Подробное сравнение: технологии 3-осевой, 4-осевой и 5-осевой обработки с ЧПУ

Крайне важно тщательно сравнить технологии 3-осевой, 4-осевой и 5-осевой обработки с ЧПУ  , поскольку каждая из них имеет свои собственные сценарии применения и преимущества. 3-осевая обработка с ЧПУ подходит для деталей с простыми геометрическими формами, тогда как 4-осевая и 5-осевая обработка с ЧПУ может обрабатывать более сложные формы и поверхности, в частности 5-осевая обработка, которая может контролировать все пять степеней свободы одновременно, что позволяет обрабатывать сложные кривые и поверхности. Сравнивая технологии обработки с ЧПУ с различным количеством осей, можно более эффективно распределять ресурсы и выбирать наилучший метод обработки, снижая затраты и повышая эффективность производства.

3- осевая обработка с ЧПУ

Трехкоординатные станки с ЧПУ (числовым программным управлением) — это управляемые компьютером машины, которые могут перемещать и обрабатывать материалы в трех направлениях (обычно X, Y и Z). Оси представляют собой горизонтальное (X), вертикальное (Y) и глубинное (Z) движение. Принцип работы основан на заранее заданной программе обработки, а резка, сверление, фрезерование материала и другие операции по обработке выполняются путем точного управления движением инструмента вдоль этих осей.

Преимущества 3-осевой обработки

• Экономическая эффективность:  трехкоординатные станки с ЧПУ требуют меньших первоначальных и текущих затрат на техническое обслуживание, чем более совершенные многокоординатные станки, что делает их идеальными для малых и средних предприятий или проектов с ограниченным бюджетом.
• Простота эксплуатации:  интерфейс управления относительно интуитивно понятен, а пороговые значения программирования и эксплуатации невысоки, что упрощает изучение и освоение.
• Подходит для обработки плоскостей или простых поверхностей:  трехкоординатные станки эффективны для обработки двухмерных плоскостей и простых трехмерных поверхностей.

Ограничения 3-осевой обработки

• Сложность обработки сложных поверхностей:  поскольку трехкоординатные станки с ЧПУ имеют только три оси движения, их возможности по обработке сложных трехмерных поверхностей ограничены, и может потребоваться несколько зажимов и регулировок, что снижает эффективность и точность обработки.
• Сложность одновременной обработки нескольких поверхностей:  3-осевые станки не могут выполнять задачи с несколькими поверхностями или углами за один зажим, что приводит к увеличению количества этапов обработки и времени.

4- осевая обработка на станке с ЧПУ

Четырехкоординатные станки с ЧПУ включают поворотную ось, известную как ось A или B, в традиционные три оси (X, Y и Z), что позволяет заготовке совершать вращательное движение в дополнение к трем линейным движениям. Такая конструкция значительно расширяет возможности обработки станка, позволяя обрабатывать более сложные трехмерные формы, особенно те, которые требуют вращения вокруг оси.

Каким образом добавление 4-осевой обработки расширяет возможности обработки?

• Непрерывная резка: несколько поверхностей можно обрабатывать за один зажим, что снижает необходимость в повторном позиционировании и фиксации заготовки, а также повышает эффективность обработки.
• Обработка сложных поверхностей: возможна обработка сложных поверхностей, таких как спиральные канавки и лопатки, которые трудно получить с помощью трехкоординатных станков или требуют многократного зажима.
• Повышенная точность:  уменьшение необходимости в использовании нескольких зажимов повышает точность обработки за счет снижения ошибок, возникающих при повторном позиционировании.

Сценарии применения 4 -осевой обработки

• Зубчатые передачи и редукторы:  Поверхность зубьев и дно шестерни можно обрабатывать одновременно.
• Рабочие колеса и лопатки: эти детали часто требуют сложных вращающихся поверхностей, которые могут эффективно обрабатываться на четырехкоординатных станках.
• Кулачки и клапаны: эти детали часто имеют сложные контуры, которые можно точно воспроизвести с помощью четырехкоординатной обработки.

Сравнение эффективности и точности обработки между 3-осевой и 4-осевой обработкой

Когда дело доходит до обработки деталей со сложными поверхностями и симметричными структурами, четырехкоординатные станки с ЧПУ превосходят трехкоординатные станки как по эффективности, так и по точности. Однако инвестиции и расходы на техническое обслуживание четырехкоординатных станков, как правило, выше, поэтому следует также определить, следует ли использовать четырехкоординатную обработку, исходя из конкретных требований к применению и экономических соображений.

5- осевая обработка на станке с ЧПУ

Пятикоординатный станок с ЧПУ — это сложный станок с ЧПУ, который может перемещать и вращать заготовку или режущий инструмент в пяти различных направлениях. Эти пять осей обычно включают три линейные оси (X, Y и Z) и две оси вращения (A, B или C). Добавление поворотной оси позволяет станку вращаться вокруг вертикальной (ось X) и горизонтальной (ось Y) осей, что приводит к многоугловой обработке заготовки.

Технические преимущества 5 -осевой обработки

Точная обработка сложных геометрических форм: пятикоординатная обработка позволяет обрабатывать несколько поверхностей за одну установку, что необходимо для производства сложных геометрических форм, таких как лопатки турбин, пропеллеры и пресс-формы.

• Сокращение использования приспособлений: поскольку пятикоординатные станки могут обрабатывать заготовки в нескольких направлениях, необходимость в перемещении и замене приспособлений отпадает, что экономит время и деньги.
• Повышение эффективности производства: пятикоординатные станки повышают эффективность производства за счет сокращения количества смен инструмента и упрощения процессов обработки.
• Повышенная точность и качество поверхности: пятикоординатная обработка позволяет постоянно поддерживать оптимальный угол контакта режущего инструмента с заготовкой, что повышает точность обработки и качество обработки поверхности.

Инвестиционные затраты и сложность эксплуатации 5 -осевых станков

Инвестиционная стоимость пятикоординатных станков с ЧПУ относительно высока из-за их сложной механической структуры, усовершенствованной системы управления и прецизионных компонентов. Кроме того, обслуживание и ремонт таких станков требуют специальных навыков и влекут за собой более высокие затраты.

Работа на пятикоординатном станке также сложнее, чем на трехкоординатном, поскольку оператор должен иметь полное понимание сложного программирования и кинематики станка. Чтобы максимально эффективно использовать пятикоординатный станок, часто требуются специально обученные специалисты. Однако с развитием программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM) программирование стало более автоматизированным и удобным для пользователя, тем самым снижая сложность эксплуатации.

В целом, хотя пятикоординатные станки с ЧПУ относительно дороги и сложны в эксплуатации, предоставляемые ими технические преимущества, такие как улучшенная способность обрабатывать сложные детали и повышенная эффективность производства, делают их необходимым оборудованием для многих высокотехнологичных производственных отраслей. Для производителей, ищущих высокую точность, эффективность и гибкость, инвестирование в пятикоординатный станок является долгосрочным стратегическим решением.

Руководство по сравнению и выбору производительности

Базовую контурную обработку лучше всего выполнять на 3-осевом станке с ЧПУ, который недорог и прост в эксплуатации. Обработка тел вращения лучше всего выполнять на 4-осевом станке с ЧПУ, который идеально подходит для деталей, требующих вращательной обработки, таких как шестерни и кулачки. Сложную обработку поверхностей лучше всего выполнять на 5-осевом станке с ЧПУ, который идеально подходит для обработки сложных деталей в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности. Несмотря на свою более высокую стоимость, он может обеспечить большую точность и эффективность. Для получения более конкретных предложений, пожалуйста, проконсультируйтесь с экспертом по обработке на станках с ЧПУ в Китае JTR .