Вибір правильного типу верстата при багатоосьовій обробці з ЧПК є одним з найважливіших рішень. Він визначає загальні можливості процесу, можливі конструкції та загальні витрати. 3-осьова чи 4-осьова чи 5-осьова обробка з ЧПК є популярною дискусією, і правильна відповідь залежить від вимог проекту.
У цьому посібнику ми ознайомимося з основами багатоосьової обробки з ЧПК і порівняємо 3-осьову, 4-осьову та 5-осьову обробку з ЧПК, щоб допомогти зробити правильний вибір.
Вступ до 3-осьової обробки
Шпиндель рухається лінійно в напрямках X, Y і Z, і деталь потребує пристосувань, які утримують її в одній площині. У сучасних машинах можлива можливість працювати на кількох площинах. Але вони вимагають спеціальних пристосувань, які є трохи дорогими у виготовленні та займають багато часу.
Однак існують деякі обмеження щодо можливостей 3-осьових ЧПК. Багато функцій є або економічно нежиттєздатними, незважаючи на відносну ціну 3-осьових ЧПК, або просто неможливі. Наприклад, 3-осьові верстати не можуть створювати кутові об’єкти або щось, що знаходиться в системі координат XYZ.
Навпаки, 3-осьові верстати можуть створювати елементи підрізання. Однак вони потребують кількох попередніх умов і спеціальних різців, як-от фрези з Т-подібним пазом і різці типу «ластівчин хвіст». Виконання цих вимог іноді може різко підвищити ціни, а іноді стає більш доцільним вибрати 4-осьове або 5-осьове фрезерне рішення з ЧПК.
Вступ до 4-осьової обробки
4-осьова обробка є більш досконалою, ніж її 3-осьові аналоги. Окрім руху ріжучого інструменту в площинах XYZ, вони також дозволяють заготовці обертатися навколо осі Z. Це означає, що 4-осьове фрезерування може працювати на 4 сторонах без будь-яких спеціальних вимог, таких як унікальні пристосування чи ріжучі інструменти.
Як зазначалося раніше, додаткова вісь на цих машинах робить їх більш економічно життєздатними в деяких випадках, коли 3-осьові машини можуть виконувати роботу, але з особливими вимогами. Додаткові витрати, необхідні для виготовлення відповідних пристосувань і ріжучих інструментів на 3-осьових верстатах, перевищують загальну різницю у вартості між 4-осьовими та 3-осьовими верстатами. Таким чином, вони є більш життєздатним вибором для деяких проектів.
Крім того, ще одним важливим аспектом 4-осьового фрезерування є загальна якість. Оскільки ці верстати можуть працювати з 4 сторін одночасно, переставляти заготовку на пристосування не потрібно. Тим самим зводячи до мінімуму ймовірність людської помилки та покращуючи загальну точність.
Сьогодні існує два типи 4-осьової обробки з ЧПУ; суцільний та індексуючий.
Безперервна обробка дозволяє ріжучому інструменту та заготовці рухатися одночасно. Це означає, що машина може різати матеріал, коли вона обертається. Таким чином, складні дуги та форми, такі як спіралі, дуже прості в обробці.
Індексна обробка, з іншого боку, працює поетапно. Ріжучий інструмент зупиняється, коли деталь починає обертатися навколо Z-площини. Це означає, що машини для індексування не мають таких же можливостей, оскільки вони не можуть створювати складні дуги та форми. Єдина перевага полягає в тому, що деталь тепер можна обробляти з 4 різних сторін без необхідності будь-яких спеціальних пристосувань, які є важливими для 3-осьового верстата.
Вступ до 5-осьової обробки
5-осьова обробка робить речі на крок далі та дозволяє обертатися у двох площинах. Багатоосьове обертання разом із здатністю ріжучого інструменту рухатися в трьох напрямках є двома невід’ємними якостями, які дозволяють цим машинам виконувати найскладніші завдання.
На ринку доступні два види 5-осьової обробки з ЧПУ. 3+2-осьова обробка та безперервна 5-осьова обробка. Обидва працюють у всіх площинах, але перший має ті самі обмеження та принцип роботи, що й індексуючий 4-осьовий верстат.
3+2-осьова обробка з ЧПК дозволяє обертанню бути незалежним одне від одного, але обмежує використання обох координатних площин одночасно. Навпаки, безперервна 5-осьова обробка не має таких обмежень. Таким чином забезпечується чудовий контроль і можливість зручного обробки найскладніших геометрій.
Основні відмінності між 3-, 4-, 5-осьовою обробкою з ЧПУ
Розуміння складності та обмежень типу обробки з ЧПК є невід’ємною частиною забезпечення найкращого балансу між вартістю, часом і якістю процесу.
Як зазначалося раніше, численні проекти були б дорожчими за умови економного 3-осьового фрезерування через складнощі, пов’язані з пристосуваннями та процесами. Подібним чином простий вибір 5-осьового фрезерування для кожного окремого проекту буде синонімом боротьби з тарганами за допомогою кулемета. Звучить неефективно, правда?
Саме тому важливо розуміти основні відмінності між 3-осьовою, 4-осьовою та 5-осьовою обробкою. Це може гарантувати вибір найкращого типу машини для будь-якого конкретного проекту без будь-яких компромісів щодо основних параметрів якості.
Ось 5 основних відмінностей між видами обробки з ЧПУ.
Принцип роботи
Принцип роботи всіх ЧПУ однаковий. Ріжучий інструмент під керуванням комп’ютера обертається навколо заготовки для видалення матеріалу. Крім того, усі верстати з ЧПК використовують M-коди або G-коди для розшифровки руху інструменту відносно заготовки.
Відмінність полягає в додатковій можливості обертання навколо різних площин. Як 4-осьове, так і 5-осьове фрезерування з ЧПК дозволяють обертати навколо різних координат, і ця якість призводить до створення більш складних форм з відносною легкістю.
Точність і точність
Обробка з ЧПУ відома своєю точністю та низькими допусками. Однак тип ЧПК впливає на кінцеві допуски виробу. 3-осьовий ЧПК, хоч і дуже точний, матиме більше шансів на випадкові помилки через послідовне переміщення заготовки. Для більшості програм ця похибка незначна. Однак для чутливих додатків, що стосуються аерокосмічних і автомобільних застосувань, навіть найменше відхилення може спричинити проблеми.
Як 4-осьова, так і 5-осьова обробка з ЧПК не мають цієї проблеми, оскільки вони не потребують жодного змінення положення. Вони дозволяють різати в декількох площинах на одному пристосуванні. Крім того, важливо відзначити, що це єдине джерело невідповідності в якості 3-осьової обробки. Окрім цього, загальна якість з точки зору точності та акуратності залишається незмінною.
Додатки
Відмінності в типі ЧПК залежать не від галузевого застосування, а від характеру продукту. Наприклад, різниця між 3-осьовими, 4-осьовими та 5-осьовими фрезерними виробами базуватиметься на загальній складності конструкції, а не на самій галузі.
Просту деталь для аерокосмічної галузі можна розробити на 3-осьовому верстаті, тоді як щось складне для будь-якого іншого сектора може вимагати використання 4- або 5-осьового верстата.
Витрати
Вартість є однією з основних відмінностей між 3-, 4- та 5-осьовим фрезеруванням з ЧПУ. 3-осьові верстати, природно, є більш економічними в придбанні та обслуговуванні. Однак витрати на їх використання залежать від таких факторів, як обладнання та доступність операторів. Хоча витрати на операторів залишаються незмінними у випадку 4-осьових і 5-осьових верстатів, пристосування все ще займають значну частину витрат.
З іншого боку, 4- та 5-осьова обробка є більш технологічною та має кращі характеристики. Тому вони, природно, дорогі. Однак вони надають багато можливостей і є життєздатним вибором у багатьох унікальних випадках. Один із них уже обговорювався раніше, де теоретично можлива конструкція з 3-осьовим верстатом потребуватиме багатьох спеціальних пристосувань. Таким чином збільшуються загальні витрати та робиться 4-осьова або 5-осьова обробка більш життєздатним варіантом.
Час виконання
Коли справа доходить до загального часу виконання робіт, безперервні 5-осьові машини забезпечують найкращі загальні результати. Вони можуть обробляти навіть найскладніші форми за найкоротший час завдяки відсутності зупинок і одноетапній обробці.
Після цього з’являються 4-осьові верстати безперервної дії, оскільки вони дозволяють обертатися по одній осі та можуть обробляти лише площинні кутові елементи за один рух.
Нарешті, 3-осьові верстати з ЧПК мають найдовший час виконання, оскільки різання відбувається поетапно. Крім того, обмеження 3-осьових верстатів означають, що буде потрібно багато змінювати положення заготовки, що призведе до збільшення загального часу виконання будь-якого проекту.
3-осьове проти 4-осьового або 5-осьового фрезерування, що краще?
У виробництві не існує такого поняття, як абсолютно кращий метод або універсальне рішення для всіх. Правильний вибір залежить від тонкощів проекту, загального бюджету, часу та вимог до якості.
3-осьовий проти 4-осьовий чи 5-осьовий, усі мають свої переваги та недоліки. Природно, 5-осьовий може створювати більш складні 3D-геометрії, тоді як 3-осьовий може швидко та послідовно створювати простіші деталі.
Підводячи підсумок, немає відповіді на питання, який з них є кращим. Будь-який метод обробки, який забезпечує ідеальний баланс між вартістю, часом і результатами, буде ідеальним вибором для конкретного проекту.
Докладніше: Фрезерування з ЧПУ проти токарної обробки з ЧПУ: що правильно вибрати
Розпочніть свої проекти з послугами верстатної обробки з ЧПК компанії Guansheng
Для будь-якого проекту чи бізнесу правильний виробничий партнер може стати різницею між успіхом і невдачею. Виробництво є невід’ємною частиною процесу розробки продукту, і правильний вибір на цьому етапі може значною мірою допомогти зробити продукт життєздатним. Guangsheng є ідеальним виробничим вибором для будь-якої ситуації через його наполегливість у забезпеченні найкращого з максимальною послідовністю.
Оснащений найсучаснішим обладнанням і досвідченою командою, Guangsheng може виконувати всі види 3-осьових, 4-осьових або 5-осьових механічних робіт. Завдяки суворій перевірці якості ми можемо гарантувати, що кінцеві деталі безпомилково відповідають усім видам перевірок якості.
Крім того, Guangsheng відрізняє найшвидший термін виконання та найконкурентніші ціни на ринку. Крім того, процес також оптимізовано для полегшення клієнта. Просто завантажте проекти, щоб отримати повний аналіз DFM і миттєву цінову пропозицію, щоб почати.
Автоматизація та онлайн-рішення є ключем до майбутнього виробництва, і Guangsheng це розуміє. Ось чому все, що вам знадобиться для досягнення найкращих результатів, знаходиться лише на відстані одного кліка.
Висновок
Усі 3-, 4- та 5-осьові ЧПК відрізняються, і кожен тип має свої сильні чи слабкі сторони. Правильний вибір, однак, зводиться до унікальних вимог проекту та його вимог. У виробництві немає правильного вибору. Правильний підхід - знайти найбільш оптимальне поєднання якості, вартості та часу. Усі три типи ЧПК можуть забезпечити щось відповідно до вимог конкретного проекту.
Час публікації: 29 листопада 2023 р