Val av rätt typ av maskin i Multi-Axis CNC-bearbetning är bland de mest avgörande besluten. Den bestämmer processens övergripande kapacitet, mönster som är möjliga och de totala kostnaderna. 3-axel vs 4-axel vs 5-axel CNC-bearbetning är en populär debatt och rätt svar beror på projektets krav.
Den här guiden kommer att titta på grunderna för CNC-bearbetning av flera axlar och jämföra 3-axel, 4-axel och 5-axlig CNC-bearbetning för att hjälpa till att göra rätt val.
Introduktion till 3-axlig bearbetning
Spindeln rör sig runt linjärt i x-, y- och z -riktningar och arbetsstyckets behöver fixturer som håller det i ett plan. Alternativet att arbeta på flera plan är möjligt i moderna maskiner. Men de kräver speciella fixturer som är lite dyra att göra och konsumera mycket tid också.
Det finns emellertid vissa begränsningar för vad 3-axel CNC kan göra också. Många funktioner är antingen ekonomiskt oundvikliga, trots de relativa priserna på 3-axliga CNC: er, eller är helt enkelt omöjliga. Till exempel kan 3-axliga maskiner inte skapa vinklade funktioner eller något som finns på XYZ-koordinatsystemet.
I motsats kan 3-axelmaskiner skapa underskurna funktioner. De behöver emellertid flera pre-återkomster och specialskärare som T-slot och svängare. Att uppfylla dessa krav kan ibland skyrocket priserna och ibland blir det mer livskraftigt att välja en 4-axlig eller 5-axlig CNC-fräsningslösning.
Introduktion till 4-axlig bearbetning
4-axlig bearbetning är mer avancerad än dess 3-axliga motsvarigheter. Förutom rörelsen av skärverktyget i XYZ-plan tillåter de också arbetsstycket att rotera på z-axeln. Att göra det innebär att 4-axelfräsning kan arbeta på så många som fyra sidor utan några speciella krav som unika fixturer eller skärverktyg.
Som nämnts tidigare gör den extra axeln på dessa maskiner dem mer ekonomiskt hållbara för vissa fall där 3-axliga maskiner kan få jobbet gjort, men med speciella krav. Den extra kostnaden som behövs för att göra rätt fixturer och skärverktyg på 3-axlar överstiger den totala kostnadsskillnaden mellan 4-axel- och 3-axliga maskiner. Därmed göra dem till ett mer livskraftigt val för vissa projekt.
Dessutom är en annan viktig aspekt av 4-axelfräsning den totala kvaliteten. Eftersom dessa maskiner kan arbeta på fyra sidor på en gång, behövs inte omplaceringen av arbetsstycket på fixturerna. Därmed minimera risken för mänskligt fel och förbättra den totala noggrannheten.
Idag finns det två typer av 4-axel CNC-bearbetning; kontinuerlig och indexering.
Kontinuerlig bearbetning gör att skärverktyget och arbetsstycket kan röra sig samtidigt. Detta innebär att maskinen kan klippa material medan den roterar. Därigenom gör komplexa bågar och former som helixer mycket enkla att maskin.
Indexeringsbearbetning, å andra sidan, arbetar i steg. Skärverktyget stannar när arbetsstycket börjar rotera runt z-planet. Detta innebär att indexeringsmaskiner inte har samma kapacitet eftersom de inte kan skapa komplexa bågar och former. Den enda fördelen är det faktum att arbetsstycket nu kan bearbetas på fyra olika sidor utan att behöva några speciella fixturer som är viktiga i en 3-axlig maskin.
Introduktion till 5-axlig bearbetning
5-axelbearbetning tar saker ett steg längre och tillåter rotation på två plan. Denna multi-axelrotation tillsammans med skärverktygets förmåga att röra sig i tre riktningar är de två integrerade egenskaperna som gör det möjligt för dessa maskiner att hantera de mest komplexa jobb.
Det finns två typer av 5-axel CNC-bearbetning tillgängliga på marknaden. 3+2-axelbearbetning och kontinuerlig 5-axlig bearbetning. Båda arbetar i alla plan men de förstnämnda har samma begränsningar och arbetsprincip som en indexering av 4-axlig maskin.
3+2 -axeln CNC -bearbetning gör att rotation är oberoende av varandra men begränsar användningen av båda koordinatplanen samtidigt. I motsats inte kommer kontinuerlig 5-axlig bearbetning av sådana begränsningar. Därmed möjliggöra överlägsen kontroll och förmågan att bekvämt bearbeta de mest komplexa geometrierna.
Huvudskillnader mellan 3, 4, 5 Axis CNC bearbetning
Att förstå komplexiteten och begränsningarna för den typ av CNC -bearbetning är integrerad för att säkerställa den bästa balansen mellan kostnaden, tiden och kvaliteten på processen.
Som tidigare nämnts skulle många projekt vara dyrare på en annars ekonomisk 3-axelfräsning på grund av komplikationerna relaterade till fixturer och processer. På samma sätt skulle det att helt enkelt välja en 5-axlig malning för varje enskilt projekt vara synonymt med bekämpning av kackerlackor med en maskingevär. Låter inte effektivt, eller hur?
Det är just anledningen till att det är viktigt att förstå de viktigaste skillnaderna mellan 3-axel, 4-axel och 5-axlig bearbetning. Om du gör det kan den bästa typen av maskin valts för ett visst projekt utan någon kompromiss med de väsentliga kvalitetsparametrarna.
Här är de 5 huvudskillnaderna mellan de typer av CNC -bearbetning.
Arbetsprincip
Arbetsprincipen för all CNC -bearbetning är densamma. Skärverktyget som styrs av en dator kretsar kring arbetsstycket för att ta bort material. Dessutom använder alla CNC-maskiner antingen M-koder eller G-koder för att dechiffrera verktyget i relativt arbetsstycket.
Skillnaden finns i den extra förmågan att rotera om olika plan. Både 4-axel och 5-axlig CNC-fräsning möjliggör rotation kring olika koordinater och denna kvalitet resulterar i skapandet av mer komplexa former med relativt enkelhet.
Precision och noggrannhet
CNC -bearbetning är känd för sin noggrannhet och låga toleranser. Men typen av CNC påverkar produktens slutliga toleranser. 3-Axis CNC, om än mycket exakt, kommer att ha fler chanser för slumpmässiga fel på grund av jämn omplacering av arbetsstycket. För de flesta applikationer är denna felmarginal försumbar. För känsliga applikationer som rör flyg- och bilapplikationer kan emellertid även den minsta avvikelsen orsaka problem.
Både 4-axel och 5-axlig CNC-bearbetning har inte det problemet eftersom de inte behöver någon omplacering. De tillåter skärning av flera plan på en enda fixtur. Dessutom är det viktigt att notera att detta är den enda källan till avvikelse i kvaliteten på 3-axlig bearbetning också. Bortsett från detta förblir den totala kvaliteten när det gäller precision och noggrannhet densamma.
Ansökningar
I stället för branschövergripande tillämpning avser skillnaderna i typen av CNC produktens natur. Till exempel kommer skillnaden mellan 3-axel-, 4-axel- och 5-axliga malningsprodukter att baseras på designens övergripande komplexitet snarare än branschen själv.
En enkel del för flyg- och rymdsektorn kan utvecklas på en 3-axlig maskin medan något komplicerat för någon annan sektor kan kräva användning av en 4-axlig eller 5-axlig maskin.
Kostnader
Kostnaderna är bland de primära skillnaderna mellan 3, 4 och 5-axel CNC-fräsning. 3-axliga maskiner är naturligtvis mer ekonomiska att köpa och underhålla. Kostnaderna för att använda dem beror emellertid på faktorer som fixturerna och operatörernas tillgänglighet. Medan de utgifter som uppkommit för operatörerna förblir desamma när det gäller 4-axel- och 5-axliga maskiner, tar fixturerna fortfarande en betydande del av utgifterna.
Å andra sidan är 4 och 5-axliga bearbetning mer tekniskt avancerade och har bättre funktioner. Därför är de naturligtvis dyra. De tar emellertid många kapaciteter till bordet och är ett genomförbart val i många unika fall. En av dem har redan diskuterats tidigare där en design teoretiskt möjligt med en 3-axlig maskin skulle behöva många anpassade fixturer. Därmed öka de totala kostnaderna och göra 4-axel eller 5-axlig bearbetning av ett mer genomförbart alternativ.
Ledtid
När det gäller de totala ledtiderna ger kontinuerliga 5-axliga maskiner de bästa totala resultaten. De kan bearbeta även de mest komplexa formerna på kortast tid på grund av brist på stopp och enstegsbearbetning.
Kontinuerliga 4-axliga maskiner kommer efter det eftersom de tillåter rotation i en axel och bara kan hantera plana vinkelfunktioner på en gång.
Slutligen har 3-axliga CNC-maskiner den längsta ledtiden eftersom skärningen sker i steg. Dessutom innebär begränsningarna för 3-axelmaskiner att det kommer att finnas mycket omplacering av arbetsstycket, vilket skulle resultera i en ökning av de totala ledtiderna för alla projekt.
3 Axis vs 4 Axis vs 5 Axis Milling, vilket är bättre?
Vid tillverkningen finns det inget sådant som en helt bättre metod eller en lösning i en storlek. Det rätta valet beror på projektets komplikationer, den totala budgeten, tiden och kvalitetskraven.
3-axel vs 4-axel vs 5-axel, alla har sina meriter och förfall. Naturligtvis kan 5-axeln skapa mer komplexa 3D-geometrier, medan 3-axeln snabbt och konsekvent kan tappa ut enklare bitar.
Sammanfattningsvis finns det inget svar på frågan om vilken som är det bättre valet. Alla bearbetningsmetoder som ger den perfekta balansen mellan kostnad, tid och resultat skulle vara ett idealiskt val för ett visst projekt.
Läs mer: CNC Milling vs CNC Turning: vilket är rätt att välja
Starta dina projekt med Guanshengs CNC -bearbetningstjänster
För alla projekt eller företag kan rätt tillverkningspartner vara skillnaden mellan framgång och misslyckande. Tillverkning är en integrerad del av produktutvecklingsprocessen och rätt val i det skedet kan gå långt mot att göra en produkt livskraftig. Guangsheng är det ideala tillverkningsvalet för alla situationer på grund av dess insisterande på att leverera det bästa med största konsistens.
Guangsheng är utrustad med en modern anläggning och erfaren team och kan hantera alla typer av 3-axel-, 4-axliga eller 5-axliga bearbetningsjobb. Med stränga kvalitetskontroller på plats kan vi garantera slutdelar som uppfyller alla typer av kvalitetskontroller utan att misslyckas.
Det som skiljer Guangsheng är dessutom dess snabbaste ledtider och de mest konkurrenskraftiga priserna på marknaden. Dessutom är processen också optimerad för att underlätta kunden. Ladda bara upp mönster för att få en omfattande DFM -analys och en omedelbar offert för att komma igång.
Automation och online -lösningar är nycklarna till framtiden för tillverkning och Guangsheng förstår det. Det är därför allt du behöver för bästa resultat är bara ett klick bort.
Slutsats
Alla 3, 4 och 5-axliga CNC: er är olika och varje typ har sin styrka eller svagheter. Det rätta valet beror dock på de unika kraven i ett projekt och dess krav. Det finns inget rätt val i tillverkningen. Rätt tillvägagångssätt är att hitta den mest optimala kombinationen av kvalitet, kostnad och tid. Något alla tre typer av CNC kan leverera baserat på kraven i ett visst projekt.
Posttid: november-29-2023