Одновременная 5-осевая и 3+2-осевая обработка: подробное сравнение

Одновременная 5-осевая и 3+2-осевая обработка: подробное сравнение

В обработка на станках с ЧПУОдновременная 5-осевая обработка и обработка по схеме «3+2» — два основных типа обработки. Каждый из них имеет свои особенности и область применения. Одновременная 5-осевая обработка позволяет обрабатывать детали по пяти независимым осям одновременно. Она позволяет обрабатывать детали очень сложной формы и оптимально подходит для высокоточной обработки. Обработка по схеме «3+2» добавляет две поворотные оси к традиционной трёхосевой обработке. Хотя она не позволяет выполнять одновременную обработку по всем пяти осям, она обеспечивает улучшенные углы контакта и более высокую эффективность для некоторых сложных деталей.

Следующий, 1ТП1Т Мы расскажем об особенностях применения, преимуществах и рекомендациях по выбору технологий одновременной 5-осевой и 3+2-осевой обработки. Это поможет вам лучше понять эти две технологии обработки и найти оптимальные решения для ваших проектов.

Оглавление

Что такое синхронизированная 5-осевая обработка с ЧПУ?

Так, что такое 5-осевая обработка с ЧПУ5-осевые станки с ЧПУ перемещают режущий инструмент по пяти осям. Три линейные и две поворотные оси работают вместе для обработки детали. В таблице ниже показаны оси 5-осевого станка с ЧПУ и принцип их работы.

ОсьРабочий Манера
Ось XДвигается слева направо
Ось YДвигается спереди назад
ось ZДвигается сверху вниз
Ось АВращается вокруг оси X (наклоняется назад и вперед)
Ось BВращается вокруг оси Y (наклоняется слева направо)

A и B — это две поворотные оси, известные как ось наклона стола и ось вращения стола соответственно. Как видно по характеру движения осей, 5-координатная обработка увеличивает перемещение шпинделя инструмента или стола. В результате режущий инструмент перемещается и вращается больше. Это увеличивает эффективность традиционной обработки с ЧПУ методы.

Четвёртая и пятая оси позволяют станку с ЧПУ обрабатывать пять поверхностей одновременно. Благодаря этому 5-осевой станок с ЧПУ отличается высокой точностью и скоростью. Кроме того, он ускоряет процесс изготовления сложных конструкций и деталей. Поскольку процесс не требует сложной настройки, он идеально подходит для многоцелевого использования и экономит деньги.

Получите предложение по обработке деталей в течение 24 часов

Готовы приступить к следующему проекту? Получите персональную смету на обработку ваших деталей.

Что такое 3+2-осевая обработка с ЧПУ?

Стандартная 3-осевая обработка обычно выполняется на вертикальных и горизонтальных фрезерных станках. Однако для обеспечения перемещения по двум дополнительным осям вращения добавляются наклонные поворотные цапфы и поворотный стол. Такой подход называется 3+2-осевой обработкой с ЧПУ.

Другое название этого процесса — позиционная 5-осевая обработка. Это связано с тем, что 4-я и 5-я оси удерживают заготовку в определённом положении. Вместо того, чтобы перемещать её на протяжении всего процесса обработки, можно выполнять стандартные 3-осевые операции. Кроме того, обрабатывающие центры с 3+2 осями оснащены более короткими и прочными режущими инструментами. Это обеспечивает более высокую размерную стабильность.

Схема обработки 3+2 даже лучше, чем стандартный 3-координатный обрабатывающий центр. Она позволяет обрабатывать заготовки со всех сторон. Кроме того, она сокращает потребность в дополнительных настройках в процессе производства. В результате сокращаются сроки и стоимость производства.

Сравните 5-осевую обработку с обработкой 3+2

Основное отличие между 3+2- и 5-осевой обработкой на станках с ЧПУ заключается в настройке. 5-осевые станки с ЧПУ могут перемещать режущий инструмент в пяти направлениях. В то же время, в 3+2-осевых станках с ЧПУ используются 3-осевые станки с наклонными поворотными цапфами и поворотными столами.

Типы изделий и отрасли промышленности, которые можно обрабатывать с помощью 3+2- и 5-осевой обработки с ЧПУ, также различаются. 3+2-осевая обработка с ЧПУ в основном используется для обработки плоских поверхностей. 5-осевая обработка с ЧПУ больше подходит для обработки поверхностей со сложными контурами. Благодаря более широкому функционалу 5-осевая обработка с ЧПУ позволяет обрабатывать детали различной формы и назначения для многих отраслей промышленности.

Однако не все проекты требуют использования синхронизированной 5-осевой обработки с ЧПУ. В некоторых случаях метод обработки 3+2 осей может быть более эффективным. Поэтому необходимо понимать преимущества и недостатки 5-осевой и 3+2 осей обработки с ЧПУ, чтобы выбрать оптимальный вариант.

ЧПУ-обработка-1

Преимущества 5-осевой обработки с ЧПУ

Использование методов 5-осевой обработки с ЧПУ имеет множество преимуществ, например:

  • Более высокая точность: 5-осевая обработка на станках с ЧПУ требует меньшего количества минимальных настроек, что снижает вероятность ошибки. Это повышает функциональность прецизионной обработки с ЧПУ, обеспечивая лучшие результаты. Благодаря современным 5-осевым инструментам не требуется изменять угол наклона обрабатываемой детали. Это означает, что допуски обрабатываемых деталей будут более точными.
  • Высокая скорость резки и повторяемость: При 5-координатной обработке на станках с ЧПУ режущий инструмент обычно располагается перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Такое расположение позволяет снимать больше материала при вращении инструмента. В результате сокращается время цикла и общая стоимость обработки. Кроме того, некоторые конфигурации станков позволяют использовать более короткие режущие инструменты. Это увеличивает срок службы инструментов и обеспечивает возможность их повторного использования.
  • Возможность изготовления сложных деталей: Поскольку 5-осевой станок с ЧПУ может обрабатывать детали по пяти осям одновременно, он может выполнять резку криволинейных деталей и других деталей с несколькими поверхностями. Кроме того, этот тип обработки имеет дополнительные поворотные оси, что позволяет обрабатывать детали с более сложной геометрией и конструкцией. Другими словами, 5-осевая обработка с ЧПУ позволяет получить деталь нужной формы за одну операцию без использования сложной оснастки.
  • Лучшая отделка поверхности: Дополнительная ось 5-координатного станка с ЧПУ обеспечивает точное выравнивание заготовки. То есть, она приближает заготовку к режущему инструменту. В результате можно использовать более короткий режущий инструмент для получения желаемой формы с минимальной вибрацией. Чем меньше вибрация, тем меньше вероятность появления следов вибрации на готовом изделии. Некоторые станки с ЧПУ также более активно используют шпиндель при обработке угловых поверхностей. Этот метод позволяет добиться более высокого качества поверхности. Кроме того, это сокращает время и затраты на постобработку.
  • Сокращение затрат и времени цикла: В большинстве случаев 5-координатную обработку деталей можно выполнить всего за один проход. Это обусловлено высокой скоростью обработки. Поскольку 5-координатный станок с ЧПУ настраивается только один раз, это экономит время и деньги. Кроме того, использование более коротких и прочных инструментов исключает необходимость частой переналадки. Это также экономит время и затраты на обработку.

ЧПУ-обработка-2

Недостатки 5-осевой обработки с ЧПУ

Хотя 5-осевая обработка на станках с ЧПУ весьма полезна, существуют некоторые проблемы. Вот некоторые из них:

  • Более высокая первоначальная стоимость: Стоимость 5-осевых станков с ЧПУ и необходимого для них программного обеспечения довольно высока. В то время как стоимость 3- или 4-осевого станка с ЧПУ значительно ниже. Кроме того, техническое обслуживание 5-осевого станка с ЧПУ сложнее, чем у обычного станка. Этот фактор также напрямую влияет на стоимость 5-осевой обработки деталей.
  • Не подходит для некоторых применений: В некоторых ситуациях использование 4- и 5-координатной обработки невозможно. Например, режущий инструмент слишком короткий или хвостовик слишком широкий. В таких случаях предотвратить вибрации под наклоном невозможно.
  • Требуется сложное программирование: Поскольку 5-осевые станки с ЧПУ имеют дополнительные направления вращения и сложные пространственные траектории, для достижения требуемой точности обработки и качества поверхности требуется больше программных затрат. Кроме того, 4-осевая и 3-осевая обработка более подвержены ошибкам по сравнению с 5-осевой обработкой.

Преимущества 3+2-осевой обработки с ЧПУ

По сравнению с другими станками с ЧПУ 3+2-осевая обработка с ЧПУ обеспечивает следующие преимущества:

  • Изготовление более сложных деталей: При обработке по схеме «3+2» режущие инструменты могут быть короче и прочнее. С их помощью можно создавать крутые стенки, выточки в полостях и многие другие сложные формы. Кроме того, инструменты можно использовать особым образом, чтобы зона резания образовывала заданный угол. Кроме того, головку шпинделя можно одновременно опускать и приближать к заготовке. Таким образом, этот метод также может использоваться для повышения точности и продления срока службы инструмента.
  • Меньше программирования: Пространственная траектория обработки с ЧПУ по схеме 3+2 меньше, чем при синхронной 5-осевой обработке. В результате инструмент проходит меньшее расстояние и его вращательное движение меньше. Это упрощает программирование обработки произвольной формы.
  • Сокращение затрат и времени цикла: На большинстве традиционных 3-осевых обрабатывающих центров с ЧПУ приходится останавливать шпиндель несколько раз для обработки различных поверхностей. Это может быть очень затруднительно, если необходимо обработать пять или более участков. Обработка с ЧПУ по схеме 3+2 помогает решить эту проблему. Этот метод позволяет обрабатывать пять различных участков одновременно.

ЧПУ-обработка-10

Недостатки 3+2-осевой обработки с ЧПУ

При обработке на станках с ЧПУ по схеме 3+2 угол между инструментом и шлифовальным кругом обычно остаётся постоянным. В результате для отображения поверхностей сложных деталей, обработанных на станках с ЧПУ, может потребоваться множество именованных видов. Это обычно приводит к пересечению линий инструмента, что увеличивает время обработки.

Читать далее: Многоосевая обработка: 3-осевая, 4-осевая и 5-осевая обработка с ЧПУ

Отрасли промышленности и соответствующие им методы обработки

Обработка на станках с ЧПУ использует технологии одновременной 5-осевой и 3+2-осевой обработки. Они применяются во многих отраслях промышленности, особенно аэрокосмическая промышленность, автомобильный, медицинский Производство устройств и потребительской электроники. Они обладают уникальными преимуществами.

Аэрокосмическая промышленность

  • Одновременная 5-осевая обработка: В аэрокосмической отрасли эта технология используется для производства высокоточных деталей, включая лопатки турбин, корпуса двигателей и сложные компоненты космических аппаратов.
  • 3+2-осевая обработка: Это позволяет изготавливать более крупные и простые детали авиаконструкций, такие как каркасы крыльев и узлы фюзеляжа. Это также один из видов механической обработки. крупногабаритная обработка с ЧПУ.

Автомобильная промышленность

  • Одновременная 5-осевая обработка: Для производства сложных компонентов двигателей, узлов трансмиссии и деталей кузова по индивидуальному заказу.
  • 3+2-осевая обработка: Он широко используется при изготовлении автомобильных форм. Из него также изготавливают детали кузова и некоторые стандартные детали.

Медицинское оборудование

  • Одновременная 5-осевая обработка: Он предназначен для изготовления высокоточных индивидуальных имплантатов, хирургических инструментов и сложных деталей медицинских приборов.
  • 3+2-осевая обработка: Он предназначен для изготовления обычных медицинских изделий и дополнительных инструментов, включая стенты и корпуса.

Бытовая электроника

  • Одновременная 5-осевая обработка: Для производства сложных деталей мобильных телефонов, узлов камер и микроэлектронных устройств.
  • 3+2-осевая обработка: Они производят детали для крупной бытовой электроники. В их число входят корпуса для ноутбуков и объединительные платы для телевизоров.

ЧПУ-обработка-4

Сравнение стоимости

5-осевая обработка выполняется одновременно. Она обеспечивает непревзойденную точность и эффективно справляется со сложными задачами. Это значительно сокращает время обработки и наладки. Однако она стоит дороже и требует более квалифицированных операторов. Обработка по схеме 3+2 осевая обработка обходится дешевле. Она упрощает программирование и эксплуатацию. Она подходит для проектов с ограниченным бюджетом и не слишком сложными требованиями к обработке.

Соображения по выбору метода обработки

Производителям необходимо выбирать между Одновременный Обслуживание 5-осевого ЧПУ или услуга обработки 3+2 осями. Необходимо учесть следующие аспекты:

  • Сложность детали: Для особо сложных деталей необходима одновременная 5-осевая обработка.
  • Стоимость и бюджет: Если бюджет ограничен, можно рассмотреть вариант обработки по схеме 3+2.
  • Требования к эффективности и точности обработки: Используйте технологию одновременной 5-осевой обработки для повышения эффективности. Она обеспечивает сверхточную обработку.
  • Технические возможности и инвестиции в оборудование: Одновременная 5-осевая обработка требует больших инвестиций в технологии и оборудование. Компаниям следует выбирать решение, исходя из своих условий.

Каждый метод имеет свои преимущества и особенности применения. Это требует компании по быстрому прототипированию Обладая богатым опытом и техническими возможностями, такими как Yonglihao Machinery, мы можем предложить оптимальные решения для ваших потребностей. Это гарантирует успешную реализацию проекта и высокое качество продукта.

Краткое содержание

При выборе между одновременной 5-осевой и 3+2-осевой обработкой с ЧПУ важно понимать их технические преимущества и понимать, когда следует использовать каждую из них. Одновременная 5-осевая обработка предназначена для высокотехнологичных приложений, требующих высокой точности и обработки сложных форм. 3+2-осевая обработка может использоваться в некоторых менее точных приложениях благодаря своей стоимости и простоте. Одновременная 5-осевая обработка предпочтительна для проектов, требующих меньшей точности. Правильный выбор зависит от потребностей проекта, бюджета и ожидаемого качества обработки. Yonglihao Machinery предлагает обе технологии и может порекомендовать оптимальное решение для обработки, соответствующее потребностям заказчика. Это обеспечивает хорошее соотношение между результатом и стоимостью.

ЧПУ-обработка-18

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные различия между одновременной 5-осевой обработкой и обработкой по схеме 3+2?

Одновременная 5-осевая обработка позволяет выполнять высокоточную обработку по пяти осям одновременно. Это подходит для обработки деталей сложной формы, обеспечивая более высокую точность и скорость обработки. Обработка по схеме «3+2» добавляет две поворотные оси к традиционным трём. Однако они не работают одновременно. Этот метод подходит для обработки деталей с более простыми требованиями и отличается низкой стоимостью.

Какие отрасли промышленности получают наибольшую выгоду от каждого типа обработки?

Одновременная 5-осевая обработка: эти станки используются в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности, а также в производстве бытовой электроники. Они особенно востребованы там, где требуется высокоточная обработка деталей сложной формы.

Обработка по 3+2 осям: для простых деталей аэрокосмической отрасли используйте стандартные автомобильные детали. Также подходит для общепромышленного применения и некоторых базовых потребительских электронных устройств.

Каким образом бюджетные соображения влияют на решение о выборе между одновременной 5-осевой и 3+2-осевой обработкой?

Бюджет важен при принятии решения о том, использовать ли одновременную 5-осевую или 3+2-осевую обработку. Одновременная 5-осевая обработка обходится дороже в эксплуатации и обслуживании. Она подходит для проектов, требующих высокой точности и сложности. Если бюджет ограничен и требования к обработке не столь высоки, как при одновременной 5-осевой обработке, то обработка по схеме 3+2 будет более экономичным вариантом. Она удовлетворит большинство ваших потребностей в обработке при меньших затратах.

Подпишитесь, чтобы получать экспертные советы по проектированию и производству
Прокрутить вверх