CNC vinnsla gjörbyltir nútíma framleiðslu, en hvaða uppsetning hentar best þínum þörfum? Hvort sem þú ert að íhuga þriggja Axis CNC malunarvél, fjögurra ás CNC malunarvél eða fimm Axis CNC Milling Machine. Hver ás stilling býður upp á einstaka getu fyrir ýmsar atvinnugreinar og margbreytileika hönnunar.
Í þessari færslu lærir þú kjarna muninn á 3 ás, 4 ás og 5 ás CNC vélum. Við munum kanna hvernig hver ás hefur áhrif á nákvæmni, kostnað og framleiðslugetu til að hjálpa þér að velja sem best fyrir þarfir verkefnisins.
Grunnatriði CNC vinnslu
CNC (Tölvustýring) Vinnsla er framleiðsluferli sem notar tölvustýrðar vélar til að skera, móta og ljúka ýmsum efnum. Það treystir á forforritaðan hugbúnað til að fyrirskipa hreyfingu verksmiðju og véla og bjóða upp á óviðjafnanlega nákvæmni, skilvirkni og endurtekningarhæfni.
Hvernig CNC vinnsla virkar
Ferlið byrjar með CAD (tölvuaðstoðri hönnun) líkani eða 3D hönnun á viðkomandi hluta. Þessu líkani er síðan breytt í CNC forrit með CAM (tölvuaðstoð framleiðslu) hugbúnaðar. Forritið inniheldur sérstakar leiðbeiningar, þekktar sem G-Code, sem leiðbeina verkfærum vélarinnar til að búa til viðeigandi lögun.
Kostir CNC vinnslu
Í samanburði við hefðbundnar vinnsluaðferðir býður CNC vinnsla nokkra kosti:
Meiri nákvæmni og nákvæmni
Aukin framleiðni og skilvirkni
Minni mannleg mistök og launakostnaður
Geta til að framleiða flóknar rúmfræði
Samræmi og endurtekningarhæfni
Atvinnugreinar sem nota CNC vinnslu
CNC vinnsla er notuð í fjölmörgum atvinnugreinum, þar á meðal:
Aerospace: Búa til flókna hluta fyrir flugvélar og geimfar
Bifreiðar: Framleiða vélaríhluta, líkamshluta og verkfæri
Læknisfræðilegt: Framleiðsla skurðlækningatæki, ígræðslur og stoðtæki
Mót og deyr: Að búa til flókin mót til steypu og sprautu mótun
Rafeindatækni: Framleiðsla PCB, girðingar og hitavaskur
Að skilja ás í CNC vinnslu
Í CNC vinnslu vísa ásar til leiðbeininganna sem vélarverkfærið getur hreyft sig í. Þessar hreyfingar eru nauðsynlegar til að skapa nákvæm og flókin form. Fjöldi ásanna sem CNC vél hefur ákvarðað getu sína og tegundir hluta sem hún getur framleitt.
Ása í 3 ás vinnslu
3-ás CNC vélar eru algengustu og grunngerðin. Þeir hafa þrjá línulega ás:
X-ás: Lárétt hreyfing frá vinstri til hægri
Y-ás: lárétt hreyfing frá framan til aftan
Z-ás: lóðrétt hreyfing upp og niður
Tólið hreyfist meðfram þessum ásum til að skera vinnustykkið og skapa þrívíddar lögun. Samt sem áður er tólið hornrétt á vinnustykkið og takmarkar flækjustig hlutanna sem hægt er að framleiða.
Viðbótar ásar í 4 ás og 5 ás vinnslu
Til að vinna bug á takmörkunum 3-ás vinnslu, 4-ás og 5 ás CNC vélar kynna snúningsöxa:
A-ás: snúningur um x-ásinn
B-ás: Snúningur um y-ásinn
C-ás: snúningur um z-ásinn
4-ás CNC vélar hafa venjulega þrjá línulega ás (x, y, z) og einn snúningsás (A eða B). Þessi viðbótarás gerir vinnustykkið kleift að snúa, sem gerir kleift að búa til flóknari form og eiginleika.
5-ás CNC vélar eru með þrjá línulega ás (x, y, z) og tvo snúningsöxa (A/B og C). Þessar vélar bjóða upp á hæsta stig sveigjanleika og nákvæmni, sem gerir tækinu kleift að nálgast vinnustykkið frá næstum hvaða sjónarhorni sem er. Þessi hæfileiki er nauðsynlegur til að framleiða mjög flókna hluta með bogadregnum flötum, djúpum vasa eða undirskurði.
3-ás CNC vinnsla
3-ás CNC vinnsla er grundvallaratriði og notaða gerð CNC vinnslu. Það felur í sér skurðartæki sem hreyfist með þremur línulegum ásum (x, y og z) til að búa til vinnustykki. Vinnuhlutinn er áfram kyrrstæður meðan á vinnsluferlinu stendur.
Getu og takmarkanir
3-ás CNC vélar geta framleitt breitt úrval af einföldum til miðlungs flóknum hlutum. Þeir eru færir um að búa til planar yfirborð, bora göt og klippa þræði. Samt sem áður eru þeir takmarkaðir í getu þeirra til að búa til flóknar rúmfræði eða undirskurð, þar sem skurðarverkfærið getur aðeins hreyft sig í beinum línum og getur ekki snúist.
3-ás vinnsla
Kostir
Hagkvæmni : 3-ás CNC vélar eru yfirleitt hagkvæmari en 4-ás og 5 ás hliðstæða, sem gerir þær að hagkvæmri lausn fyrir mörg forrit.
Einfaldleiki : Forritun og rekstur 3-ás vélar er tiltölulega einfalt, sem krefst minni þjálfunar og sérþekkingar miðað við lengra komna CNC vélar.
Mikil endurtekningarhæfni og nákvæmni : Fyrir einfalda hluta býður 3-ás CNC vinnsla framúrskarandi endurtekningarhæfni og nákvæmni, sem tryggir stöðuga gæði milli framleiðslukerfa.
Takmarkanir
Takmarkaðar rúmfræði : 3-ás vélar eru takmarkaðar við að búa til einfaldar rúmfræði og geta ekki auðveldlega framleitt flókin form eða undirskurð.
Margfeldi uppsetningar : Vinnsla flókinna hluta á 3 ás CNC þarf oft margar uppsetningar, sem geta aukið framleiðslutíma og kostnað.
Lægri framleiðni : Fyrir flókna hönnun getur 3 ás vinnsla haft minni framleiðni samanborið við 4 ás eða 5 ás vélar, þar sem það getur ekki framkvæmt samtímis skurðaraðgerðir.
Algengar forrit og atvinnugreinar
3-ás CNC vinnsla er mikið notuð í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal:
Bifreiðar: vélarhlutir, sviga og einfaldir líkamshlutar
Aerospace: Einfaldir burðarhlutir og festingarbúnaður
Læknisfræðilegt: grunn skurðaðgerðartæki og ígræðsluíhlutir
Rafeindatækni: girðingar, hitaskurðir og einföld PCB
Tilvalin forrit
3-ás CNC vinnsla hentar best fyrir:
4-ás CNC vinnsla
4-ás CNC vinnsla er háþróað vinnsluferli sem bætir snúningsás (A-ás) við venjulega X, Y og Z ás sem finnast í 3 ás vinnslu. Þessi viðbótarás gerir vinnustykkið kleift að snúa um X-ásinn á meðan skurðarverkfærið framkvæmir starfsemi sína.
Hvernig a-ásinn virkar
Í 4 ás CNC vél er A-ásinn venjulega náð með því að festa vinnustykkið á snúningsborði eða chuck. Þegar skurðarverkfærið hreyfist meðfram x, y og z ásunum snýst vinnustykkið samtímis um x-ásinn (a-ás). Þessi snúningur gerir skurðarverkfærinu kleift að fá aðgang að mismunandi hliðum vinnustykkisins án þess að þurfa handvirka endurskipulagningu.
Malað lögun horn í einu plani við 45 °
Tegundir 4 ás vinnslu
Það eru tvær megin gerðir af 4-ás vinnslu:
Flokkun : A-ásinn snýst í ákveðinn horn og læsist síðan á sínum stað á meðan skurðarverkfærið framkvæmir starfsemi sína. Þegar A-ásinn er lokið snýst A-ásinn að næsta sjónarhorni og ferlið endurtekur sig.
Stöðugt : A-ásinn snýst stöðugt meðan skurðarverkfærið er á hreyfingu, sem gerir kleift að búa til flókna, bogadregna yfirborð og útlínur.
Kostir yfir 3 ás vinnslu
Minni uppsetningar : 4-ás vinnsla gerir kleift að vinna margar hliðar á vinnustykkinu í einni uppsetningu og draga úr þörfinni fyrir handvirka endurskipulagningu og stytta heildarhringstíma.
Bætt nákvæmni : Með því að lágmarka fjölda uppsetningar viðheldur 4 ás vinnsla hærri nákvæmni og þéttara vikmörk fyrir fjölhliða hluta.
Takmarkanir
Snúningur í einni plani : 4-ás vinnsla er takmörkuð við snúning um einn ás (X-ás), sem hentar kannski ekki fyrir hluta sem krefjast flókinna, margra ás hreyfinga.
Aðgengi verkfæra : Í sumum tilvikum getur snúningsborðið eða chuck hindrað aðgang verkfæra að ákveðnum svæðum í vinnustykkinu og takmarkað flækjustig rúmfræði sem hægt er að ná.
Tilvalin forrit
4-ás CNC vinnsla er sérstaklega vel til staðar fyrir:
Einstök uppsetning er nauðsynleg fyrir hvora hlið hluta
5-ás CNC vinnsla
5-ás CNC vinnsla er fullkomnasta og fjölhæfasta gerð CNC vinnslu. Það bætir tveimur snúningsásum í viðbót (B og C) við venjulega x, y og z ása sem finnast í 3-ás vinnslu. Þessir viðbótar ásar leyfa skurðarverkfærinu eða vinnustykkið að halla og snúa, sem gerir kleift að búa til mjög flóknar rúmfræði og myndhöggvara fleti.
Hvernig b og c ásar virka
Í 5 ás CNC vinnslu vísar B-ásinn venjulega til snúningsins í kringum Y-ásinn, á meðan C-ásinn vísar til snúningsins um z-ásinn. Hægt er að staðsetja þessa snúningsöxa á vélarborðinu (TRUNNION-stíl) eða snældahausinn (snúningsstíll). Samsetning þessara ása með línulegu X, Y og Z ásunum gerir kleift að skera tólið til að nálgast vinnustykkið frá næstum hvaða sjónarhorni sem er.
Tegundir 5 ás vinnslu
3+2 Axis vinnsla : Einnig þekkt sem staðsetningar 5-ás vinnsla, þessi aðferð felur í sér að staðsetja vinnustykkið með B og C ásunum og læsa þeim síðan á sínum stað á meðan skurtólið framkvæmir aðgerðir með því að nota X, Y og Z ásinn.
Alveg samfelld 5 ás vinnsla : Í þessari aðferð hreyfa allir fimm ásarnir samtímis og stöðugt meðan á vinnsluferlinu stendur. Þetta gerir kleift að búa til mjög flókna, myndhöggvaða yfirborð og útlínur.
Kostir
Mikil nákvæmni og flókin rúmfræði : 5-ás vinnsla getur framleitt hluta með flóknum formum, djúpum holum og undirskurðum sem eru erfiðar eða ómögulegar að ná með 3 ás eða 4 ás vinnslu.
Minni vinnslutími : Með því að leyfa skurðartækið að fá aðgang að mörgum hliðum vinnustykkisins í einni uppsetningu dregur 5-ás vinnsla úr heildar vinnslutíma og bætir skilvirkni.
Tilvalið fyrir mikla nákvæmni hluta : Auka verkfærastöðu og aðgangsgetu 5-ás vinnslu gerir það hentugt til að framleiða mikla nákvæmni hlutar með þéttum vikmörkum.
Takmarkanir
Hár kostnaður : 5 ás CNC vélar eru verulega dýrari en 3-ás og 4 ás hliðstæða þeirra vegna háþróaðra getu þeirra og flókinna framkvæmda.
Forritun flækjustig : Að búa til forrit fyrir 5-ás vinnslu krefst háþróaðs CAM hugbúnaðar og hæfra forritara sem þekkja til margra ás verkfæri.
Hæfni rekstraraðila : Að reka 5-ás CNC vélar krefst mjög hæfra og reyndra rekstraraðila til að tryggja hámarksárangur og forðast kostnaðarsamar villur.
Tilvalin forrit
5-ás CNC vinnsla er almennt notuð í atvinnugreinum sem krefjast flókinna, háþróunarhluta, svo sem:
Aerospace íhlutir (hverflablöð, hjól)
Læknisfræðileg ígræðslu og stoðtæki
Vörn og hernaðarbúnaður
Mót og deyr með flóknum formum
Þættir í vali á CNC vinnslu
Að velja bestu CNC véluppsetninguna krefst þess að greina nokkra lykilþætti. Hvort sem það er fyrir einfalda hluta eða flókna hönnun, hver stilling-3-ás, 4 ás og 5 ás-afgreiðir aðgreindir kostir byggðir á framleiðslumarkmiðum, hönnunarþörfum og fjárhagsáætlun.
Flækjustig hlutabréfa
Flækjustig rúmfræðinnar er aðalatriðið þegar valið er á milli 3 ás, 4 ás og 5 ás CNC vinnslu. Einfaldir hlutar með sléttum flötum og beinum skurðum henta vel fyrir 3-ás vinnslu, en hlutar með hornaðgerðir eða bogadregnum flötum í einu plani geta þurft 4-ás vinnslu. Fyrir mjög flókna, myndhöggvarða yfirborð og flókinn rúmfræði, er 5-ás vinnsla oft besti kosturinn.
Vinnsla nákvæmni og nákvæmni
Nákvæmni og nákvæmni sem þarf fyrir verkefnið þitt er annar nauðsynlegur þáttur. 3-ás vinnsla er hentugur fyrir hluta með í meðallagi nákvæmni kröfur, en 4-ás vinnsla býður upp á betri nákvæmni fyrir fjölhliða hluta vegna minni uppsetningar. 5-ás vinnsla veitir hæsta stig nákvæmni og nákvæmni, sem gerir það tilvalið fyrir flókna hluta með þétt vikmörk.
Uppsetningartímar og skilvirkni
Uppsetningartími getur haft veruleg áhrif á heildarframleiðslu. 3-ás vinnsla getur krafist margra uppsetningar fyrir flókna hluta, aukið framleiðslutíma og kostnað. 4-ás vinnsla dregur úr uppsetningartímum með því að leyfa margar hliðar hlutans að vélar í einni uppsetningu. 5-ás vinnsla býður upp á hagkvæmustu uppsetningartíma þar sem það ræður við flókna hluta með lágmarks uppsetningum.
Kostnaðarsjónarmið
Einnig ætti að taka tillit til kostnaðar við CNC vélina, þjálfun rekstraraðila og viðhalds. 3-ás vélar eru hagkvæmasti kosturinn með lægri fjárfestingar- og viðhaldskostnað. 4 ás vélar hafa hóflegan kostnað, hærri en 3 ás en lægri en 5 ás vélar. 5 ás vélar eru dýrustu vegna háþróaðra getu þeirra, hæfileikastigs og viðhaldsþarfa.
Framleiðslurúmmál
Framleiðslumagn verkefnisins getur einnig haft áhrif á val á CNC vinnslustillingu. Fyrir framleiðslu eða frumgerð með litla rúmmál getur 3-ás vinnsla verið hagkvæmasta lausnin. Eftir því sem framleiðslugögn eykst getur skilvirkni og minni uppsetningartími 4 ás og 5 ás vinnslu leitt til lægri kostnaðar á hvern hluta og hraðari viðsnúningstíma, sem gerir þá hentugri fyrir framleiðslu með mikla rúmmál.
Sveigjanleiki í hönnun og framleiðslu
Einnig ætti að íhuga sveigjanleika í hönnun og framleiðslu sem í boði er með hverri CNC vinnslustillingu. 3-ás vinnsla hefur takmarkaðan sveigjanleika í hönnun og hentar best fyrir einfalda, einfalda hluti. 4-ás vinnsla veitir aukinn sveigjanleika fyrir hluta með hornaðgerðir og bogadregnum flötum. 5-ás vinnsla býður upp á hámarks sveigjanleika í hönnun, sem gerir kleift að búa til mjög flókna hluta með flóknum rúmfræði.
Niðurstaða
Að velja á milli 3 ás, 4 ás og 5 ás CNC vinnslu fer eftir margbreytileika hvers verkefnis, nákvæmniþörf og fjárhagsáætlun. 3-ás er fullkominn fyrir einfaldari, flata hönnun; 4-ás bætir sveigjanleika í snúningi fyrir hornaðgerðir en 5 ás vélar sjá um flóknar, marghliða rúmfræði í einni uppsetningu. Að skilja þennan mun er nauðsynlegur til að hámarka framleiðni og hagkvæmni í framleiðslu. Að velja rétta stillingu tryggir nákvæmni, dregur úr uppsetningartíma og hámarkar framleiðslu fyrir ýmsar atvinnugreinar, frá geimferð til læknis. Að vita hvenær á að nota hverja ás gerð skiptir öllu máli í skilvirkri framleiðslu.
Team MFG skilur mikilvægi þess að velja rétta CNC vinnslustillingu fyrir verkefnið þitt. Reynda teymi okkar er hér til að leiðbeina þér í gegnum ferlið, miðað við þætti eins og margbreytileika, nákvæmni kröfur, framleiðslumagn og fjárhagsáætlun. Treystu okkur til að skila bestu lausninni fyrir framleiðsluþarfir þínar.
Tilvísunarheimildir
Töluleg stjórnun
Vinnsluþjónusta CNC
Algengar spurningar (algengar)
Sp .: Hver er helsti munurinn á 3 ás, 4 ás og 5 ás CNC vinnslu?
A: Helsti munurinn liggur í fjölda ásanna sem skurðarverkfærið getur hreyft sig. 3-ás vélar eru með þrjár línulegar ás (x, y, z), 4 ás bætir við einum snúningsás (A eða B) og 5 ás vélar eru með þrjár línulegar og tveir snúningsásar (A/B og C).
Sp .: Hvernig ákveð ég á milli 3 ás, 4 ás og 5 ás CNC vinnslu fyrir verkefnið mitt?
A: Hugleiddu þætti eins og flækjustig að hluta, nákvæmni kröfur, framleiðslurúmmál og fjárhagsáætlun. 3-ás er hentugur fyrir einfalda hluta, 4 ás fyrir hluta með hornaðgerðum og 5 ás fyrir flóknar, myndhöggvarnar rúmfræði. Hærri ás vélar bjóða upp á meiri sveigjanleika en koma með hærri kostnað.
Sp .: Hverjir eru kostir þess að nota 5 ás CNC vél samanborið við 3 ás vél?
A: 5 ás CNC vélar geta framleitt flókna, útlínur í einni uppsetningu, dregið úr þörfinni fyrir margar uppsetningar og bætt nákvæmni. Þeir gera einnig ráð fyrir styttri verkfæralengdum, draga úr titringi verkfæranna og bæta yfirborðsáferð. Samt sem áður eru 5 ás vélar dýrari og þurfa hæfa rekstraraðila.
Sp .: Hvernig forrita ég 4-ás CNC vél?
A: Forritun 4-ás CNC vél felur í sér að skilgreina verkfæraslóða fyrir þrjá línulega ásana (x, y, z) og viðbótar snúningsásinn (A eða B). Þú þarft að nota CAM hugbúnað sem styður 4-ás vinnslu og hefur eftirvinnslu fyrir tiltekna vélina þína. Hugbúnaðurinn mun hjálpa þér að búa til G-kóða sem stjórnar hreyfingum vélarinnar.
Sp .: Hver eru nokkur algeng forrit fyrir 4 ás og 5 ás CNC vinnslu?
A: 4-ás vinnsla er oft notuð fyrir hluta með hornaðgerðum, svo sem hverflablöðum, hjólum og spíralflautum. 5-ás vinnsla er tilvalin fyrir flóknar, myndhöggvarnar rúmfræði sem finnast í geim-, læknis- og bifreiðaríhlutum, svo sem vélarhlutum, stoðtækjum og mygluverkfærum. Bæði 4 ás og 5 ás vinnsla geta bætt skilvirkni og nákvæmni fyrir ákveðna hluta samanborið við 3-ás vinnslu.
