Die Auswahl der richtigen Maschinenart in der CNC-Bearbeitung von mehreren Achsen gehört zu den wichtigsten Entscheidungen. Es bestimmt die Gesamtfähigkeiten des Prozesses, die möglichen Entwürfe und die Gesamtkosten. 3-Achse gegen 4-Achse gegenüber 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist eine beliebte Debatte und die richtige Antwort hängt von den Anforderungen des Projekts ab.
Dieser Leitfaden wird sich die Grundlagen der Multi-Achsen-CNC-Bearbeitung ansehen und die 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung vergleichen, um die richtige Wahl zu treffen.
Einführung in die 3-Achsen-Bearbeitung
Die Spindel bewegt sich linear in x-, y- und z -Richtungen und das Werkstück benötigt Armaturen, die sie in einer Ebene halten. Die Option zum Betrieb auf mehreren Flugzeugen ist in modernen Maschinen möglich. Aber sie erfordern spezielle Vorrichtungen, die etwas teuer sind, und sie verbrauchen auch viel Zeit.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen für die 3-Achsen-CNCs. Viele Merkmale sind trotz der relativen Preise von 3-Achsen-CNCs entweder wirtschaftlich unrentabel oder einfach unmöglich. Zum Beispiel können 3-Achsen-Maschinen abgewinkelte Funktionen oder etwas auf dem XYZ-Koordinatensystem erstellen.
Im. Sie benötigen jedoch mehrere Voraussetzungen und Sonderschneider wie T-Slot und Schwalbenschwanzschneider. Die Erfüllung dieser Anforderungen kann manchmal die Preise in die Höhe schnellen, und manchmal wird es realisierbar, sich für eine 4-Achsen- oder 5-Achsen-CNC-Mühlenlösung zu entscheiden.
Einführung in die 4-Achsen-Bearbeitung
Die 4-Achsen-Bearbeitung ist fortgeschrittener als die 3-Achsen-Gegenstücke. Neben der Bewegung des Schneidwerkzeugs in XYZ-Flugzeugen kann das Werkstück auch auf der Z-Achse drehen. Dies bedeutet, dass 4-Achsen-Mahlen auf bis zu 4 Seiten ohne besondere Anforderungen wie einzigartige Geräte oder Schneidwerkzeuge funktionieren können.
Wie bereits erwähnt, macht die zusätzliche Achse auf diesen Maschinen in einigen Fällen, in denen 3-Achsen-Maschinen die Aufgabe erledigen, jedoch mit besonderen Anforderungen, wirtschaftlicher. Die zusätzlichen Kosten, die erforderlich sind, um die richtigen Vorrichtungen und Schneidwerkzeuge auf 3-Achsen herzustellen, überschreiten die Gesamtkostenunterschiede zwischen 4 Achsen und 3-Achsen-Maschinen. Dadurch werden sie für einige Projekte zu einer praktikableren Wahl.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Mahlens von 4-Achsen ist die Gesamtqualität. Da diese Maschinen an 4 Seiten gleichzeitig arbeiten können, ist keine Neupositionierung des Werkstücks auf den Vorrichtungen erforderlich. Dadurch minimieren Sie die Chancen auf menschliches Versagen und Verbesserung der Gesamtgenauigkeit.
Heute gibt es zwei Arten von 4-Achsen-CNC-Bearbeitung; kontinuierlich und indizieren.
Durch kontinuierliche Bearbeitung kann sich das Schneidwerkzeug und das Werkstück gleichzeitig bewegen. Dies bedeutet, dass die Maschine Material schneiden kann, während sie sich dreht. Dadurch werden komplexe Bögen und Formen wie Helixe sehr einfach zu maschine.
Die Indizierungsbearbeitung hingegen funktioniert in Phasen. Das Schneidwerkzeug stoppt, sobald sich das Werkstück um die Z-Ebene dreht. Dies bedeutet, dass Indexierungsgeräte nicht die gleichen Funktionen haben, da sie keine komplexen Bögen und Formen erstellen können. Der einzige Vorteil ist die Tatsache, dass das Werkstück jetzt auf 4 verschiedenen Seiten bearbeitet werden kann, ohne dass spezielle Vorrichtungen erforderlich sind, die in einer 3-Achsen-Maschine unerlässlich sind.
Einführung in die Bearbeitung von 5-Achsen
Die 5-Achsen-Bearbeitung geht noch einen Schritt weiter und ermöglicht die Rotation auf zwei Flugzeugen. Diese multi-Achsen-Rotation zusammen mit der Fähigkeit des Schneidwerkzeugs, sich in drei Richtungen zu bewegen, sind die beiden integralen Eigenschaften, die es diesen Maschinen ermöglichen, die komplexesten Arbeitsplätze zu erledigen.
Es gibt zwei Arten von 5-Achsen-CNC-Bearbeitung auf dem Markt. 3+2-Achsenbearbeitung und kontinuierliche 5-Achsen-Bearbeitung. Beide arbeiten in allen Flugzeugen, aber ersterer hat die gleichen Einschränkungen und das gleiche Arbeitsprinzip wie eine Indexierung 4-Achsen-Maschine.
Die 3+2 -Achse -CNC -Bearbeitung ermöglicht es, die Drehung unabhängig voneinander zu sein, schränkt jedoch die Verwendung beider Koordinatenebenen gleichzeitig ein. Im Gegensatz dazu ist die kontinuierliche 5-Achsen-Bearbeitung nicht mit solchen Einschränkungen verbunden. Dadurch ermöglichen es eine überlegene Kontrolle und die Fähigkeit, die komplexesten Geometrien bequem zu maschinen.
Hauptunterschiede zwischen 3, 4, 5 Achsen -CNC -Bearbeitung
Das Verständnis der Komplexität und Einschränkungen der Art der CNC -Bearbeitung ist ein wesentlicher Bestandteil der Gewährleistung des besten Gleichgewichts zwischen Kosten, Zeit und Qualität des Prozesses.
Wie bereits erwähnt, wären zahlreiche Projekte in einem ansonsten wirtschaftlichen 3-Achsen-Fräsen aufgrund der Feinheiten im Zusammenhang mit Armaturen und Prozessen teurer. In ähnlicher Weise wäre es ein Synonym für ein 5-Achsen-Fräsen für jedes einzelne Projekt für die Bekämpfung von Kakerlaken mit einem Maschinengewehr. Klingt nicht effektiv, oder?
Dies ist genau der Grund, warum es wichtig ist, die Hauptunterschiede zwischen 3-Achsen, 4-Achsen und 5-Achsen-Bearbeitung zu verstehen. Dies kann sicherstellen, dass die beste Art von Maschine für ein bestimmtes Projekt ohne Kompromisse bei den wesentlichen Qualitätsparametern ausgewählt wird.
Hier sind die 5 Hauptunterschiede zwischen den Arten der CNC -Bearbeitung.
Arbeitsprinzip
Das Arbeitsprinzip aller CNC -Bearbeitung ist gleich. Das von einem Computer geführte Schneidwerkzeug dreht sich um das Werkstück, um Material zu entfernen. Darüber hinaus verwenden alle CNC-Maschinen entweder M-Codes oder G-Codes, um die Bewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück zu entschlüsseln.
Der Unterschied kommt in der zusätzlichen Fähigkeit, sich um verschiedene Ebenen zu drehen. Sowohl 4-Achsen als auch 5-Achsen-CNC-Fräsen ermöglichen eine Drehung um verschiedene Koordinaten, und diese Qualität führt zur Erstellung komplexerer Formen relativ einfach.
Präzision & Genauigkeit
Die CNC -Bearbeitung ist für ihre Genauigkeit und niedrige Toleranzen bekannt. Die Art des CNC wirkt sich jedoch auf die endgültigen Toleranzen des Produkts aus. Die 3-Achsen-CNC, wenn auch sehr genau, wird aufgrund der konsistenten Neupositionierung des Werkstücks mehr Chancen für zufällige Fehler haben. Für die meisten Anwendungen ist diese Fehlerquote vernachlässigbar. Für sensible Anwendungen im Zusammenhang mit Luft- und Raumfahrt- und Automobilanwendungen kann selbst die kleinste Abweichung jedoch Probleme verursachen.
Sowohl 4-Achsen als auch 5-Achsen-CNC-Bearbeitung haben dieses Problem nicht, da sie keine Neupositionierung benötigen. Sie ermöglichen das Schneiden mehrerer Flugzeuge auf einer einzigen Leuchte. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass dies auch die einzige Quelle der Diskrepanz in der Qualität der 3-Achsen-Bearbeitung ist. Abgesehen davon bleibt die Gesamtqualität in Bezug auf Präzision und Genauigkeit gleich.
Anwendungen
Anstelle der branchenweiten Anwendung beziehen sich die Unterschiede in der Art der CNC auf die Art des Produkts. Zum Beispiel wird der Unterschied zwischen 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräserprodukten eher auf der Gesamtkomplexität des Designs als auf der Branche selbst basieren.
Ein einfacher Teil für den Luft- und Raumfahrtsektor kann auf einer 3-Achsen-Maschine entwickelt werden, während etwas Komplexes für jeden anderen Sektor möglicherweise die Verwendung einer 4-Achsen- oder 5-Achsen-Maschine erfordert.
Kosten
Die Kosten gehören zu den Hauptunterschieden zwischen 3, 4 und 5-Achsen-CNC-Fräsen. 3-Achsen-Maschinen sind natürlich wirtschaftlicher zu kaufen und zu warten. Die Kosten für die Verwendung von ihnen hängen jedoch von Faktoren wie den Vorrichtungen und der Verfügbarkeit der Betreiber ab. Während die an den Betreibern entstandenen Kosten im Fall von 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen gleich bleiben, nehmen die Vorrichtungen immer noch einen erheblichen Teil der Ausgaben in Anspruch.
Auf der anderen Seite sind die 4- und 5-Achsen-Bearbeitung technologisch fortgeschrittener und haben bessere Funktionen. Daher sind sie von Natur aus teuer. Sie bringen jedoch viele Fähigkeiten auf den Tisch und sind in vielen einzigartigen Fällen eine praktikable Wahl. Einer von ihnen wurde bereits zuvor besprochen, wo ein Design theoretisch mit einer 3-Achsen-Maschine viele benutzerdefinierte Geräte benötigt. Dadurch wird die Gesamtkosten erhöht und 4-Achsen- oder 5-Achsen-Bearbeitung zu einer praktikableren Option.
Vorlaufzeit
Wenn es um die Vorlaufzeiten geht, liefern kontinuierliche 5-Achsen-Maschinen die besten Gesamtergebnisse. Sie können selbst die komplexesten Formen in kürzester Zeit verarbeiten, da es an Zwischenstopps und einstufigen Bearbeitung mangelt.
Danach kommen kontinuierliche 4-Achsen-Maschinen, da sie eine Drehung in einer Achse ermöglichen und nur planare Winkelmerkmale in einem GO verarbeiten können.
Schließlich haben 3-Achsen-CNC-Maschinen die längste Vorlaufzeit, da das Schneiden stadiert stattfindet. Darüber hinaus bedeuten die Einschränkungen von 3-Achsen-Maschinen, dass das Werkstück eine Menge neu positionieren wird, was zu einer Zunahme der Gesamtvorlaufzeiten für jedes Projekt führen würde.
3 Achse gegen 4 Achse gegen 5 Achsenmahlen, was ist besser?
In der Herstellung gibt es keine absolut bessere Methode oder eine einheitliche Lösung. Die richtige Wahl hängt von den Feinheiten des Projekts, dem Gesamtbudget, der Zeit und den Qualitätsanforderungen ab.
3-Achse gegen 4-Achse gegenüber 5-Achse, alle haben ihre Verdienste und Nachteile. Natürlich kann die 5-Achse komplexere 3D-Geometrien erzeugen, während die 3-Achse schneller und konsequent einfachere Teile auswirken kann.
Zusammenfassend gibt es keine Antwort auf die Frage, welche die bessere Wahl ist. Jede Bearbeitungsmethode, die die perfekte Balance zwischen Kosten, Zeit und Ergebnissen liefert, wäre eine ideale Wahl für ein bestimmtes Projekt.
Lesen Sie mehr: CNC -Mahlen gegen CNC Drehen: Was ist richtig zu wählen
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Abschluss
Alle 3-, 4- und 5-Achsen-CNCs sind unterschiedlich und jeder Typ wird mit seiner Stärke oder Schwächen ausgestattet. Die richtige Wahl hängt jedoch von den einzigartigen Anforderungen eines Projekts und seiner Anforderungen ab. Es gibt keine richtige Wahl im Fertigung. Der korrekte Ansatz besteht darin, die optimalste Kombination aus Qualität, Kosten und Zeit zu finden. Alle drei Arten von CNC können basierend auf den Anforderungen eines bestimmten Projekts liefern.
Postzeit: Nov.-29-2023