Wanneer u het idee heeft om een CNC-freesmachine te kopen, hoeveel assen heeft u dan nodig? CNC-freesset? Het is een veelvoorkomend probleem voor elke koper van een CNC-freesmachine. Laten we daarom eens een vergelijking maken van 3-assige, 4-assige en 5-assige CNC-freesmachines.
Begrijp 3-assige, 4e-assige, 4-assige en 5-assige CNC-freesmachinekits
5 assen: XYZAB, XYZAC, XYZBC (de spindel kan naar links en rechts worden gedraaid) 180° rondom.)
4 assen: XYZA, XYZB, XYZC (4-assige koppeling)
4e as: YZA, XZA (3-assige koppeling)
3 assen: XYZ (3-assige koppeling)
De A-, B- of C-as komt overeen met de rotatie-as van X, Y, Z.
3-as CNC-routermachine
Deze specifieke CNC-freesmachines kunnen tegelijkertijd over 3 verschillende assen werken.
X-as: van links naar rechts
Y-as: van voor naar achter
Z-as: omhoog en omlaag
3-assige CNC-freesmachines die 3 assen tegelijk bewegen; de X-as, de Y-as en de Z-as. Snijden langs de X-as beweegt de freesbit van links naar rechts, snijden langs de Y-as beweegt deze van voor naar achter en snijden over de Z-as beweegt deze omhoog en omlaag. Deze machines worden voornamelijk gebruikt voor het snijden van vlakke, 2D- en 2.5D-onderdelen. Of het nu gaat om vlak of rond snijden, u kunt het zien als vlak snijden, het wordt berekend op basis van de puls.
4e as CNC-freesmachine
Voeg over het algemeen een rotatie-as toe aan de 3-assige CNC-routerkit, ook wel A-as genoemd, dat wil zeggen, 4e roterende as CNC-router. Hoe onderscheid je een echte 4-assige CNC-routerkit? We geven een veelvoorkomend voorbeeld van 4-assige 3D cilinderfrees, bestaat uit een ronde korte stok die wordt gesneden of gesneden 3D Boeddha, dit werk heeft 4 assen, maar werkt alleen met een 3-assig CNC-systeem, er wordt gebruik gemaakt van de X-as of Y-as om de rotatie-as aan te drijven, de echte werker is een 3-assige CNC-machine of een roterende 4-assige CNC-machine.
4-as CNC-routermachine
4-assige CNC-freestafel maakt werk aan beide kanten mogelijk, wat niet mogelijk is op 3-assige CNC-freestafel. De 4-assige CNC-machinegereedschappen hebben ook X-, Y-, Z-as, het verwijst naar de XYZA, XYZB, XYZC, 4 assen zijn gekoppeld, de 4 assen kunnen tegelijkertijd werken.
4-assig versus 4e as
4 assen betekent dat de machinetool de beweging van X, Y, Z en A-as tegelijkertijd uitvoert. De 4 assen vertegenwoordigen de 4 richtingen op de machinetool. Meestal vertegenwoordigt de X-as de linker- en rechterrichting, de Y-as is de voor- en achterrichting en de Z-as is de op- en neerwaartse richting. De A-as is de positieve en negatieve richting van de rotatie-as. De 4e as betekent dat de machinetool alleen de bewegingen van X, Y, Z en A-as tegelijkertijd kan uitvoeren.
3 assen kunnen de koppeling van 4 assen niet tegelijkertijd uitvoeren. De 4e as CNC-freesmachine is grofweg verdeeld in 2 typen, de ene is een 4e as flat-plane freesmachine en de andere is een 4e as 3D CNC-freesmachine. Zoals de naam al doet vermoeden, snijdt of snijdt de 4e-as-vlakfreesmachine alleen aan één kant in het materiaal.
4e as 3D bewerking betekent dat de machine kan uitvoeren 3D roterend snijden of frezen, maar een van de 3 assen X, Y en Z wordt omgezet naar de A-as voor het frezen. We leggen het verschil uit tussen deze 2 typen 3D CNC-machines vanuit verschillende hoeken:
1. Conceptueel gezien is het verschil tussen 4-assige en 4e as of de 4-assige koppeling van X, Y, Z en A tegelijkertijd kan worden uitgevoerd.
2. Vanuit het oogpunt van het besturingssysteem van de machine maakt de 4-assige CNC-machine gebruik van een 4-assig koppelingssysteem en de 4e as maakt gebruik van een 3-assig koppelingssysteem.
3. Het 4-assige koppelingssysteem gebruikt 4-assige signaaloverdracht volgens het bewegingssignaal van de machine. Verlies, 3-assige koppeling gebruikt 3-assige signaaloverdracht, één signaal is minder dan 4 assen.
4. Volgens het snij-effect heeft de 4e as meer verwerking dan de 4e as, is de verwerking gelijkmatiger, is de dode hoek kleiner en is het uiterlijk mooier.
5. Verschillend van de richting van de machinetool. De richting waarin de 4-assige tooltip wijst, kan op elk moment worden gewijzigd. De tooltip van de 4e as wijst altijd naar het midden van het werkstuk. De 4e as is geavanceerder en betrouwbaarder dan de 4e as. 4 assen zijn de ontwikkelingstrend van 3D CNC-routermachines. Het belangrijkste is dat meer dan 60% van de 3D CNC-freesmachines op de markt zijn 4-assig. Bij het kiezen van een 4-assige 3D Bij een CNC-machine is het niet alleen noodzakelijk om onderscheid te maken tussen 4-assige en 4-assige machines, maar ook om de eigen bewerkingsomstandigheden te analyseren, zoals de grootte, het gewicht, de hardheid en de bewerkingsmethoden van het werkstuk.
5-as CNC-routermachine
Deze routers lijken enigszins op de 3, 4-assige CNC-machinekit, maar ze hebben 2 extra assen waarlangs ze kunnen bewegen. Deze extra assen zorgen voor een kortere projecttijd vanwege hun vermogen om 5 randen van het materiaal tegelijkertijd te snijden. Echter, vanwege het feit dat deze machines een langere X-as hebben, zorgt dit voor minder stabiliteit en nauwkeurigheid, wat mogelijk meer van uw aandacht vereist dan een 3, 4-assige CNC-routerkit.
Het 5-assige CNC-bewerkingscentrum heeft de kenmerken van hoge efficiëntie en hoge precisie, en het pentaëder kan worden verwerkt in één klemming van het werkstuk. Als het is uitgerust met een 5-assige koppeling high-end numeriek besturingssysteem, kan het ook zeer nauwkeurige verwerking van complexe ruimtelijke oppervlakken uitvoeren en is het geschikter voor het verwerken van moderne mallen zoals auto-onderdelen en vliegtuigstructuurdelen. Er zijn 2 manieren voor de roterende as van het 5-assige verticale bewerkingscentrum. Een is de tafelrotatie-as. De tafel die op het bed is geplaatst, kan rond de X-as draaien, die is gedefinieerd als de A-as. Het algemene werkbereik van de A-as is +30 graden tot -120 graden. Er is ook een draaitafel in het midden van de werktafel, die rond de Z-as draait op de positie die in de afbeelding wordt weergegeven, die is gedefinieerd als de C-as, en de C-as draait 360°. Op deze manier kunnen, door de combinatie van A-as en C-as, behalve het 5-assige bewerkingscentrum op het onderste oppervlak van het werkstuk dat op de werktafel is bevestigd, de andere 5 oppervlakken door de verticale spindel worden bewerkt. De minimale gradatiewaarde van A-as en C-as is over het algemeen 0.001 graden, zodat het werkstuk in elke hoek kan worden onderverdeeld en hellende oppervlakken, hellende gaten, enz. kunnen worden bewerkt. Als de A-as en C-as zijn gekoppeld met de X, Y, Z 3 lineaire assen, kunnen complexe ruimtelijke oppervlakken worden bewerkt. Dit vereist uiteraard de ondersteuning van geavanceerde CNC-systemen, servosystemen en software. Het voordeel van deze opstelling is dat de structuur van de spindel relatief eenvoudig is, de stijfheid van de spindel erg goed is en de productiekosten relatief laag zijn. De algemene werktafel kan echter niet te groot worden ontworpen en het draagvermogen is ook klein, vooral wanneer de A-asrotatie groter is dan of gelijk is aan 90 graden, zal het werkstuk een groot draagmoment op de werktafel brengen bij het snijden. De andere is om te vertrouwen op de rotatie van de verticale spindelkop. Het voorste uiteinde van de hoofdas is een draaiende kop, die de Z-as kan omcirkelen 360° om de C-as te worden. De draaiende kop heeft ook een A-as die rond de X-as kan roteren, die over het algemeen meer dan ±90 graden kan bereiken om dezelfde functie als hierboven te bereiken. Het voordeel van deze instelmethode is dat de spindelbewerking zeer flexibel is, de werktafel ook zeer groot kan worden ontworpen en de enorme romp en de enorme motorbehuizing van het passagiersvliegtuig op dit type bewerkingscentrum kunnen worden verwerkt. Dit ontwerp heeft ook een groot voordeel: wanneer we bolvormige freesmachines gebruiken om gebogen oppervlakken te bewerken, wanneer de middellijn van het gereedschap loodrecht op het bewerkte oppervlak staat, aangezien de lineaire snelheid van de top van de bolvormige freesmachine nul is, zal de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk dat door de top wordt gesneden slecht zijn. Het ontwerp van de spindelrotatie is aangenomen om de spindel een hoek ten opzichte van het werkstuk te laten roteren, zodat de bolvormige freesmachine het snijden van de top vermijdt, een bepaalde lineaire snelheid garandeert en de oppervlaktebewerkingskwaliteit verbetert. Deze structuur is erg populair voor hoognauwkeurige oppervlaktebewerking van mallen, wat moeilijk te bereiken is voor draaitafelbewerkingscentra. Om de hoge nauwkeurigheid van de rotatie te bereiken, is de high-end rotatieas ook uitgerust met circulaire roosterfeedback en is de indexeringsnauwkeurigheid binnen enkele seconden. Natuurlijk is de rotatiestructuur van dit type spindel ingewikkelder en zijn de productiekosten ook hoog.
Echte 5-assige vs. nep 5-assige
De echte 5-assige heeft een RTCP-functie. Deze kan automatisch worden omgezet op basis van de slingerlengte van de spindel en de mechanische coördinaten van de draaitafel. Bij het compileren van het programma hoeven alleen de coördinaten van het werkstuk te worden overwogen, niet de slingerlengte van de spindel en de positie van de draaitafel. Of het een echte 5-assige is, hangt niet af van of de 5-assige is gekoppeld, de nep-5-assige kan ook een 5-assige koppeling zijn. Als de spindel het RTCP echte 5-assige algoritme heeft. Het is om indexeringsverwerking uit te voeren. De echte 5-assige met RTCP-functie hoeft slechts één coördinatensysteem in te stellen en hoeft de coördinaten voor het gereedschap slechts één keer in te stellen. De nep-5-assige is een hoop gedoe.
Het CNC-systeem met RTCP-functie kan de tooltip-programmering direct gebruiken zonder rekening te houden met de hartafstand van de roterende as. Na het toepassen van de RTCP-modus kan de programmering van 5-assige CNC-bewerking direct gericht zijn op de tooltip in plaats van het hart van de roterende spindelkop, waardoor programmeren veel eenvoudiger en efficiënter wordt.
Voor de pseudo 5-assige dubbele draaitafel moeten meerdere coördinaten worden ingesteld om het doel van indexverwerking te bereiken. Als het echter een 5-assige swingkop is, kan de indexeringsverwerking niet worden voltooid, omdat de 5-assige swingkop geen enkele Z-beweging is bij het verwerken naar beneden, maar Z beweegt met X of Y samen. Op dit moment zal de nep 5-assige programmering erg lastig zijn en zal het debuggen moeilijker zijn, en de 3-assige offsetfunctie kan op dit moment niet worden gebruikt.
Welke CNC-freesmachine is ideaal voor u?
Hoewel deze routers er vrij eenvoudig uitzien met wat ze kunnen bereiken, zijn het zeer delicate en geavanceerde stukjes technologie. Als u creatiever wilt zijn met uw ontwerpen, is het raadzaam om te investeren in een 4-assige of 5-assige CNC-routerkit, maar 3-assige of 4e-assige CNC-routerkits zijn vaak betaalbaarder.
Nu u weet hoe een router werkt, kunt u de verschillen tussen de verschillende modellen beter begrijpen.
5-assige CNC-machines kunnen langs 2 extra assen snijden dan 3-assige CNC-machines. Deze routers hebben de mogelijkheid om op 5 zijden van een stuk materiaal tegelijkertijd te snijden, wat de mogelijkheden en flexibiliteit van de operator vergroot. In tegenstelling tot hun 3-assige tegenhangers, worden deze machines meestal gebruikt om grote 3D onderdelen. Bovendien hebben 5-assige CNC-machines een hogere gantry en langere X-as, waardoor ze grotere onderdelen kunnen snijden; dit brengt echter serieuze kosten met zich mee; hoe hoger de gantry en hoe langer de X-as, hoe minder nauwkeurig en stabiel deze machines zijn. Voor een goede kwaliteitscontrole moeten de h8 van de gantry en de lengte van de X-as zoveel mogelijk worden beperkt.
Hoewel freesmachines op het eerste gezicht eenvoudige machines lijken, zijn het zeer geavanceerde technologische snufjes waarvoor een zekere mate van expertise vereist is om ze te kunnen bedienen. 5-assige CNC-machines zijn doorgaans duurder dan traditionele 3-assige CNC-machines, maar bieden uiteindelijk meer flexibiliteit en stellen gebruikers in staat om creatiever te zijn met hun ontwerpen.
Hoeveel assen heb je nodig?
U hebt misschien verwijzingen gezien naar CNC-routers die zeven, negen of zelfs elf assen bieden. Hoewel zoveel extra assen misschien moeilijk voor te stellen lijken, is de verklaring voor zulke duizelingwekkende geometrieën eigenlijk vrij eenvoudig.
Wanneer je te maken hebt met machines die bijvoorbeeld meer dan één draaispindel hebben, dan heb je al meer assen.
We hebben bijvoorbeeld machines met 2e spindels en onderste torentjes. Op die machines heb je meerdere assen: de bovenste toren heeft 4 assen en de onderste toren heeft er 2, dan heb je tegenovergestelde spindels die ook 2 assen hebben. Die machines kunnen er tot 9 hebben.
Een component, zoals een lucht- en ruimtevaartklep, kan worden gemaakt op een 5-assige CNC-machine. Of we kunnen dat onderdeel maken op een multi-assige CNC-router met een roterende B-as en dubbele spindels voor 2 C-assen, plus X, Y en Z. Er is ook een lagere turret die je een 2e X en Z geeft. Het geeft je dus meer assen, maar het onderdeel zelf heeft dezelfde geometrie.
Hoeveel assen heeft uw bedrijf nodig?
Zoals vaak het geval is in de productie, hangt het antwoord op die vraag af van uw specifieke toepassing. Bekijk het volgende voorbeeld:
Een turbineblad is een vrij gevormd oppervlak en kan nogal complex zijn. De meest efficiënte manier om een blad als dat af te werken is om 5 assen te gebruiken, waarbij het gereedschap in een spiraal rond het vleugelprofiel van het blad wordt geplaatst. U kunt een 3-assige machine gebruiken als u het blad indexeert op een positie en vervolgens 3 lineaire assen gebruikt om het oppervlak te bewerken, maar dat is doorgaans niet de meest efficiënte manier.
De geometrie van het onderdeel vertelt u of u een 3-, 4- of 5-assige configuratie nodig hebt.
Het is echter belangrijk om te onthouden dat het aantal assen dat u nodig hebt, afhankelijk is van meer dan één onderdeel. Het onderdeel zal veel bepalen, maar dan is er ook nog wat de winkel wil bereiken.
Een klant kan mij een onderdeel brengen, bijvoorbeeld een titanium aerospace bracket, en ik kan zeggen: Dat is een perfect onderdeel voor een 5-assige CNC-freestafel, maar ze zijn misschien van plan om onderdelen te maken die beter zouden werken op een van onze machines. Die multifunctionele machine is misschien niet op dezelfde manier geoptimaliseerd als een 5-assige CNC-machine, maar het kan de klant wel mogelijkheden bieden om draai-, as- of klauwwerk te doen dat deel uitmaakt van hun langetermijnplan.
Een ander ding om te overwegen is de werkomvang, wat is de maximale grootte van het onderdeel dat u in de machine kunt plaatsen en nog steeds gereedschapswisselingen en onderdeeloverdrachten kunt uitvoeren? Het is het begrijpen van de mogelijkheden van de CNC-machine en wat deze wel en niet kan.
3-assige CNC-router versus 4-assige CNC-router versus 5-assige CNC-router.pdf
