Valg af den rigtige type maskine i flerakset CNC-bearbejdning er blandt de mest afgørende beslutninger. Det bestemmer processens overordnede muligheder, de designs, der er mulige, og de samlede omkostninger. 3-akset vs 4-akset vs 5-akset CNC-bearbejdning er en populær debat, og det rigtige svar afhænger af projektets krav.
Denne vejledning vil tage et kig på det grundlæggende i flerakset CNC-bearbejdning og sammenligne 3-akset, 4-akset og 5-akset CNC-bearbejdning for at hjælpe med at træffe det rigtige valg.
Introduktion til 3-akset bearbejdning
Spindlen bevæger sig lineært rundt i X-, Y- og Z-retninger, og emnet har brug for fikstur, der holder det i ét plan. Muligheden for at operere på flere planer er mulig i moderne maskiner. Men de kræver specielle armaturer, der er lidt dyre at lave og også bruger meget tid.
Der er dog nogle begrænsninger for, hvad 3-akse CNC'er også kan. Mange funktioner er enten økonomisk uoverkommelige på trods af de relative priser på 3-aksede CNC'er, eller de er simpelthen umulige. For eksempel kan 3-akse maskiner ikke skabe vinklede funktioner eller noget, der er på XYZ-koordinatsystemet.
Omvendt kan 3-aksede maskiner skabe underskæringsfunktioner. De har dog brug for adskillige præ-requites og specielle cutters som T-slot og Dovetail cutters. Opfyldelse af disse krav kan nogle gange skyrocke priserne, og nogle gange bliver det mere rentabelt at vælge en 4-akset eller 5-akset CNC-fræseløsning.
Introduktion til 4-akset bearbejdning
4-akset bearbejdning er mere avanceret end dets 3-aksede modstykker. Ud over bevægelsen af skæreværktøjet i XYZ-planer tillader de, at emnet også roterer på Z-aksen. Dette betyder, at 4-akset fræsning kan arbejde på så mange som 4 sider uden særlige krav som f.eks. unikke armaturer eller skærende værktøjer.
Som tidligere nævnt gør den ekstra akse på disse maskiner dem mere økonomisk rentable i nogle tilfælde, hvor 3-aksede maskiner kan klare opgaven, men med særlige krav. De ekstra omkostninger, der er nødvendige for at lave de rigtige armaturer og skærende værktøjer på 3-akset, overstiger den samlede omkostningsforskel mellem de 4-aksede og 3-aksede maskiner. Derved gøre dem til et mere levedygtigt valg for nogle projekter.
Et andet vigtigt aspekt ved 4-akset fræsning er den overordnede kvalitet. Da disse maskiner kan arbejde på 4 sider på én gang, er det ikke nødvendigt at genplacere emnet på armaturerne. Derved minimeres chancerne for menneskelige fejl og forbedrer den overordnede nøjagtighed.
I dag findes der to typer 4-akset CNC-bearbejdning; kontinuerlig og indeksering.
Kontinuerlig bearbejdning gør det muligt for skæreværktøjet og emnet at bevæge sig på samme tid. Det betyder, at maskinen kan skære materiale, mens den roterer. Derved gøres komplekse buer og former som helixer meget enkle at bearbejde.
Indekseringsbearbejdning, på den anden side, fungerer i etaper. Skæreværktøjet stopper, når emnet begynder at rotere rundt om Z-planet. Det betyder, at indekseringsmaskiner ikke har de samme muligheder, fordi de ikke kan skabe komplekse buer og former. Den eneste fordel er det faktum, at emnet nu kan bearbejdes på 4 forskellige sider, uden at det er nødvendigt med specielle armaturer, som er nødvendige i en 3-akset maskine.
Introduktion til 5-akset bearbejdning
5-akset bearbejdning tager tingene et skridt videre og tillader rotation på to planer. Denne fleraksede rotation sammen med skæreværktøjets evne til at bevæge sig i tre retninger er de to integrerede kvaliteter, der gør det muligt for disse maskiner at håndtere de mest komplekse opgaver.
Der findes to slags 5-akset CNC-bearbejdning på markedet. 3+2-akset bearbejdning og kontinuerlig 5-akset bearbejdning. Begge fungerer i alle planer, men førstnævnte har de samme begrænsninger og arbejdsprincip som en indekserende 4-akset maskine.
Den 3+2-aksede CNC-bearbejdning tillader rotation at være uafhængig af hinanden, men begrænser brugen af begge koordinatplaner på samme tid. Kontinuerlig 5-akset bearbejdning kommer derimod ikke med sådanne begrænsninger. Derved tillader overlegen kontrol og evnen til bekvemt at bearbejde de mest komplekse geometrier.
Vigtigste forskelle mellem 3, 4, 5-akset CNC-bearbejdning
Forståelse af kompleksiteten og begrænsningerne ved den slags CNC-bearbejdning er en integreret del af sikringen af den bedste balance mellem omkostningerne, tiden og kvaliteten af processen.
Som nævnt før ville adskillige projekter være dyrere på en ellers økonomisk 3-akset fræsning på grund af de forviklinger, der er forbundet med inventar og processer. På samme måde ville blot at vælge en 5-akset fræsning til hvert enkelt projekt være synonymt med at bekæmpe kakerlakker med et maskingevær. Det lyder ikke effektivt, vel?
Det er netop grunden til, at det er vigtigt at forstå de vigtigste forskelle mellem 3-akset, 4-akset og 5-akset bearbejdning. Dette kan sikre, at den bedste slags maskine vælges til et bestemt projekt uden at gå på kompromis med de væsentlige kvalitetsparametre.
Her er de 5 vigtigste forskelle mellem typerne af CNC-bearbejdning.
Arbejdsprincip
Arbejdsprincippet for al CNC-bearbejdning er det samme. Skæreværktøjet styret af en computer drejer rundt om emnet for at fjerne materiale. Desuden bruger alle CNC-maskiner enten M-koder eller G-koder til at dechifrere værktøjets bevægelse i forhold til emnet.
Forskellen kommer i den ekstra evne til at rotere omkring forskellige planer. Både 4-akset og 5-akset CNC-fræsning tillader rotation omkring forskellige koordinater, og denne kvalitet resulterer i skabelsen af mere komplekse former med relativ lethed.
Præcision og nøjagtighed
CNC-bearbejdning er kendt for sin nøjagtighed og lave tolerancer. Men typen af CNC påvirker produktets endelige tolerancer. 3-akset CNC, omend meget nøjagtigt, vil have flere chancer for tilfældige fejl på grund af konsekvent repositionering af emnet. For de fleste applikationer er denne fejlmargin ubetydelig. Men for følsomme applikationer, der vedrører rumfart og bilapplikationer, kan selv den mindste afvigelse forårsage problemer.
Både 4-akset og 5-akset CNC-bearbejdning har ikke det problem, da de ikke behøver nogen repositionering. De tillader skæring på flere planer på en enkelt armatur. Desuden er det vigtigt at bemærke, at dette også er den eneste kilde til uoverensstemmelse i kvaliteten af 3-akset bearbejdning. Bortset fra dette forbliver den overordnede kvalitet med hensyn til præcision og nøjagtighed den samme.
Ansøgninger
I stedet for branchedækkende anvendelse vedrører forskellene i typen af CNC produktets art. For eksempel vil forskellen mellem 3-akset, 4-akset og 5-akset fræseprodukter være baseret på designets overordnede kompleksitet snarere end industrien selv.
En simpel del til rumfartssektoren kan udvikles på en 3-akset maskine, mens noget komplekst for enhver anden sektor kan kræve brugen af en 4-akset eller 5-akset maskine.
Omkostninger
Omkostninger er blandt de primære forskelle mellem 3-, 4- og 5-akset CNC-fræsning. 3-aksede maskiner er naturligvis mere økonomiske at købe og vedligeholde. Udgifterne til at bruge dem afhænger dog af faktorer som inventar og operatørernes tilgængelighed. Mens omkostningerne på operatørerne forbliver de samme for 4-aksede og 5-aksede maskiner, optager armaturerne stadig en betydelig del af udgifterne.
På den anden side er 4- og 5-akset bearbejdning mere teknologisk avanceret og har bedre funktioner. Derfor er de naturligvis dyre. Men de bringer en masse muligheder til bordet og er et levedygtigt valg i mange unikke tilfælde. En af dem er allerede blevet diskuteret før, hvor et design, der er teoretisk muligt med en 3-akset maskine, ville have brug for en masse specialudstyr. Derved øges de samlede omkostninger og gøre 4-akset eller 5-akset bearbejdning til en mere levedygtig mulighed.
Ledetid
Når det kommer til de samlede gennemløbstider, giver kontinuerlige 5-aksede maskiner de bedste samlede resultater. De kan behandle selv de mest komplekse former på kortest tid på grund af mangel på stop og enkelttrinsbearbejdning.
Kontinuerlige 4-aksede maskiner kommer derefter, da de tillader rotation i én akse og kun kan håndtere plane vinkeltræk på én gang.
Endelig har 3-aksede CNC-maskiner den længste gennemløbstid, fordi skæringen foregår i etaper. Ydermere betyder begrænsningerne ved 3-akse maskiner, at der vil ske en del ompositionering af emnet, hvilket vil resultere i en stigning i de samlede gennemløbstider for ethvert projekt.
3 akse vs 4 akse vs 5 akse fræsning, hvilken er bedre?
Inden for fremstilling er der ikke noget, der hedder en absolut bedre metode eller en løsning, der passer til alle. Det rigtige valg afhænger af projektets forviklinger, det overordnede budget, tid og kvalitetskravene.
3-akse vs 4-akse vs 5-akse, alle har deres fordele og ulemper. Naturligvis kan 5-aksen skabe mere komplekse 3D-geometrier, mens 3-aksen hurtigt og konsekvent kan udskille simplere stykker.
For at opsummere er der ikke noget svar på spørgsmålet om, hvilken der er det bedste valg. Enhver bearbejdningsmetode, der leverer den perfekte balance mellem omkostninger, tid og resultater, ville være et ideelt valg til et bestemt projekt.
Læs mere: CNC fræsning vs CNC drejning: Hvilket er det rigtige at vælge
Start dine projekter med Guanshengs CNC-bearbejdningstjenester
For ethvert projekt eller virksomhed kan den rigtige produktionspartner være forskellen mellem succes og fiasko. Fremstilling er en integreret del af produktudviklingsprocessen, og de rigtige valg i den fase kan gå langt hen imod at gøre et produkt levedygtigt. Guangsheng er det ideelle produktionsvalg til enhver situation på grund af dets insisteren på at levere det bedste med den største konsekvens.
Udstyret med en state-of-the-art facilitet og erfarent team, kan Guangsheng håndtere alle former for 3-akse, 4-akse eller 5-aksede bearbejdningsopgaver. Med strenge kvalitetstjek på plads kan vi garantere, at de endelige dele opfylder alle slags kvalitetstjek uden fejl.
Ydermere er det, der adskiller Guangsheng, dens hurtigste leveringstider og de mest konkurrencedygtige priser på markedet. Desuden er processen også optimeret til at lette kunden. Du skal blot uploade designs for at få en omfattende DFM-analyse og et øjeblikkeligt tilbud for at komme i gang.
Automatisering og onlineløsninger er nøglerne til fremtidens fremstilling, og det forstår Guangsheng. Derfor er alt, hvad du skal bruge for de bedste resultater, kun et klik væk.
Konklusion
Alle 3-, 4- og 5-aksede CNC'er er forskellige, og hver type kommer med sine styrker eller svagheder. Det rigtige valg afhænger dog af de unikke krav til et projekt og dets krav. Der er ikke noget rigtigt valg i fremstillingen. Den korrekte tilgang er at finde den mest optimale kombination af kvalitet, omkostninger og tid. Noget alle tre typer CNC kan levere ud fra kravene i et bestemt projekt.
Indlægstid: 29. november 2023