A selección do tipo de máquina axeitado no mecanizado CNC multieixe é unha das decisións máis importantes. Determina as capacidades xerais do proceso, os deseños posibles e os custos xerais. O mecanizado CNC de 3 eixes, 4 eixes ou 5 eixes é un debate popular e a resposta correcta depende dos requisitos do proxecto.
Esta guía analizará os conceptos básicos do mecanizado CNC multieixe e comparará o mecanizado CNC de 3, 4 e 5 eixes para axudar a tomar a decisión correcta.
Introdución ao mecanizado de 3 eixes
O fuso móvese linealmente nas direccións X, Y e Z e a peza necesita elementos de fixación que a manteñan nun plano. A opción de operar en varios planos é posible nas máquinas modernas. Pero requiren elementos de fixación especiais que son un pouco caros de fabricar e tamén requiren moito tempo.
Non obstante, existen algunhas limitacións no que poden facer os CNC de 3 eixes. Moitas características son economicamente inviables, a pesar dos prezos relativos dos CNC de 3 eixes, ou simplemente son imposibles. Por exemplo, as máquinas de 3 eixes non poden crear características angulares nin nada que estea no sistema de coordenadas XYZ.
Pola contra, as máquinas de 3 eixes poden crear características de rebaixe. Non obstante, necesitan varios requisitos previos e cortadores especiais como cortadores de ranura en T e de cola de milano. Cumprir estes requisitos ás veces pode disparar os prezos e, ás veces, faise máis viable optar por unha solución de fresado CNC de 4 ou 5 eixes.
Introdución ao mecanizado de 4 eixes
O mecanizado de 4 eixes é máis avanzado que os seus homólogos de 3 eixes. Ademais do movemento da ferramenta de corte nos planos XYZ, tamén permiten que a peza xire no eixe Z. Isto significa que o fresado de 4 eixes pode traballar en ata 4 lados sen requisitos especiais como accesorios ou ferramentas de corte únicos.
Como se indicou anteriormente, o eixo adicional destas máquinas fainas economicamente máis viables para algúns casos nos que as máquinas de 3 eixes poden facer o traballo, pero con requisitos especiais. O custo adicional necesario para fabricar os accesorios e as ferramentas de corte axeitados en 3 eixes supera a diferenza de custo total entre as máquinas de 4 e 3 eixes. Deste xeito, convérteas nunha opción máis viable para algúns proxectos.
Ademais, outro aspecto importante do fresado de 4 eixes é a calidade xeral. Dado que estas máquinas poden traballar en 4 lados á vez, non é necesario reposicionar a peza nos dispositivos de fixación. Deste xeito, minimizanse as posibilidades de erro humano e mellórase a precisión xeral.
Hoxe en día, existen dous tipos de mecanizado CNC de 4 eixes: continuo e de indexación.
O mecanizado continuo permite que a ferramenta de corte e a peza se movan ao mesmo tempo. Isto significa que a máquina pode cortar material mentres xira. Deste xeito, os arcos e formas complexas como as hélices son moi sinxelos de mecanizar.
O mecanizado por indexación, pola contra, funciona por etapas. A ferramenta de corte detense unha vez que a peza comeza a xirar arredor do plano Z. Isto significa que as máquinas de indexación non teñen as mesmas capacidades porque non poden crear arcos e formas complexas. A única vantaxe é o feito de que a peza agora se pode mecanizar en 4 lados diferentes sen necesidade de ningún dos accesorios especiais que son esenciais nunha máquina de 3 eixes.
Introdución ao mecanizado de 5 eixes
O mecanizado de 5 eixes leva as cousas un paso máis alá e permite a rotación en dous planos. Esta rotación multieixe xunto coa capacidade da ferramenta de corte para moverse en tres direccións son as dúas calidades integrais que fan posible que estas máquinas poidan manexar os traballos máis complexos.
Hai dous tipos de mecanizado CNC de 5 eixes dispoñibles no mercado. o mecanizado de 3+2 eixes e o mecanizado continuo de 5 eixes. Ambos funcionan en todos os planos, pero o primeiro ten as mesmas limitacións e o mesmo principio de funcionamento que unha máquina de indexación de 4 eixes.
O mecanizado CNC de 3+2 eixes permite que a rotación sexa independente entre si, pero restrinxe o uso de ambos os planos de coordenadas ao mesmo tempo. Pola contra, o mecanizado continuo de 5 eixes non ten tales restricións. Isto permite un control superior e a capacidade de mecanizar comodamente as xeometrías máis complexas.
Principais diferenzas entre o mecanizado CNC de 3, 4 e 5 eixes
Comprender as complexidades e limitacións do tipo de mecanizado CNC é fundamental para garantir o mellor equilibrio entre custo, tempo e calidade do proceso.
Como se mencionou anteriormente, moitos proxectos serían máis caros cun fresado de 3 eixes que doutro xeito sería económico debido ás complexidades relacionadas cos accesorios e procesos. Do mesmo xeito, optar por un fresado de 5 eixes para cada proxecto sería sinónimo de combater as cascudas cunha metralladora. Non parece efectivo, non si?
Esa é precisamente a razón pola que é esencial comprender as principais diferenzas entre o mecanizado de 3, 4 e 5 eixes. Facelo pode garantir que se seleccione o mellor tipo de máquina para calquera proxecto en particular sen comprometer os parámetros de calidade esenciais.
Aquí tes as 5 principais diferenzas entre os tipos de mecanizado CNC.
Principio de funcionamento
O principio de funcionamento de todo o mecanizado CNC é o mesmo. A ferramenta de corte guiada por un ordenador xira arredor da peza para eliminar material. Ademais, todas as máquinas CNC usan códigos M ou códigos G para descifrar o movemento da ferramenta en relación coa peza.
A diferenza reside na capacidade adicional de rotar arredor de diferentes planos. Tanto o fresado CNC de 4 eixes como o de 5 eixes permiten a rotación arredor de diferentes coordenadas e esta calidade resulta na creación de formas máis complexas con relativa facilidade.
Precisión e exactitude
O mecanizado CNC é coñecido pola súa precisión e baixas tolerancias. Non obstante, o tipo de CNC afecta as tolerancias finais do produto. O CNC de 3 eixes, aínda que moi preciso, terá máis posibilidades de erros aleatorios debido ao reposicionamento consistente da peza. Para a maioría das aplicacións, esta marxe de erro é insignificante. Non obstante, para aplicacións sensibles relacionadas co sector aeroespacial e automobilístico, mesmo a desviación máis pequena pode causar problemas.
Tanto o mecanizado CNC de 4 como o de 5 eixes non teñen ese problema xa que non precisan reposicionamento. Permiten cortar en varios planos nun só dispositivo. Ademais, é importante ter en conta que esta é a única fonte de discrepancia na calidade do mecanizado de 3 eixes. Ademais disto, a calidade xeral en termos de precisión e exactitude segue sendo a mesma.
Aplicacións
En lugar de ser unha aplicación en toda a industria, as diferenzas no tipo de CNC refírense á natureza do produto. Por exemplo, a diferenza entre os produtos de fresado de 3, 4 e 5 eixes basearase na complexidade xeral do deseño en lugar da propia industria.
Unha peza sinxela para o sector aeroespacial pódese desenvolver nunha máquina de 3 eixes, mentres que algo complexo para calquera outro sector pode requirir o uso dunha máquina de 4 ou 5 eixes.
Custos
Os custos son unha das principais diferenzas entre a fresadora CNC de 3, 4 e 5 eixes. As máquinas de 3 eixes son naturalmente máis económicas de mercar e manter. Non obstante, os gastos do seu uso dependen de factores como os accesorios e a dispoñibilidade dos operadores. Aínda que os gastos dos operadores seguen sendo os mesmos no caso das máquinas de 4 e 5 eixes, os accesorios seguen representando unha parte significativa dos gastos.
Por outra banda, o mecanizado de 4 e 5 eixes é tecnoloxicamente máis avanzado e ten mellores características. Polo tanto, son naturalmente caros. Non obstante, achegan moitas capacidades e son unha opción viable en moitos casos específicos. Un deles xa foi discutido anteriormente, onde un deseño teoricamente posible cunha máquina de 3 eixes necesitaría moitos accesorios personalizados. Deste xeito, aumentan os custos xerais e fan que o mecanizado de 4 ou 5 eixes sexa unha opción máis viable.
Prazo de entrega
En canto aos prazos de entrega totais, as máquinas continuas de 5 eixes ofrecen os mellores resultados xerais. Poden procesar mesmo as formas máis complexas no menor tempo posible debido á ausencia de paradas e ao mecanizado nun só paso.
As máquinas continuas de 4 eixes veñen despois diso, xa que permiten a rotación nun eixe e só poden manexar características angulares planas dunha soa vez.
Finalmente, as máquinas CNC de 3 eixes teñen o prazo de entrega máis longo porque o corte se realiza por etapas. Ademais, as limitacións das máquinas de 3 eixes significan que haberá moito reposicionamento da peza, o que resultaría nun aumento nos prazos de entrega totais de calquera proxecto.
Fresado de 3 eixes, 4 eixes ou 5 eixes. Cal é mellor?
Na fabricación, non existe un método absolutamente mellor ou unha solución única para todos. A elección correcta depende das complexidades do proxecto, do orzamento xeral, do tempo e dos requisitos de calidade.
3 eixes fronte a 4 eixes fronte a 5 eixes, todos teñen as súas vantaxes e desvantaxes. Naturalmente, os 5 eixes poden crear xeometrías 3D máis complexas, mentres que os 3 eixes poden producir pezas máis sinxelas de forma rápida e consistente.
En resumo, non hai resposta á pregunta de cal é a mellor opción. Calquera método de mecanizado que ofreza o equilibrio perfecto entre custo, tempo e resultados sería unha opción ideal para un proxecto en particular.
Ler máis: Fresado CNC vs. torneado CNC: cal é o axeitado para elixir
Comeza os teus proxectos cos servizos de mecanizado CNC de Guansheng
Para calquera proxecto ou negocio, o socio de fabricación axeitado pode marcar a diferenza entre o éxito e o fracaso. A fabricación é unha parte integral do proceso de desenvolvemento do produto e as eleccións correctas nesa etapa poden contribuír en gran medida a que un produto sexa viable. Guangsheng é a opción de fabricación ideal para calquera situación debido á súa insistencia en ofrecer o mellor coa máxima consistencia.
Equipado con instalacións de última xeración e un equipo experimentado, Guangsheng pode xestionar todo tipo de traballos de mecanizado de 3, 4 ou 5 eixes. Con rigorosos controis de calidade implementados, podemos garantir que as pezas finais superen todo tipo de controis de calidade sen fallos.
Ademais, o que diferencia a Guangsheng son os seus prazos de entrega máis rápidos e os prezos máis competitivos do mercado. Por outra banda, o proceso tamén está optimizado para facilitar as cousas ao cliente. Simplemente carga os deseños para obter unha análise DFM completa e un orzamento instantáneo para comezar.
A automatización e as solucións en liña son as claves para o futuro da fabricación e Guangsheng enténdeo. Por iso, todo o que precisa para obter os mellores resultados está a só un clic de distancia.
Conclusión
Todos os CNC de 3, 4 e 5 eixes son diferentes e cada tipo ten os seus puntos fortes ou débiles. Non obstante, a elección correcta depende dos requisitos únicos dun proxecto e das súas esixencias. Non existe unha elección correcta na fabricación. O enfoque correcto é atopar a combinación máis óptima de calidade, custo e tempo. Algo que os tres tipos de CNC poden ofrecer en función dos requisitos dun proxecto en particular.
Data de publicación: 29 de novembro de 2023