísným kontrolám kvality můžeme zaručit, že finální díly bez problémů splňují všechny druhy kontrol kvality.
Kromě toho, co odlišuje Guangsheng od ostatních, jsou jeho nejrychlejší dodací lhůty a nejkonkurenceschopnější ceny na trhu. Proces je navíc optimalizován tak, aby usnadnil zákazníkovi. Jednoduše nahrajte návrhy a získejte komplexní analýzu DFM a okamžitou cenovou nabídku, abyste mohli začít.
Automatizace a online řešení jsou klíčem k budoucnosti výroby a Guangsheng to chápe. To je důvod, proč vše, co potřebujete pro nejlepší výsledky, je vzdáleno pouze jedno kliknutí.
Závěr
Všechny 3, 4 a 5osé CNC jsou různé a každý typ má své silné nebo slabé stránky. Správná volba však závisí na jedinečných požadavcích projektu a jeho náročnosti. Ve výrobě neexistuje správná volba. Správným přístupem je najít nejoptimálnější kombinaci kvality, nákladů a času. Něco, co mohou poskytnout všechny tři typy CNC na základě požadavků konkrétního projektu.
Čas odeslání: 29. listopadu 2023