同步 5 轴与 3+2 轴加工:详细比较

同步 5 轴与 3+2 轴加工:详细比较

CNC加工五轴联动加工和3+2轴联动加工是两种主要加工类型。每种加工类型都有其特点和用途。五轴联动加工可以同时在五个独立轴上进行加工。它可以处理非常复杂的形状,最适合高端精密加工。3+2轴联动加工在传统的三轴加工基础上增加了两个旋转轴。虽然它无法同时加工所有五个轴,但对于某些复杂零件,它仍然可以提供更好的接触角和更高的效率。

下一个, Yonglihao Machinery 我们将介绍五轴联动加工和 3+2 轴联动加工的具体用途、优势和选型指南。这将帮助您更好地理解这两种加工技术,并为您的项目找到更合适的解决方案。

目录

什么是同步 5 轴 CNC 加工?

所以, 什么是5轴CNC加工五轴数控机床在五个轴上移动刀具。三个线性轴和两个旋转轴协同工作,加工所需的零件。下表显示了五轴数控机床的轴及其工作原理。

工作方式
X轴从左向右移动
Y轴从前向后移动
Z轴从上到下移动
A轴绕 X 轴旋转(前后倾斜)
B轴绕 Y 轴旋转(从左向右倾斜)

A 和 B 是两个旋转轴,分别称为倾斜工作台轴和工作台旋转轴。从轴的移动方式可以看出,5 轴加工增加了刀具主轴或工作台的运动。因此,切削刀具的移动和旋转幅度更大。这增加了 传统数控加工的效率 方法。

第四轴和第五轴使数控机床能够同时加工五个面。因此,五轴数控机床非常精确且快速。此外,它还能加快复杂结构和特征的制造过程。由于无需过多设置,该工艺非常适合多次使用,并且节省成本。

24小时内获取零件加工报价

准备好开始您的下一个项目了吗?获取针对您零件加工需求的个性化估价。

什么是 3+2 轴 CNC 加工?

标准的3轴加工通常由立式和卧式铣床完成。然而,为了在两个额外的旋转轴上移动,增加了倾斜旋转耳轴和旋转工作台。这种方法被称为3+2轴数控加工。

定位五轴加工是该工艺的另一个名称。这是因为第四轴和第五轴将工件固定在特定位置。无需在整个加工过程中移动工件,即可完成常规的三轴加工操作。此外,3+2 轴加工中心拥有更短、更坚固的切削刀具。因此,您可以确保更高的尺寸稳定性。

3+2 加工设置甚至比标准的 3 轴加工中心更胜一筹。它可以从各个角度加工工件。此外,它还减少了制造过程中对更多设置的需求。因此,生产交付周期和成本将得以降低。

比较 5 轴加工与 3+2 加工

设置是 3+2 轴和 5 轴 CNC 加工之间的主要区别。5 轴 CNC 机床可以沿五个方向移动切削刀具。而 3+2 轴 CNC 机床则使用倾斜旋转耳轴和旋转工作台。

3+2轴和5轴数控加工所能加工的产品类型和行业也有所不同。3+2轴数控加工主要用于平面加工,而5轴数控加工更适合加工轮廓复杂的曲面。由于5轴数控加工功能更多,因此可以为许多行业加工各种形状和功能的零件。

然而,并非所有项目都需要使用同步5轴CNC加工。在某些情况下,3+2轴加工方法可能更有用。因此,您需要了解5轴和3+2轴CNC加工的优缺点,以便做出最佳选择。

CNC加工-1

五轴数控加工的优势

使用5轴CNC加工方法有很多好处,例如:

  • 更高的精度: 五轴数控加工所需的最低设置更少,因此出错的可能性更低。这提升了数控精密加工的性能,从而获得更佳的加工效果。使用如今的五轴刀具,您无需改变切割件的角度。这意味着加工零件的公差将更加精确。
  • 高切割速度和重复性: 在五轴数控加工中,刀具通常垂直于被加工表面。这种布置允许刀具旋转时去除更多材料。因此,循环时间和总体加工成本得以降低。此外,某些机床配置允许您使用更短的刀具。这延长了刀具的使用寿命,并确保它们可以重复使用。
  • 制造复杂零件的能力: 由于五轴数控机床可以同时加工五个轴,因此可以完成曲面零件和其他多曲面零件的切割。由于这种加工方式具有额外的旋转轴,因此可以处理更复杂的设计和几何形状。换句话说,五轴数控加工可以在一次操作中完成所需的零件形状,并且不需要复杂的夹具。
  • 更好的表面光洁度: 五轴数控机床的附加轴可确保工件准确对准。也就是说,它使工件更靠近切削刀具。因此,您可以使用更短的切削刀具来加工出所需的形状,同时最大程度地减少振动。振动越小,成品上出现“颤动”痕迹的可能性就越小。一些数控机床在切削倾斜区域时还会充分利用主轴。采用这种技术,您可以获得更好的表面光洁度。此外,这还能减少后处理所需的时间和成本。
  • 降低成本和周期时间: 大多数情况下,五轴加工零件只需一次即可完成加工。这是因为这种方法非常快捷。由于五轴数控机床只需设置一次,因此节省了时间和成本。此外,使用更短、更耐用的刀具意味着无需频繁更换刀具。这也节省了加工时间和成本。

CNC加工-2

五轴数控加工的缺点

尽管5轴CNC加工非常有用,但也存在一些问题。以下是其中一些:

  • 初始成本较高: 五轴数控机床及其所需软件的成本相当高昂。而三轴或四轴数控机床的价格则要低得多。同样,五轴数控机床的维护也比普通机床更复杂。这一因素也直接影响五轴零件加工的价格。
  • 不适合某些应用: 在某些情况下,4 轴和 5 轴加工技术无法使用。例如,切削刀具太短或刀柄太宽。在这种情况下,无法防止倾斜角度下的振动。
  • 需要复杂的编程: 由于五轴数控机床具有额外的旋转方向和复杂的空间路径,因此需要更多的编程工作才能达到所需的加工精度、精密度和表面质量。此外,与五轴加工相比,四轴和三轴加工更容易出错。

3+2轴数控加工的优势

与其他 CNC 机床相比,3+2 轴 CNC 加工具有以下优势:

  • 制造更复杂的特征: 采用 3+2 加工工艺,刀具可以更短、更硬。使用这些刀具,您可以加工陡壁、型腔中的倒扣以及许多其他复杂形状。此外,刀具可以以特定方式使用,使切削区域形成特定角度。此外,主轴头可以同时向下移动并靠近工件。因此,这种方法也可以用来提高精度并延长刀具寿命。
  • 减少编程: 3+2 轴 CNC 加工的空间轨迹比同步 5 轴加工更小。因此,刀具行进距离更短,旋转运动也更小。这使得自由曲面加工的编程更加容易。
  • 降低成本和缩短周期: 在大多数传统的三轴数控加工中心上,加工不同的表面时必须多次停止主轴。如果需要加工五个或更多区域,这可能会非常困难。而 3+2 轴数控加工则有助于解决这个问题。您可以使用这种方法同时加工五个不同的区域。

CNC加工-10

3+2轴CNC加工的缺点

使用 3+2 轴 CNC 加工方法时,刀具与砂轮之间的角度通常保持不变。因此,您可能需要多个命名视图来显示复杂 CNC 零件的表面。这通常会导致刀具线交叉,从而延长加工时间。

阅读更多: 多轴加工:3轴、4轴和5轴CNC加工

行业及其各自的加工方法

CNC加工采用同步5轴和3+2轴技术。这些技术应用于许多行业,尤其是 航天, 汽车, 医疗的 设备制造和消费电子产品。它们都有其独特的优势。

航天

  • 同步 5 轴加工: 在航空航天领域,这项技术可以制造高精度零件,包括涡轮叶片、发动机外壳和复杂的航天器部件。
  • 3+2轴加工: 它可以制造较大、简单的航空结构部件,例如机翼框架和机身组件。它也是一种加工类型,用于 大型CNC加工.

汽车

  • 同步 5 轴加工: 制造复杂的发动机部件、传动系统组件和定制车身部件。
  • 3+2轴加工: 它广泛应用于汽车模具的制造,也用于制造车身零件和一些标准件。

医疗设备

  • 同步 5 轴加工: 它用于制造高精度定制植入物、手术工具和复杂的医疗器械部件。
  • 3+2轴加工: 它用于制造常规医疗设备和额外工具,包括支架和外壳。

消费电子产品

  • 同步 5 轴加工: 用于生产复杂的手机零件、相机组件和微电子设备。
  • 3+2轴加工: 他们生产大型消费电子产品的零部件,包括笔记本电脑外壳和电视背板。

CNC加工-4

成本比较

5轴加工是同步加工。它提供无与伦比的精度,并能很好地处理复杂工件。它显著减少了加工时间和设置步骤。但是,它成本更高,并且需要更多熟练的操作员。3+2轴加工成本低廉,使编程和操作更简单。它适合预算有限且加工需求不太复杂的项目。

选择加工方法的考虑因素

制造商需要在 同时 5轴数控服务 或3+2轴加工服务。他们需要考虑以下几个方面:

  • 零件复杂性: 对于极其复杂的零件,需要同时进行 5 轴加工。
  • 成本和预算: 当预算有限时,可以考虑3+2轴加工。
  • 加工效率和精度要求: 采用同步五轴技术,效率更高,适用于超高精度加工。
  • 技术能力及设备投入: 五轴联动加工需要更多的技术和设备投入,企业应根据自身情况进行选择。

每种方法都有其自身的优点和用途。这需要 快速成型公司 凭借丰富的经验和技术能力,例如Yonglihao Machinery。我们能够根据您的需求提供最佳解决方案,确保项目顺利运行并保证产品质量。

概括

在选择同步五轴和 3+2 轴 CNC 加工时,关键在于了解它们的技术优势以及何时使用。同步五轴加工适用于需要高精度和复杂形状的高端应用。3+2 轴加工由于其成本低廉且操作简便,也适用于一些精度要求较低的应用。同步五轴加工是精度要求较低的项目的首选。正确的选择取决于项目需求、预算和预期的加工质量。Yonglihao Machinery 可以提供这两种技术,并根据客户需求推荐最佳的加工解决方案,从而确保在结果和成本之间取得良好的平衡。

CNC加工-18

常问问题

同步 5 轴加工和 3+2 轴加工之间的主要区别是什么?

五轴联动加工可同时进行五个轴的精密加工。它适用于加工复杂形状,并提供更高的加工精度和速度。3+2 轴加工在传统的三个旋转轴的基础上增加了两个旋转轴。但它们并非同时操作。它适用于加工要求较低且成本较低的零件。

哪些行业从每种加工类型中受益最多?

五轴联动加工:这类机床用于航空航天、汽车和医疗器械制造。它们也用于消费电子产品。它们尤其适用于需要高精度和复杂形状加工的应用。

3+2 轴加工:对于较简单的航空航天零件,可以使用标准汽车零件。此外,也适用于一般工业和一些基本的消费电子产品。

预算考虑如何影响选择同时 5 轴和 3+2 轴加工的决定?

预算是决定使用五轴联动加工还是 3+2 轴联动加工的重要因素。五轴联动加工的使用和操作成本更高。它适合需要高精度和高复杂度的项目。如果预算有限,且加工需求不需要五轴联动加工的高精度,那么 3+2 轴联动加工将是一个更经济的选择。它能够以较低的成本满足您的大部分加工需求。

订阅以获取专家设计和制造技巧
滚动至顶部