3-осевой, 4-осевой и 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ
Когда у вас есть идея купить фрезерный станок с ЧПУ, сколько осей вам нужно для Комплект фрезерного станка с ЧПУ? Это распространенная проблема для каждого покупателя фрезерного станка с ЧПУ, поэтому давайте начнем сравнивать 3-осевые, 4-осевые и 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ.
Понимание 3-х, 4-х, 4-х и 5-ти осей для комплектов фрезерных станков с ЧПУ
5 осей: XYZAB, XYZAC, XYZBC (шпиндель можно вращать влево и вправо на 180 градусов).
4 оси: XYZA, XYZB, XYZC (соединение 4 осей)
4-я ось: YZA, XZA (3-осевое соединение)
3 оси: XYZ (соединение трех осей)
Оси A, B или C соответствуют осям вращения X, Y, Z.
3-осевой фрезерный станок с ЧПУ
Эти специальные фрезерные станки с ЧПУ могут работать по трем различным осям одновременно.
Ось X: слева направо
Ось Y: спереди назад
Ось Z: вверх и вниз
3-осевые фрезерные станки с ЧПУ, перемещающие три оси одновременно; ось X, ось Y и ось Z. Резка по оси X перемещает фрезу слева направо, резка по оси Y перемещает ее спереди назад, а резка по оси Z перемещает ее вверх и вниз. Эти станки используются в основном для резки плоских, 2D и 2.5D деталей. Будь то плоская резьба или круглая резьба, вы можете думать об этом как о плоской резьбе, она рассчитывается в соответствии с импульсом.
3-осевой фрезерный станок с ЧПУ
4-осевой фрезерный станок с ЧПУ
Обычно добавляют ось вращения на 3-осевой комплект фрезерного станка с ЧПУ, также называемый осью A, то есть 4-й поворотный осевой фрезерный станок с ЧПУ. Как отличить настоящий 4-осевой комплект фрезерного станка с ЧПУ? Приведем общий пример 4-осевого 3D цилиндрическая фрезеровка, состоит из круглой короткой палки, вырезанной или 3D Будда, эта работа имеет 4 оси, но работает только с 3-осевой системой ЧПУ, она использует ось X или ось Y для управления осью вращения, реальный рабочий инструмент - это 3-осевой станок с ЧПУ или поворотный 4-осевой станок с ЧПУ.
4-х осевой фрезерный станок с ЧПУ
4-осевой фрезерный станок с ЧПУ
4-осевой фрезерный стол с ЧПУ позволяет работать с обеих сторон, чего нет на 3-осевом фрезерном столе с ЧПУ. 4-осевые станки с ЧПУ также имеют оси X, Y, Z, это относится к XYZA, XYZB, XYZC, 4 оси связаны, 4 оси могут работать одновременно.
4-осевой фрезерный станок с ЧПУ
4 оси против 4-й оси
4 оси означают, что станок выполняет движение по осям X, Y, Z и A одновременно. Четыре оси представляют четыре направления на станке. Обычно ось X представляет левое и правое направление, ось Y - направление вперед и назад, а ось Z - направление вверх и вниз. Ось A - положительное и отрицательное направление оси вращения. 4-я ось означает, что станок может выполнять движения только по осям X, Y, Z и A одновременно.
Три оси не могут выполнять связь четырех осей одновременно. Фрезерный станок с ЧПУ с 4-й осью грубо делится на два типа: один — это фрезерный станок с плоской осью с 4-й осью, а другой — это фрезерный станок с 4-й осью 3D Фрезерный станок с ЧПУ. Как следует из названия, 4-осевой плоскофрезерный станок вырезает или режет только одну сторону материала.
4-я ось 3D обработка означает, что машина может выполнять 3D вращающаяся резьба или резка, но одна из трех осей X, Y и Z преобразуется в ось A для фрезерования. Мы объясняем разницу между этими двумя типами 3D Станки с ЧПУ с разных ракурсов:
1. Концептуально разница между 4 осями и 4-й осью заключается в том, может ли четырехосевая связь X, Y, Z и A выполняться одновременно.
2. С точки зрения системы управления станком, 4-осевой станок с ЧПУ использует четырехосевую систему связи, а 4-я ось использует трехосевую систему связи.
3. Система связи 4 осей использует передачу сигнала по четырем осям в соответствии с сигналом движения машины. Потеря, связь 3 осей использует передачу сигнала по трем осям, один сигнал меньше 4 осей.
4. Согласно эффекту фрезерования, при четырехосевой обработке выполняется больше обработки, чем при четвертой оси, обработка более равномерная, мертвый угол меньше, а внешний вид более красивый.
5. Отличается от направления станка. Направление, на которое указывает наконечник инструмента четырех осей, можно изменить в любое время. Наконечник инструмента 4-й оси всегда указывает на центр заготовки. Четырехосная система более продвинутая и надежная, чем 4-я ось. 4-я ось — это тенденция развития 3D Фрезерные станки с ЧПУ. Важно то, что более 60% 3D Фрезерные станки с ЧПУ на рынке имеют 4-ю ось. При выборе четырехосного 3D На станке с ЧПУ необходимо не только различать 4 оси и 4-ю ось, но и анализировать собственные условия обработки, такие как размер, вес, твердость и методы обработки заготовки.
5-осевой фрезерный станок с ЧПУ
Эти фрезеры чем-то похожи на комплект 3, 4-осевого станка с ЧПУ, но у них есть две дополнительные оси, по которым они могут перемещаться. Эти дополнительные оси позволяют сократить время проекта из-за их способности резать пять кромок материала одновременно. Однако из-за того, что эти станки имеют более длинную ось X, они обеспечивают меньшую стабильность и точность, что потенциально требует большего внимания, чем комплект 3, 4-осевого станка с ЧПУ.
Пятиосевой обрабатывающий центр с ЧПУ отличается высокой эффективностью и точностью, а пятигранник можно обрабатывать за один зажим заготовки. При оснащении пятикоординатной рычажной высокопроизводительной системой числового программного управления он также может выполнять высокоточную обработку сложных пространственных поверхностей и больше подходит для обработки современных форм, таких как детали автомобилей и авиационные конструкционные элементы. Для поворотной оси пятикоординатного вертикального обрабатывающего центра существуют два способа. Одна из них — ось вращения стола. Стол, установленный на кровати, может вращаться вокруг оси X, которая определяется как ось A. Общий рабочий диапазон оси А составляет от +30 градусов до -120 градусов. В середине рабочего стола также имеется поворотный стол, который вращается вокруг оси Z в положении, показанном на рисунке, которое определено как ось C, а ось C вращается на 360 градусов. Таким образом, благодаря комбинации осей А и С, за исключением пятикоординатного обрабатывающего центра на нижней поверхности заготовки, закрепленной на рабочем столе, остальные пять поверхностей могут обрабатываться вертикальным шпинделем. Минимальное значение градуировки осей A и C обычно составляет 0.001 градуса, так что заготовку можно разделить на любые углы, а также наклонные поверхности, наклонные отверстия и т. д. можно обработать. Если оси A и C связать с тремя линейными осями X, Y, Z, можно обрабатывать сложные пространственные поверхности. Конечно, для этого требуется поддержка высококлассных систем ЧПУ, сервосистем и программного обеспечения. Преимущество такого решения заключается в том, что конструкция шпинделя относительно проста, его жесткость очень хороша, а стоимость изготовления относительно низкая. Однако общий рабочий стол не может быть спроектирован слишком большим, а несущая способность также мала, особенно когда поворот оси А больше или равен 90 градусам; при резке заготовка будет оказывать большой несущее усилие на рабочий стол. Другой вариант — использовать вращение вертикальной шпиндельной головки. Передний конец главного вала представляет собой вращающуюся головку, которая может вращаться вокруг оси Z на 360 градусов, превращаясь в ось C. Вращающаяся головка также имеет ось А, которая может вращаться вокруг оси X, что обычно может достигать более ±90 градусов для достижения той же функции, что и выше. Преимущество этого метода настройки заключается в том, что обработка шпинделя очень гибкая, рабочий стол можно спроектировать очень большим, и на этом типе обрабатывающего центра можно обрабатывать огромный фюзеляж и огромный корпус двигателя пассажирского самолета. Такая конструкция также имеет большое преимущество: при использовании сферических фрез для обработки криволинейных поверхностей, когда осевая линия инструмента перпендикулярна обрабатываемой поверхности, поскольку линейная скорость вершины сферической фрезы равна нулю, качество поверхности заготовки, обрабатываемой вершиной, будет плохим. Конструкция вращения шпинделя принята таким образом, чтобы шпиндель вращался под углом относительно заготовки, благодаря чему сферическая фреза избегает резания вершиной, гарантирует определенную линейную скорость и улучшает качество обработки поверхности. Такая конструкция очень популярна для высокоточной обработки поверхностей пресс-форм, чего сложно добиться на обрабатывающих центрах с поворотным столом. Для достижения высокой точности вращения ось вращения высокого класса также оснащена обратной связью с круговой решеткой, а точность индексации составляет несколько секунд.
Настоящие 5 осей против поддельных 5 осей
Истинная пятиосевая имеет функцию RTCP. Она может быть автоматически преобразована в соответствии с длиной маятника шпинделя и механическими координатами вращающегося стола. При составлении программы необходимо учитывать только координаты заготовки, а не длину маятника шпинделя и положение вращающегося стола. Является ли она настоящей пятиосевой, это не зависит от того, связана ли пятиосевая, поддельная пятиосевая также может быть пятиосевой связью. Если шпиндель имеет настоящий пятиосевой алгоритм RTCP. Он должен выполнять обработку индексации. Истинная пятиосевая с функцией RTCP должна установить только одну систему координат, и нужно только один раз установить координаты для инструмента. Поддельная пятиосевая — это много хлопот.
Система ЧПУ с функцией RTCP может напрямую использовать программирование кончика инструмента, не принимая во внимание расстояние между центрами вращающейся оси. После применения режима RTCP программирование 5-осевой обработки ЧПУ может напрямую нацеливаться на кончик инструмента, а не на центр вращающейся головки шпинделя, поэтому программирование станет намного проще и эффективнее.
Для псевдопятиосевого двойного поворотного стола необходимо задать несколько координат для достижения цели индексной обработки. Однако, если это пятиосевая поворотная головка, индексная обработка не может быть завершена, поскольку пятиосевая поворотная головка не является единым движением Z при обработке вниз, а Z движется вместе с X или Y. В это время поддельное пятиосевое программирование будет очень проблематичным, а отладка будет более сложной, и функция смещения по трем осям не может быть использована в это время.
5-осевой фрезерный станок с ЧПУ
Какой фрезерный станок с ЧПУ подойдет вам идеально?
Хотя эти маршрутизаторы кажутся несколько прямолинейными с точки зрения того, что они могут сделать, они являются очень тонкими и передовыми образцами технологий. Если вы хотите стать более креативными в своих проектах, рекомендуется инвестировать в комплект 4-осевого или 5-осевого фрезерного станка с ЧПУ, но комплекты 3-осевого или 4-осевого фрезерного станка с ЧПУ часто более доступны.
Теперь, когда у вас есть практические знания о том, как работает маршрутизатор, вы сможете лучше понять различия между различными моделями.
5-осевые станки с ЧПУ могут резать по двум дополнительным осям, чем 3-осевые станки с ЧПУ. Эти фрезеры способны резать по пяти сторонам куска материала одновременно, что расширяет возможности и гибкость оператора. В отличие от своих 3-осевых аналогов, эти станки обычно используются для резки больших 3D детали. Кроме того, 5-осевые станки с ЧПУ имеют более высокий портал и более длинную ось X, что позволяет им резать более крупные детали; однако это имеет серьезные издержки; чем выше портал и длиннее ось X, тем менее точными и стабильными являются эти станки. Для надлежащего контроля качества высота портала и длина оси X должны быть максимально ограничены.
Хотя фрезерные станки кажутся простыми машинами, они представляют собой высокотехнологичные изделия, для эксплуатации которых требуется определенный уровень знаний. 5-осевые станки с ЧПУ, как правило, стоят дороже традиционных 3-осевых, но в конечном итоге обеспечивают большую гибкость и позволяют пользователям более творчески подходить к своим проектам.
Сколько осей вам нужно?
Вы, возможно, видели ссылки на фрезерные станки с ЧПУ, предлагающие семь, девять или даже одиннадцать осей. Хотя может показаться, что так много дополнительных осей трудно себе представить, объяснение такой ошеломляющей геометрии на самом деле довольно простое.
Когда вы имеете дело со станками, которые, можно сказать, имеют более одного токарного шпинделя, то у вас уже есть больше осей.
Например, у нас есть станки со вторыми шпинделями и нижними револьверными головками. На этих станках у вас будет несколько осей: верхняя револьверная головка будет иметь 4 оси, а нижняя револьверная головка — 2, затем у вас есть противостоящие шпиндели, которые также имеют 2 оси. Эти станки могут иметь до 9 осей.
Компонент, например, клапан для аэрокосмической отрасли, может быть изготовлен на 5-осевом станке с ЧПУ. Или мы могли бы сделать эту часть на многоосевом фрезерном станке с ЧПУ, который имеет вращающуюся ось B и два шпинделя для двух осей C, плюс X, Y и Z. Также есть нижняя револьверная головка, которая дает вам вторую X и Z. Таким образом, она дает вам больше осей, но сама деталь имеет ту же геометрию.
Сколько осей нужно для вашего бизнеса?
Как это часто бывает в производстве, ответ на этот вопрос зависит от вашего конкретного приложения. Взгляните на следующий пример:
Лопатка турбины — это поверхность свободной формы, которая может быть довольно сложной. Наиболее эффективный способ обработки такой лопатки — использовать 5 осей, перемещая инструмент по спирали вокруг аэродинамического профиля лопатки. Вы можете использовать 3 оси для обработки, если вы индексируете лопатку в положение, а затем используете три линейные оси для ее поверхностной обработки, но это обычно не самый эффективный способ.
Геометрия детали подскажет вам, нужна ли вам конфигурация с 3, 4 или 5 осями.
Однако важно помнить, что количество осей, которое вам нужно, зависит не только от одной детали. Деталь будет диктовать многое, но есть еще и то, чего хочет добиться мастерская.
Клиент может принести мне деталь, скажем, титановый кронштейн для аэрокосмической отрасли, и я могу сказать: «Это идеальная деталь для 5-осевого стола фрезерного станка с ЧПУ», но они могут планировать изготавливать детали, которые будут лучше работать на одном из наших станков. Этот многофункциональный станок может быть не оптимизирован так же, как 5-осевой станок с ЧПУ, но он может дать клиенту возможность выполнять токарные работы, обработку валов или патронов, которые являются частью его долгосрочного плана.
Еще один момент, который следует учитывать, — это рабочая зона. Каков максимальный размер детали, которую можно поместить в станок и при этом выполнять смену инструмента и перемещение деталей? Это понимание возможностей станка с ЧПУ и того, что он может делать, а что нет.