Når du har en idé om å kjøpe en CNC-rutermaskin, hvor mange akser trenger du for CNC-rutersett? Det er et vanlig problem for alle kjøpere av CNC-ruter, så la oss begynne å sammenligne 3-akse, 4-akse og 5-akse CNC-rutere.
Forstå 3-akse, 4. akse, 4-akse og 5-akse for CNC-rutermaskinsett
5 akse: XYZAB, XYZAC, XYZBC (Spindelen kan roteres til venstre og høyre 180° omkring.)
4-akse: XYZA, XYZB, XYZC (4-akset kobling)
4. akse: YZA, XZA (3-akse kobling)
3-akse: XYZ (3-akse kobling)
A-, B- eller C-aksen tilsvarer rotasjonsaksen til X, Y, Z.
3-akset CNC-rutermaskin
Disse spesifikke CNC-ruterne kan gå langs 3 forskjellige akser samtidig.
X-akse: venstre til høyre
Y-akse: foran til bak
Z-akse: opp og ned
3-akse CNC-rutermaskiner som beveger 3-akse samtidig; X-aksen, Y-aksen og Z-aksen. Kutting langs X-aksen flytter fresebiten fra venstre til høyre, kutting langs Y-aksen flytter den fra forsiden til baksiden, og kutting på tvers av Z-aksen flytter den opp og ned. Disse maskinene brukes først og fremst til å kutte flate, 2D og 2.5D deler. Enten det er flat carving eller rund carving kan du tenke på det som flat carving, det regnes ut etter pulsen.
4th Axis CNC Router Machine
Vanligvis legger du til en rotasjonsakse på 3-akse CNC-fresersettet, også kalt A-akse, det vil si 4. roterende akse CNC-freser. Hvordan skille et ekte 4-akset CNC-fresesett? Vi gir et vanlig eksempel på 4 akser 3D sylinderruting, består av en rund kort pinne kuttet eller skjære en 3D buddha, dette verket har 4 akser, men fungerer bare med 3 akse CNC-system, det brukes X-akse eller Y-akse for å drive rotasjonsaksen, den virkelige arbeideren er en 3-akset CNC-maskin eller en roterende 4.-akse CNC-maskin.
4-akset CNC-rutermaskin
4-akset CNC-fresbord gjør arbeid mulig på begge sider, noe som ikke er på 3-akset CNC-fresbord. De 4-aksede CNC-maskinverktøyene har også X-, Y-, Z-akser, det refererer til XYZA, XYZB, XYZC, 4-aksen er koblet, 4-aksen kan fungere samtidig.
4 akse VS 4. akse
4-aksen betyr at maskinverktøyet utfører bevegelsen av X-, Y-, Z- og A-aksen samtidig. De 4 aksene representerer de 4 retningene på verktøymaskinen. Vanligvis representerer X-aksen venstre og høyre retning, Y-aksen er retningen foran og bak, og Z-aksen er retningen opp og ned. A-aksen er den positive og negative retningen til rotasjonsaksen. Den fjerde aksen betyr at maskinverktøyet bare kan utføre bevegelsene til X-, Y-, Z- og A-aksen samtidig.
3 akser kan ikke utføre koblingen av 4 akser samtidig. Den fjerde akse CNC-fresmaskinen er grovt delt inn i 4 typer, den ene er en flatplansfresmaskin med fjerde akse, og den andre er en fjerdeakse 3D CNC ruter maskin. Som navnet antyder, skjærer eller skjærer den 4. akse flatplansfresmaskinen kun på den ene siden i materialet.
4. akse 3D maskinering betyr at maskinen kan yte 3D roterende utskjæring eller skjæring, men en av de 3 aksene X, Y og Z konverteres til A-aksen for ruting. Vi forklarer forskjellen mellom disse 2 typene 3D CNC-maskiner fra forskjellige vinkler:
1. Konseptuelt er forskjellen mellom 4 akse og 4 akse om 4-akse koblingen av X, Y, Z og A kan utføres samtidig.
2. Fra synspunktet til maskinens kontrollsystem, bruker den 4-aksede CNC-maskinen et 4-akset koblingssystem, og den 4. aksen bruker et 3-akset koblingssystem.
3. Det 4-akse koblingssystemet bruker 4-akset signaloverføring i henhold til maskinens bevegelsessignal. Tap, 3-akset kobling bruker 3-akset signaloverføring, ett signal er mindre enn 4-akset.
4. I følge utskjæringseffekten har 4-aksen mer prosessering enn 4. aksen, prosesseringen er mer jevn, dødvinkelen er mindre, og utseendet er vakrere.
5. Forskjellig fra verktøymaskinens retning. Retningen verktøytipset med 4 akser peker på kan endres når som helst. Verktøyspissen på 4. akse peker alltid mot midten av arbeidsstykket. 4-aksen er mer avansert og mer pålitelig enn 4-aksen. 4 akse er utviklingstrenden til 3D CNC-rutermaskiner. Det viktige er at mer enn 60% av 3D CNC-rutermaskiner på markedet er 4. akse. Når du velger en 4-akse 3D CNC-maskin, er det nødvendig ikke bare å skille mellom 4-akse og 4-akse, men også å analysere sine egne bearbeidingsforhold, for eksempel størrelse, vekt, hardhet og bearbeidingsmetoder for arbeidsstykket.
5-akset CNC-rutermaskin
Disse ruterne ligner litt på 3, 4-akset CNC-maskinsett, men de har 2 ekstra akser de kan bevege seg langs. Disse ekstra aksene gir kortere prosjekttid på grunn av deres evne til å kutte 5 kanter av materialet samtidig. Men på grunn av det faktum at disse maskinene har en lengre X-akse, gir det mindre stabilitet og nøyaktighet - som potensielt krever mer av oppmerksomheten din enn et 3, 4-akset CNC-rutersett.
Det 5-aksede CNC-bearbeidingssenteret har egenskapene til høy effektivitet og høy presisjon, og pentaederet kan bearbeides i én fastspenning av arbeidsstykket. Hvis den er utstyrt med et avansert numerisk kontrollsystem med 5-akset kobling, kan det også utføre høypresisjonsbehandling av komplekse romlige overflater, og er mer egnet for behandling av moderne former som bildeler og flykonstruksjonsdeler. Det er 2 måter for den roterende aksen til det 5-aksede vertikale bearbeidingssenteret. Den ene er bordets roterende akse. Bordet som er satt på sengen kan rotere rundt X-aksen, som er definert som A-aksen. Det generelle arbeidsområdet til A-aksen er +30 grader til -120 grader. Det er også et roterende bord i midten av arbeidsbordet, som roterer rundt Z-aksen i posisjonen vist på figuren, som er definert som C-aksen, og C-aksen roterer 360°. På denne måten, gjennom kombinasjonen av A-aksen og C-aksen, bortsett fra det 5-aksede bearbeidingssenteret på undersiden av arbeidsstykket festet på arbeidsbordet, kan de andre 5 overflatene behandles av den vertikale spindelen. Minimumsgraderingsverdien for A-aksen og C-aksen er generelt 0.001 grader, slik at arbeidsstykket kan deles inn i en hvilken som helst vinkel, og skrå overflater, skrånende hull osv. kan behandles. Hvis A-aksen og C-aksen er knyttet til X, Y, Z 3 lineære akser, kan komplekse romlige overflater behandles. Dette krever selvfølgelig støtte fra avanserte CNC-systemer, servosystemer og programvare. Fordelen med dette arrangementet er at strukturen til spindelen er relativt enkel, stivheten til spindelen er veldig god, og produksjonskostnaden er relativt lav. Imidlertid kan det generelle arbeidsbordet ikke utformes for å være for stort, og bæreevnen er også liten, spesielt når A-aksens rotasjon er større enn eller lik 90 grader, vil arbeidsstykket bringe et stort bærende moment til arbeidsbordet ved skjæring. Den andre er å stole på rotasjonen av det vertikale spindelhodet. Den fremre enden av hovedakselen er et roterende hode, som kan sirkle rundt Z-aksen 360° å bli C-aksen. Det roterende hodet har også en A-akse som kan rotere rundt X-aksen, som generelt kan nå mer enn ±90 grader for å oppnå samme funksjon som ovenfor. Fordelen med denne innstillingsmetoden er at spindelbehandlingen er veldig fleksibel, arbeidsbordet kan også utformes for å være veldig stort, og det enorme flykroppen og det enorme motorskallet til passasjerflyet kan behandles på denne typen maskineringssenter. Denne utformingen har også en stor fordel: når vi bruker sfæriske freser for å behandle buede overflater, når senterlinjen til verktøyet er vinkelrett på den maskinerte overflaten, siden den lineære hastigheten til toppen av den sfæriske fresen er null, vil overflatekvaliteten til arbeidsstykket kuttet av spissen være dårlig. Utformingen av spindelrotasjonen er tatt i bruk for å få spindelen til å rotere en vinkel i forhold til arbeidsstykket, slik at den sfæriske freseren unngår toppskjæringen, garanterer en viss lineær hastighet og forbedrer overflatebehandlingskvaliteten. Denne strukturen er veldig populær for høypresisjons overflatebearbeiding av støpeformer, noe som er vanskelig å oppnå for roterende bordmaskinering. For å oppnå høy rotasjonspresisjon er den avanserte rotasjonsaksen også utstyrt med sirkulær gittertilbakemelding, og indekseringsnøyaktigheten er innen få sekunder. Selvfølgelig er rotasjonsstrukturen til denne typen spindel mer komplisert og produksjonskostnadene er også høye.
Sann 5-akse VS falsk 5-akse
Den sanne 5-aksen har RTCP-funksjon. Den kan konverteres automatisk i henhold til pendellengden på spindelen og de mekaniske koordinatene til det roterende bordet. Ved kompilering av programmet er det bare koordinatene til arbeidsstykket som må tas i betraktning, ikke pendellengden til spindelen og posisjonen til det roterende bordet. Om det er en ekte 5-akse, det avhenger ikke av om 5-aksen er lenket, den falske 5-aksen kan også være en 5-akse kobling. Hvis spindelen har RTCP sann 5-akse algoritme. Det er å gjøre indekseringsbehandling. Den sanne 5-aksen med RTCP-funksjon trenger bare å sette ett koordinatsystem, og trenger bare å sette koordinatene én gang for verktøyet. Den falske 5-aksen er mye trøbbel.
CNC-systemet med RTCP-funksjon kan bruke verktøyspissens programmering direkte uten å ta hensyn til senteravstanden til den roterende aksen. Etter å ha brukt RTCP-modus kan programmering av 5-akset CNC-bearbeiding direkte målrettes mot verktøyspissen i stedet for midten av det roterende spindelhodet, slik at programmeringen blir mye enklere og mer effektiv.
For den pseudo 5-aksede doble platespilleren må flere koordinater angis for å oppnå formålet med indeksbehandling. Men hvis det er et 5-akset svinghode, kan ikke indekseringsprosessen fullføres, fordi det 5-aksede svinghodet ikke er en enkelt Z-bevegelse ved prosessering nedover, men Z beveger seg med X eller Y sammen. På dette tidspunktet vil den falske 5-akse programmeringen være veldig plagsom og feilsøkingen vil være vanskeligere, og 3-akse offset-funksjonen kan ikke brukes på dette tidspunktet.
Hvilken CNC-rutermaskin er ideell for deg?
Selv om disse ruterne virker noe rett frem med det de kan oppnå, er de veldig delikate og avanserte teknologier. Hvis du ønsker å bli mer kreativ med designene dine, anbefales det at du investerer i et 4-akset eller 5-akset CNC-fressett, men 3-akset eller 4.-akset CNC-fresesett er ofte rimeligere.
Nå som du har en praktisk kunnskap om hvordan en ruter fungerer, kan du bedre forstå forskjellene mellom ulike modeller.
5-aksede CNC-maskiner kan skjære langs 2 ekstra akser enn 3-aksede CNC-maskiner. Disse ruterne har muligheten til å skjære på 5 sider av et materiale samtidig, noe som utvider operatørens muligheter og fleksibilitet. I motsetning til sine 3-aksede motparter, brukes disse maskinene vanligvis til å skjære store 3D deler. I tillegg har 5-aksede CNC-maskiner en høyere portal og lengre X-akse, som gjør at de kan kutte større deler; dette kommer imidlertid til en alvorlig kostnad; jo høyere portalen og jo lengre X-aksen, jo mindre nøyaktige og stabile er disse maskinene. For riktig kvalitetskontroll bør h8 på portalen og lengden på X-aksen begrenses så mye som mulig.
Selv om rutere virker som enkle maskiner, er de svært sofistikerte stykker teknologi som krever et visst nivå av ekspertise for å fungere. 5-akse CNC-maskiner har en tendens til å være dyrere enn tradisjonelle 3-akse typer, men gir til syvende og sist større fleksibilitet og gjør det mulig for brukere å være mer kreative med designene sine.
Hvor mange akser trenger du?
Du har kanskje sett referanser til CNC-rutere som tilbyr syv, 9 eller til og med elleve akser. Selv om de mange ekstra aksene kan virke vanskelig å se for seg, er forklaringen på slike svimlende geometrier faktisk ganske enkel.
Når du har å gjøre med maskiner som har, kan du si, mer enn én dreiespindel, har du allerede flere akser.
For eksempel har vi maskiner med andre spindler og nedre tårn. På disse maskinene har du flere akser: det øverste tårnet har fire akser og det nedre tårnet har to, deretter har du motstående spindler som også har to akser. Disse maskinene kan ha opptil ni.
En komponent, som en romfartsventil, kan gjøres på en 5-akset CNC-maskin. Eller vi kan gjøre den delen på en flerakset CNC-freser som har en roterende B-akse og tvillingspindler for 2 C-akser, pluss X, Y og Z. Det er også et lavere revolver som gir deg en 2. X og Z. Så det gir deg mer akse, men selve delen har samme geometri.
Så hvor mange akser trenger du for virksomheten din?
Som ofte er tilfellet i produksjon, avhenger svaret på det spørsmålet på din spesifikke applikasjon. Ta en titt på følgende eksempel:
Et turbinblad er en friformet overflate og kan være ganske kompleks. Den mest effektive måten å ferdigbearbeide et slikt blad på er å bruke en 5-akset akse, der verktøyet går i en spiral rundt bladets vingeprofil. Du kan bruke en 3-akset akse til å maskinere hvis du indekserer bladet til en posisjon og deretter bruker en 3-lineær akse til å overflatebearbeide det, men det er vanligvis ikke den mest effektive måten.
Geometrien til delen vil fortelle deg om du trenger en 3, 4 eller 5 akse konfigurasjon.
Det er imidlertid viktig å huske at antall akser du trenger avhenger av mer enn bare én del. Delen vil diktere mye av det, men så er det også hva verkstedet ønsker å oppnå.
En kunde kan ta med meg en del, si en luftfartsbrakett i titan, og jeg kan si, det er en perfekt del for et 5-akset CNC-fresebord, men de planlegger kanskje å lage deler som ville fungere bedre på en av maskinene våre. Den multifunksjonsmaskinen er kanskje ikke optimalisert på samme måte som en 5-akset CNC-maskin er, men den kan gi kunden muligheter til å utføre dreiebenk-, aksel- eller chuckerarbeid som er en del av deres langsiktige plan.
En annen ting å vurdere er arbeidskonvolutten. Hva er den maksimale størrelsen på delen du kan legge i maskinen og fortsatt utføre verktøybytter og deleoverføringer? Det er å forstå CNC-maskinens muligheter og hva den kan og ikke kan gjøre.
3 Axis CNC Router VS 4 Axis CNC Router VS 5 Axis CNC Router.pdf
