Многоосевая обработка: сравнение 3, 4 и 5 осей

Обработка на станках с ЧПУ не имеет себе равных в производстве деталей. Она точна, быстра и эффективна. Она значительно расширяет производственные возможности. Многоосевая обработка с ЧПУ выводит это преимущество на новый уровень по сравнению с традиционной обработкой с ЧПУ. Многоосевые станки с ЧПУ способны работать по 4, 5 и даже большему количеству осей. Этот дополнительный диапазон движения позволяет обрабатывать сложные детали практически под любым углом. Это сокращает необходимость в нескольких установах и повышает эффективность. Они играют ключевую роль в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и медицинская промышленность. Эти отрасли требуют высокой точности и сложных конструкций. В чём же разница между 3-, 4- и 5-осевой обработкой с ЧПУ?

В Yonglihao Machinery мы являемся профессионалами Поставщик услуг по обработке на станках с ЧПУМы предлагаем широкий спектр услуг многоосевой обработки с ЧПУ, включая 5-осевую. В этой статье мы подробно расскажем вам о различных аспектах многоосевой обработки. Мы поможем вам понять преимущества и различия 3-, 4- и 5-осевой обработки с ЧПУ. Мы также поможем вам выбрать подходящий вариант.

Понимание 3-осевой обработки с ЧПУ

Трёхкоординатная обработка на станках с ЧПУ основана на скоординированном движении по трём осям: X (горизонтальной), Y (вертикальной) и Z (глубине). Эти оси необходимы для формовки, сверления и резки материалов с получением готовых изделий. Трёхкоординатный станок с ЧПУ работает в этих трёх измерениях. Он позволяет изготавливать широкий спектр деталей простой формы и является базовой операцией ЧПУ.

Этот тип обработки Кажется, что это экономически выгодно. Эти станки часто дешевле своих более сложных аналогов. Эта экономия отражается не только на первоначальной цене покупки, но и на расходах на обслуживание и эксплуатацию. Простота использования — ещё одно важное преимущество. 3-осевые станки отличаются более простой настройкой и эксплуатацией. Они позволяют операторам, прошедшим базовую подготовку, работать с ними. Кроме того, 3-осевая обработка легко программируется. Это обеспечивает быструю смену оборудования и гибкость производства.

Однако следует учитывать некоторые ограничения. Главные недостатки — более медленная работа и меньшая точность по сравнению с более совершенными многокоординатными станками. Это критически важно для изготовления деталей сложной формы. Это также важно, когда требуется многократная смена инструмента и настройка. Использование трёх осей ограничивает возможность одновременной обработки сложных форм. Для их окончательной обработки часто требуются дополнительные этапы.

В настоящее время он используется для обработки деталей во многих отраслях промышленности, включая изготовление кронштейнов, корпусов и базовых пресс-форм в таких областях, как автомобилестроение, бытовая электроника и промышленные компоненты.

Преимущества 3-осевой обработки с ЧПУ

• Более доступный: 3-осевые станки с ЧПУ стоят гораздо дешевле многоосевых станков.
• Легко использовать: 3-осевые станки с ЧПУ просты в освоении. Операторам не требуется сложного обучения.
• Простота программирования: 3-осевые станки с ЧПУ требуют лишь простого программирования. Это ещё больше экономит время работы.
• Низкие эксплуатационные расходы: Благодаря простоте 3-осевых станков с ЧПУ эти станки требуют меньше обслуживания.

Недостатки 3-осевой обработки с ЧПУ

• Более низкая скорость производства: 3-осевые станки с ЧПУ работают медленнее по сравнению с многоосевыми станками с ЧПУ.
• Функциональные ограничения: 3-осевые станки с ЧПУ не способны изготавливать детали сложной формы.
• Односторонняя обработка: 3-осевые станки с ЧПУ могут обрабатывать только одну сторону материала за одну установку.
• Низкая точность: Использование различных настроек может затруднить достижение точных результатов на 3-осевом станке с ЧПУ.

Когда следует использовать 3-осевой станок с ЧПУ?

Трехосевой станок с ЧПУ идеально подходит для следующих целей:

• Более низкие бюджеты: При ограниченном бюджете 3-осевые станки с ЧПУ — лучший выбор. Они дешевле в приобретении и обслуживании.
• Малые производственные партииИспользование 3-координатных станков с ЧПУ может повысить эффективность мелкосерийного производства. Эти станки просты в эксплуатации и настройке. Кроме того, низкая цена станка снижает общую стоимость производства.
• Простая структура: 3-координатные станки с ЧПУ идеально подходят для изготовления изделий простой формы. Эти детали имеют простую форму и не содержат сложных деталей.

Изучение 4-осевой обработки с ЧПУ

4-осевая обработка с ЧПУ добавляет ось A к 3-осевой обработке. Она добавляет ось вращения вокруг оси XЭто повышает универсальность и сложность процесса. Эта дополнительная ось позволяет вращать заготовку. Это позволяет обрабатывать боковые элементы без ручного изменения положения. Эта функция сокращает количество наладок, необходимых для обработки сложных деталей. Она повышает производительность и снижает количество ошибок, связанных с многократными наладками.

Существует два основных типа 4-осевой обработки: непрерывная и индексированная. Непрерывная 4-осевая обработка позволяет инструменту и заготовке двигаться вместе. Это позволяет создавать сложные формы и элементы за один проход. Этот метод отлично подходит для сложных конструкций, таких как спирали или сложные дуги. Он повышает эффективность обработки деталей сложной формы. С другой стороны, 4-осевая индексация предполагает остановку вращения заготовки. Она останавливается под разными углами, что позволяет обрабатывать детали с разных сторон. Этот метод не позволяет одновременно вращать заготовку и обрабатывать её. Однако он позволяет добавлять элементы на разные стороны детали без сложной настройки.

В некоторых случаях 4-осевая обработка предпочтительнее 3-осевой. В таких случаях речь идёт о деталях, требующих обработки большого количества боковых элементов или имеющих сложную геометрию. Использование всего трёх осей движения затрудняет достижение таких геометрических характеристик. Ось A обеспечивает дополнительную гибкость. Она идеально подходит для изготовления сложных деталей, например, с неортогональными элементами, выточками или элементами, расположенными на одной поверхности. К таким отраслям относятся аэрокосмическая, автомобильная и медицинская промышленность. 4-осевая обработка часто используется для деталей, требующих обработки с такими сложными элементами и высокой точностью.

Преимущества 4-осевых станков с ЧПУ

• Многосторонняя обработка: 4-осевые станки с ЧПУ могут обрабатывать все четыре стороны детали за один установ. Это означает, что вам не нужно делать несколько установов.
• Крупносерийная обработка обходится дешевле: 4-осевые станки дешевле для крупносерийного производства. Это связано с тем, что требуется меньше настроек, чем для 3-осевых станков с ЧПУ.
• Высокая точность: Очень жесткие допуски могут быть достигнуты с меньшим количеством настроек.

Недостатки 4-осевых станков с ЧПУ

• Высокая цена машины: 4-осевые станки с ЧПУ стоят дороже 3-осевых станков с ЧПУ.
• Дорогие приспособления: Приспособления для 4-осевого станка с ЧПУ могут оказаться слишком дорогими для простых односторонних задач.
• Ограниченная скорость: 4-осевые станки с ЧПУ работают медленнее многоосевых станков.

Когда следует использовать 4-осевой станок с ЧПУ?

4-осевые станки с ЧПУ могут использоваться для следующих целей:

• Изогнутые элементы: 4-осевой станок с ЧПУ может обрабатывать криволинейные элементы. Он идеально подходит для обработки угловых элементов.
• Высокие допуски: 4-осевые станки с ЧПУ лучше подходят для задач, требующих более высокой точности, чем 3-осевые станки с ЧПУ. Это связано с тем, что эти станки требуют меньше настроек.
• Многоповерхностная обработка: 4-осевая обработка с ЧПУ подходит для обработки деталей с различными характеристиками поверхности.
• Крупносерийное производство: Для задач крупносерийного производства можно в полной мере использовать 4-осевую обработку с ЧПУ.

Переход к 5-осевой обработке с ЧПУ

5-осевая обработка с ЧПУ Повысилась точность и сложность деталей. Это достигается за счёт добавления вращения в двух плоскостях. Это позволяет двигаться вдоль традиционных осей X, Y и Z, а также вращаться вокруг осей A и B. Иногда вместо оси B используется ось C. Эти движения создают точные, сложные формы и элементы.

5-осевая обработка на станках с ЧПУ бывает двух видов: Непрерывная 5-осевая обработка и 3+2-осевая обработкаКаждый тип обладает уникальными преимуществами. Непрерывная 5-осевая обработка позволяет инструменту и заготовке двигаться по всем пяти осям одновременно. Это обеспечивает плавную и непрерывную резку деталей сложной формы. Эта возможность критически важна для производства деталей со сложными контурами и геометрией.

Обработка по схеме «3+2» также использует пять осей. Однако в ней предусмотрены дополнительные оси для позиционирования заготовки под углом и её фиксации. После этого применяется традиционная трёхкоординатная обработка. Преимущество такого подхода заключается в том, что обработка сложных углов возможна без непрерывного перемещения, характерного для непрерывной пятикоординатной обработки. Время наладки значительно сокращается.

5-осевая обработка с ЧПУ имеет множество преимуществ. Среди них — снижение трудозатрат благодаря высокой автоматизации и эффективности. Эта технология также обеспечивает более высокую точность деталей и качество поверхности. Это достигается за счёт сокращения числа наладок и оптимального угла подвода инструмента к заготовке.

Преимущества 5-осевых станков с ЧПУ

• Сложная геометрия: 5-осевая обработка на станке с ЧПУ позволяет обрабатывать заготовки сложной формы.
• Многосторонняя обработка: Эти станки могут обрабатывать все пять сторон заготовки одновременно, без необходимости переустановки.
• Высокоскоростной: Меньше настроек и более быстрый вывод.
• Точный: 5-осевые станки с ЧПУ позволяют обрабатывать очень точные детали. Обработка может выполняться за один установ, что исключает разницу, возникающую при смене установов.

Недостатки 5-осевых станков с ЧПУ

• Расходы: Стоимость 5-осевого станка с ЧПУ значительно выше, чем 3-осевого и 4-осевого. Кроме того, он влечет дополнительные расходы на обслуживание и эксплуатацию.
• Обучение операторов: 5-осевые станки с ЧПУ могут быть сложны в использовании. Поэтому операторам требуются специальные навыки и обучение.
• Сложность программирования: Программирование 5-осевого станка с ЧПУ сложнее. Это связано с необходимостью учитывать две дополнительные оси движения.

Когда следует использовать 5-осевую обработку с ЧПУ?

5-осевые станки с ЧПУ лучше всего работают в следующих ситуациях:

• Сложные формы: 5-осевая обработка на станке с ЧПУ — лучший выбор для изготовления сложных форм.
• Крупносерийное производство: Эти машины легко справляются с крупносерийным производством. Это снижает стоимость детали при массовом производстве.
• Прецизионная обработка: 5-осевые станки с ЧПУ позволяют производить очень точные детали. Поэтому они широко используются в таких областях, как исследования и разработки, авиастроение и медицина.
• Многосторонняя обработка: Если необходимо обработать несколько поверхностей детали, то наилучшим выбором будут 5-осевые станки с ЧПУ.

Сравнение: выбор между 3-, 4- и 5-осевой осью

Вам необходимо выбрать между 3-, 4- и 5-осевой обработкой на станках с ЧПУ. Однако для этого необходимо понимать ключевые различия в их использовании, стоимости, точности и сложности деталей. 3-осевые станки с ЧПУ работают по осям X, Y и Z. Это самый простой и дешёвый вариант, идеально подходящий для простых деталей низкой сложности. Их часто выбирают для бюджетных проектов. Детали не требуют сложных элементов или поверхностей.

4-осевые станки с ЧПУ оснащены поворотной осью. Эта ось позволяет обрабатывать детали с боковыми элементами за один установ. Это снижает потребность в нескольких установах. Это повышает эффективность. Станок позволяет производить более сложные детали, чем 3-осевой. 4-осевая обработка относится к средней цене и средней сложности. Она подходит для деталей, требующих вращательной симметрии или не подлежащих обработке только по 3-осевой обработке.

5-осевая обработка на станках с ЧПУ позволяет осуществлять вращение в двух дополнительных плоскостях. Это позволяет обрабатывать сложные формы с высокой точностью. Инструмент может подходить к детали практически с любого направления. 5-осевые станки обеспечивают значительные преимущества в плане сложности и точности деталей. Однако это также означает высокие первоначальные затраты. Они лучше подходят для высокотехнологичных аэрокосмических и медицинских приборов. Они также подходят для любых деталей, требующих сложной формы и жёстких допусков.

Выбор этих вариантов следует основывать на объёме производства, бюджете и сложности детали. 3-осевая обработка предназначена для изготовления простых деталей в больших объёмах. Она эффективна и экономична. Для деталей, требующих многофункциональности или средней сложности, 4-осевая обработка обеспечивает баланс между стоимостью и функциональностью. Наконец, для самых сложных конструкций требуется высокая точность и гибкость. Для таких деталей предпочтительнее 5-осевая обработка, но она стоит дороже. Различия между 4-осевой и 5-осевой обработкой с ЧПУ подробно сравниваются в отдельной статье.

Поэтому учитывайте производительность, бюджет и сложность детали. Они должны определять выбор правильного метода обработки. Обеспечьте эффективное и рациональное выполнение текущих производственных требований.

Заключить

Поэтому важно учитывать все факторы. Они важны при выборе правильного метода производства для нужд проекта. Выберите правильный тип обработки с ЧПУ для эффективной адаптации деталей. Yonglihao Machinery — профессиональный компания быстрого прототипированияМы предоставляем профессиональные услуги по проектированию и обработке деталей. Мы будем рады помочь вам выбрать наиболее подходящий процесс обработки на станке с ЧПУ для ваших текущих потребностей.

Часто задаваемые вопросы

Что такое обработка на станках с ЧПУ?

ЧПУ (числовое программное управление) означает использование компьютеров для автоматизации станков. Это означает, что в процессе обработки используются компьютерные программы для управления такими станками, как токарные, фрезерные и шлифовальные. Эта технология повышает точность, эффективность и стабильность производства деталей и изделий.

Как выбрать между 3-осевой, 4-осевой и 5-осевой обработкой на станке с ЧПУ для моего проекта?

Выбор зависит от сложности вашего проекта, требований к точности и бюджета. Для простых деталей базовой формы используйте 3-осевую обработку. Для деталей с многогранными элементами или сложной формы используйте 4-осевую обработку. Для сложных конструкций, требующих высокой точности, используйте 5-осевую обработку.

Является ли 5-осевая обработка на станке с ЧПУ значительно более дорогой, чем 3-осевая или 4-осевая?

Да, 5-координатные станки требуют более высоких первоначальных и эксплуатационных затрат. Это обусловлено их передовыми возможностями и точностью. Однако они могут снизить общую стоимость обработки сложных деталей за счёт минимизации времени наладки и вероятности ошибок.

Могут ли 3-осевые станки с ЧПУ изготавливать детали с выточками или сложной геометрией?

Трёхкоординатные станки в этом отношении ограничены. Они испытывают трудности с обработкой поднутрений и сложных форм. Это связано с их линейным перемещением только по трём осям. Для таких задач больше подходят четырёхкоординатные или пятикоординатные станки.

Существуют ли конкретные отрасли, которые получают наибольшую выгоду от 5-осевой обработки?

Да, таким отраслям требуются высокосложные и точные детали. К ним относятся аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и автомобилестроение. Эти отрасли получают огромную выгоду от универсальности и точности 5-осевой обработки с ЧПУ.

Каковы основные области применения 4-осевой обработки с ЧПУ?

Четырёхкоординатная обработка идеально подходит для деталей, требующих обработки различных элементов или резов под разными углами за один установ. Она широко применяется для деталей круглой или сложной формы. К таким деталям относятся шестерни и распределительные валы.