Õige masinatüübi valimine mitmeteljelises CNC-töötluses on üks olulisemaid otsuseid. See määrab protsessi üldised võimalused, võimalikud kujundused ja üldkulud. 3-teljeline vs 4-teljeline vs 5-teljeline CNC-töötlus on populaarne arutelu ja õige vastus sõltub projekti nõuetest.
Selles juhendis vaadeldakse mitmeteljelise CNC-töötluse põhitõdesid ja võrreldakse 3-teljelist, 4-teljelist ja 5-teljelist CNC-töötlust, et aidata õiget valikut teha.
Sissejuhatus 3-teljelisesse töötlemisse
Spindel liigub lineaarselt X-, Y- ja Z-suunas ning toorik vajab kinnitusi, mis hoiavad seda ühes tasapinnas. Kaasaegsetes masinates on võimalik töötada mitmel lennukil. Kuid nende jaoks on vaja spetsiaalseid kinnitusvahendeid, mille valmistamine on veidi kallis ja kulub samuti palju aega.
Siiski on ka 3-teljeliste CNC-de jaoks mõned piirangud. Paljud funktsioonid on vaatamata 3-teljeliste CNC-de suhtelistele hindadele kas majanduslikult ebaotstarbekad või lihtsalt võimatud. Näiteks ei saa 3-teljelised masinad luua nurga all olevaid funktsioone ega midagi, mis on XYZ-koordinaadisüsteemis.
Vastupidiselt sellele võivad 3-teljelised masinad luua allalõigatud funktsioone. Siiski vajavad nad mitut eelvarustust ja spetsiaalseid lõikureid, nagu T-pilu ja Dovetail lõikurid. Nende nõuete täitmine võib mõnikord hindu hüppeliselt tõsta ja mõnikord on elujõulisem valida 4- või 5-teljeline CNC freesimislahendus.
Sissejuhatus 4-teljelisesse töötlemisse
4-teljeline töötlemine on arenenum kui selle 3-teljelised kolleegid. Lisaks lõikeriista liikumisele XYZ-tasanditel võimaldavad need töödeldaval detailil pöörata ka Z-teljel. See tähendab, et 4-teljeline freesimine võib töötada kuni neljal küljel ilma erinõueteta, nagu unikaalsed kinnitused või lõikeriistad.
Nagu eelnevalt öeldud, muudab nende masinate lisatelg need mõnel juhul majanduslikult tasuvamaks, kui 3-teljelised masinad saavad töö tehtud, kuid erinõuetega. 3-teljeliste õigete kinnitusdetailide ja lõikeriistade valmistamiseks vajalikud lisakulud ületavad 4-teljeliste ja 3-teljeliste masinate üldist kulude erinevust. See muudab need mõne projekti jaoks elujõulisemaks valikuks.
Lisaks on 4-teljelise freesimise teine oluline aspekt üldine kvaliteet. Kuna need masinad võivad töötada korraga neljal küljel, ei ole vaja töödeldavat detaili kinnitustele ümber paigutada. See vähendab inimlike vigade tõenäosust ja parandab üldist täpsust.
Tänapäeval on 4-teljelist CNC-töötlust kahte tüüpi; pidev ja indekseerimine.
Pidev töötlemine võimaldab lõikeriistal ja toorikul üheaegselt liikuda. See tähendab, et masin saab materjali pöörlemise ajal lõigata. Tänu sellele on keerulisi kaare ja kujundeid, nagu spiraalid, väga lihtne töödelda.
Indekseerimistöötlemine seevastu toimib etapiviisiliselt. Lõiketööriist peatub, kui toorik hakkab ümber Z-tasandi pöörlema. See tähendab, et indekseerimismasinatel pole samu võimalusi, kuna need ei suuda luua keerulisi kaare ja kujundeid. Ainus eelis on asjaolu, et töödeldavat detaili saab nüüd töödelda neljal erineval küljel, ilma et oleks vaja spetsiaalseid kinnitusi, mis on 3-teljelise masina puhul hädavajalikud.
Sissejuhatus 5-teljelisesse töötlemisse
5-teljeline töötlemine viib asjad sammu edasi ja võimaldab pöörata kahel tasapinnal. See mitmeteljeline pöörlemine koos lõiketööriista kolmes suunas liikumise võimega on kaks lahutamatut omadust, mis võimaldavad neil masinatel hakkama saada ka kõige keerulisemate töödega.
Turul on saadaval kahte tüüpi 5-teljelist CNC-töötlust. 3+2-teljeline töötlemine ja pidev 5-teljeline töötlemine. Mõlemad töötavad kõigil tasapindadel, kuid esimesel on samad piirangud ja tööpõhimõte nagu indekseerival 4-teljelisel masinal.
3+2-teljeline CNC-töötlus võimaldab pöörlemist üksteisest sõltumatult, kuid piirab mõlema koordinaattasandi kasutamist korraga. Seevastu pideva 5-teljelise töötlemisega selliseid piiranguid ei kaasne. Võimaldades seeläbi suurepärast juhtimist ja võimalust mugavalt töödelda kõige keerukamaid geomeetriaid.
Peamised erinevused 3-, 4-, 5-teljelise CNC-töötluse vahel
CNC-töötluse keerukuse ja piirangute mõistmine on protsessi kulude, aja ja kvaliteedi vahelise parima tasakaalu tagamise lahutamatu osa.
Nagu varem öeldud, oleksid paljud projektid muidu ökonoomse 3-teljelise freesimise puhul kallimad, kuna kinnitusdetailide ja protsessidega seotud keerukused on seotud. Samamoodi oleks lihtsalt 5-teljelise freesi valimine iga üksiku projekti jaoks sünonüümiks prussakate vastu võitlemisele kuulipildujaga. Ei kõla tõhusalt, eks?
Just see on põhjus, miks on oluline mõista 3-teljelise, 4-teljelise ja 5-teljelise töötlemise peamisi erinevusi. See tagab, et iga konkreetse projekti jaoks valitakse parim masin ilma oluliste kvaliteediparameetrite osas järeleandmisi tegemata.
Siin on 5 peamist erinevust CNC-töötlemise tüüpide vahel.
Tööpõhimõte
Kogu CNC-töötluse tööpõhimõte on sama. Arvutiga juhitav lõiketööriist pöörleb materjali eemaldamiseks ümber töödeldava detaili. Lisaks kasutavad kõik CNC-masinad tööriista liikumise dešifreerimiseks tooriku suhtes kas M- või G-koode.
Erinevus seisneb täiendavas võimaluses pöörata erinevate tasapindade ümber. Nii 4-teljeline kui ka 5-teljeline CNC freesimine võimaldavad pöörata ümber erinevate koordinaatide ja selle kvaliteedi tulemuseks on keerukamate kujundite loomine suhteliselt lihtsalt.
Täpsus ja täpsus
CNC-mehaaniline töötlemine on tuntud oma täpsuse ja madalate tolerantside poolest. Kuid CNC tüüp mõjutab toote lõplikke tolerantse. 3-teljelisel CNC-l, kuigi see on väga täpne, on töödeldava detaili järjepideva ümberpaigutamise tõttu rohkem juhuslike vigade tõenäosust. Enamiku rakenduste puhul on see veapiir tühine. Kuid tundlike rakenduste puhul, mis on seotud kosmose- ja autorakendustega, võivad isegi väikseim kõrvalekalded põhjustada probleeme.
Nii 4-teljelisel kui ka 5-teljelisel CNC-töötlusel seda probleemi pole, kuna need ei vaja ümberpaigutamist. Need võimaldavad lõigata mitmel tasapinnal ühel kinnitusel. Lisaks on oluline märkida, et see on ainus lahknevuste allikas ka 3-teljelise töötlemise kvaliteedis. Peale selle jääb üldine kvaliteet täpsuse ja täpsuse osas samaks.
Rakendused
Tööstusharu hõlmava rakenduse asemel on CNC tüübi erinevused seotud toote olemusega. Näiteks 3-teljeliste, 4-teljeliste ja 5-teljeliste freestoodete erinevus põhineb pigem disaini üldisel keerukusel kui tööstusel endal.
Lennundussektori jaoks mõeldud lihtsat osa saab välja töötada 3-teljelisel masinal, samas kui mis tahes muu sektori jaoks keerukas võib vajada 4- või 5-teljelise masina kasutamist.
Kulud
Kulud on üks peamisi erinevusi 3-, 4- ja 5-teljelise CNC-freesimise vahel. 3-teljelisi masinaid on loomulikult ökonoomsem osta ja hooldada. Nende kasutamise kulud sõltuvad aga sellistest teguritest nagu inventar ja operaatorite saadavus. Kui 4-teljeliste ja 5-teljeliste masinate puhul jäävad operaatoritele tehtavad kulutused samaks, siis olulise osa kuludest võtavad kinnitusvahendid siiski.
Teisest küljest on 4- ja 5-teljeline töötlemine tehnoloogiliselt arenenum ja paremate omadustega. Seetõttu on need loomulikult kallid. Kuid need toovad lauale palju võimalusi ja on elujõuline valik paljudel ainulaadsetel juhtudel. Ühest neist on juba varem juttu olnud, kus 3-teljelise masinaga teoreetiliselt võimalik disain vajaks palju kohandatud kinnitusvahendeid. Suurendades seeläbi üldkulusid ja muutes 4- või 5-teljelise töötlemise elujõulisemaks valikuks.
Juhtimisaeg
Kui rääkida üldistest teostusaegadest, siis pidevad 5-teljelised masinad annavad parimad üldised tulemused. Seisakute ja üheetapilise töötluse puudumise tõttu suudavad nad töödelda isegi kõige keerukamaid kujundeid lühima ajaga.
Pärast seda tulevad pidevad 4-teljelised masinad, kuna need võimaldavad pöörlemist ühel teljel ja saavad korraga hakkama ainult tasapinnaliste nurkjoontega.
Lõpuks on 3-teljelistel CNC masinatel pikim teostusaeg, kuna lõikamine toimub etapiviisiliselt. Lisaks tähendavad 3-teljeliste masinate piirangud, et töödeldavat detaili tuleb palju ümber paigutada, mille tulemuseks on mis tahes projekti üldise teostusaja pikenemine.
3 telje vs 4 telje vs 5 telje freesimine, kumb on parem?
Tootmises pole absoluutselt paremat meetodit ega universaalset lahendust. Õige valik sõltub projekti keerukusest, üldeelarvest, ajast ja kvaliteedinõuetest.
3-teljelised vs 4-teljelised vs 5-teljed, kõigil on oma plussid ja miinused. Loomulikult saab 5-teljega luua keerukamaid 3D-geomeetriaid, samas kui 3-teljega saab lihtsamaid tükke kiiresti ja järjekindlalt välja ajada.
Kokkuvõttes ei ole vastust küsimusele, milline neist on parem valik. Iga töötlemismeetod, mis tagab ideaalse tasakaalu kulude, aja ja tulemuste vahel, oleks ideaalne valik konkreetse projekti jaoks.
Loe lisaks: CNC freesimine vs CNC treimine: milline on õige valik
Alustage oma projekte Guanshengi CNC-töötlusteenustega
Iga projekti või ettevõtte jaoks võib õige tootmispartner olla erinevus edu ja ebaõnnestumise vahel. Tootmine on tootearendusprotsessi lahutamatu osa ja selles etapis tehtud õiged valikud võivad toote elujõuliseks muutmisel palju kaasa aidata. Guangsheng on ideaalne tootmisvalik igas olukorras, kuna see nõuab tungivalt parimat pakkumist ülima järjepidevusega.
Kaasaegse rajatise ja kogenud meeskonnaga varustatud Guangsheng saab hakkama igasuguste 3-, 4- või 5-teljeliste töötlustöödega. Rangete kvaliteedikontrollidega saame tagada, et lõplikud osad vastavad tõrgeteta igasugustele kvaliteedikontrollidele.
Lisaks eristab Guangshengit selle kiireim teostusaeg ja turu kõige konkurentsivõimelisemad hinnad. Lisaks on protsess kliendi hõlbustamiseks optimeeritud. Lihtsalt laadige kujundused üles, et saada põhjalik DFM-analüüs ja alustamiseks kohene hinnapakkumine.
Automatiseerimine ja võrgulahendused on tootmise tuleviku võtmed ja Guangsheng mõistab seda. Seetõttu on kõik, mida parimate tulemuste saavutamiseks vajate, vaid ühe kliki kaugusel.
Järeldus
Kõik 3-, 4- ja 5-teljelised CNC-d on erinevad ja igal tüübil on oma tugevused või nõrkused. Õige valik taandub aga projekti ainulaadsetele nõuetele ja selle nõudmistele. Tootmises pole õiget valikut. Õige lähenemisviis on leida optimaalne kvaliteedi, kulude ja aja kombinatsioon. Midagi, mida kõik kolm tüüpi CNC-d suudavad pakkuda konkreetse projekti nõuete alusel.
Postitusaeg: 29.11.2023