CNC megmunkálás a modern gyártás elengedhetetlen része, számos iparágban forradalmasítja az alkatrészek gyártási módját. Ez a technológia nagymértékben javítja a megmunkált alkatrészek hatékonyságát és pontosságát, így összetettebb és precízebb tervezést tesz lehetővé. Különböző típusú CNC gépek léteznek, különböző tengelykonfigurációkkal, amelyeket az alkatrész tervezésének és követelményeinek megfelelően meghatározott célokra használnak. Ebben az útmutatóban mindent megvitatunk, amit a 3 tengelyes, 4 tengelyes és 5 tengelyes CNC megmunkálásról és a köztük lévő különbségekről tudni kell.
A fő különbség a 3 tengelyes, 4 tengelyes és 5 tengelyes CNC megmunkálás között a mozgási tartomány. A 3 tengelyes CNC maróknál a forgácsolószerszám tájolása állandó marad a forgácsolási útvonalon, míg a 4 és 5 tengelyes maróknál a munkadarab is mozoghat. Az AN-Prototype összefoglalja a 3, 4 és 5 tengelyes marógépek mozgási tartományát:
- 3 tengelyes X, Y, Z tengellyel
- 4 tengelyes X, Y, Z és A tengellyel
- 5 tengely, X, Y, Z, B és C tengellyel
Mi az a "tengely"?
A CNC szerszámgépek legalapvetőbb lineáris tengelyei az X, Y és Z tengelyek. A CNC gépek számítógépes szoftvert használnak a forgácsolószerszámok mozgásának vezérlésére a munkadarab körül. A tengelyek az adott útvonal mentén történő mozgás leírására szolgálnak. Képzeljük el a következőt, az X tengely párhuzamos lesz a tested elejével, balról jobbra, esetleg jobbról balra haladva. Az Y tengely az Önre merőleges irány (előre és hátra), míg a Z tengely függőleges. Egy tipikus CNC-marón az asztal az X/Y síkban mozog. A vágószerszámot tartó orsó a Z tengelyen mozog. Vegye figyelembe, hogy a vágószerszám forog az orsóban, de ez a forgó mozgás nem tekinthető mozgástengelynek. Ezek a mozgási tartományok egy háromdimenziós teret határoznak meg, amelyben a CNC vágószerszám elvégzi a vágási műveletet. Minden CNC gép ezen alaptengelyek köré épül minden furathoz, vágáshoz és megmunkáláshoz. Manapság a fejlettebb CNC gépek egy negyedik vagy ötödik tengelyt adnak hozzá, hogy még több megmunkálási lehetőséget bővítsenek a munkadarab visszaállítása nélkül. Valójában a legtöbb CNC projekt első lépése a tengelyek „nullázása”. Ez az a folyamat, amely megmondja a CNC-gépnek, hogy hol kell az anyag a legpontosabb végtermékhez.
Mi az a 3 tengelyes CNC megmunkálás?
A 3 tengelyes CNC megmunkálás a többtengelyes legegyszerűbb típusa, és továbbra is a modern gyártás igáslója. Általában rögzített munkadarabbal és három tengelyen (X, Y és Z) mozgó orsóval rendelkezik. Az X tengely párhuzamos a vágószerszámmal, lehetővé téve a marófej mozgását a munkadarab hosszában. Az Y-tengely a vágószerszámra merőleges pozíciót tart fenn, lehetővé téve, hogy a vágószerszám elérje a munkadarab mindkét végét. Hasonlóképpen a Z előtolás beállításakor a Z tengely merőleges a szerszámra, aminek következtében a szerszám a munkadarab felülete mentén vág. A 3 tengelyes CNC megmunkálás a legegyszerűbb lehetőség a munkadarab mind a hat oldalának megmunkálására, de minden oldalhoz új rögzítőbeállítás szükséges, ami költséges lehet. Egyetlen rögzítő felállítással az alkatrésznek csak az egyik oldala megmunkálható.
A 3 tengelyes CNC megmunkálás a legolcsóbb is, és főként olyan alkatrészek készítésére szolgál, amelyek nem igényelnek nagy részletmunkát, például lyukakat fúrhatunk, éles éleket vághatunk, lyukakat vághatunk, felületeket és marási hornyokat simíthatunk, stb. ha sima 2D-től 2.5D-ig terjedő alkatrészekkel foglalkozik, válassza a 3 tengelyes CNC megmunkálást. A munkadarabnak ismét síknak és teljesen mozdulatlannak kell lennie.
Mi az a 4 tengelyes CNC megmunkálás?
4-tengelyes A CNC megmunkálás magában foglalja a számítógépes, numerikus vezérlésű, négy tengelyes marógép használatát, hogy összetettebb alkatrészeket hozzon létre, mint a 3 tengelyes CNC alkatrészeket. Egy 4 tengelyes marógép négy irányba tudja mozgatni a szerszámot a negyedik tengely mozgásának köszönhetően. Az X tengely körüli negyedik forgástengely, az úgynevezett A tengely hozzáadása számos új megmunkálási lehetőséget tesz lehetővé. Lehetővé teszi a függőleges tengely körüli mozgást, lehetővé téve a gép számára, hogy 360 fokos dinamikus mozgástartományt érjen el minden speciális rögzítés nélkül.
A 4 tengelyes CNC maró további tengelyei gazdaságosabb választássá teszik, mint egy 3 tengelyes CNC maró. Ezenkívül a 4 tengelyes CNC marás jobb általános minőséget biztosít a gyártott alkatrészek számára, mint a 3 tengelyes CNC marás, mivel egyszerre négy oldalt képes megmunkálni a munkadarab áthelyezése nélkül. Ezért a folyamat mentes az esetleges emberi hibáktól is.
Mi az a 5 tengelyes CNC megmunkálás?
5 tengelyes CNC megmunkálás egy sokoldalú és népszerű módszer szerkezetileg összetett alkatrészek gyártására. Ez magában foglalja az anyagot a kívánt formára vágva egy öttengelyes CNC gép segítségével. Érdemes megjegyezni, hogy egy CNC gépben általában a tengelyek száma határozza meg a szerszám és az asztal tájolását a megmunkálás során. Az 5 tengelyes CNC megmunkálás azonban jelentős előnyöket kínál a 3 tengelyes megmunkálással szemben a nagyobb tengelyszám és az 5 tengelyes CNC megmunkálási lehetőségek miatt. Az 5 tengelyes gépek két síkban való forgatást tesznek lehetővé, a vágószerszám pedig három irányba tud mozogni. Ráadásul az 5 tengelyes CNC marógépek rendkívül összetett feladatokat is hiba nélkül meg tudnak oldani.
Egy 5 tengelyes CNC gép ezt a három lineáris tengelyt és két további tengelyt – A és B – használja. Az A tengely az X tengely menti forgástengelyt, míg a B tengely az Y tengely körüli forgást/mozgást jelöli. Néha azonban a mechanika a C tengelyre mozog a B tengely helyett. A C tengely a Z tengely mentén történő forgást jelöli.
Az 5 tengelyes CNC gépeknek két fő típusa van: 3+2 db 5 tengelyes CNC és teljes folyamatos 5 tengelyes gép.
A 3+2 tengelyes CNC megmunkálásnál a két forgástengely egymástól függetlenül működik, ami azt jelenti, hogy a munkadarab a vágószerszámhoz képest tetszőleges összetett szögben elforgatható a jellemző megmunkálásához. Mindazonáltal mindkét tengely egyidejű elforgatása a megmunkálás során lehetetlen. A 3+2 megmunkálással rendkívül összetett 3D alakzatok hozhatók létre. A teljes folyamatos 5 tengelyes megmunkálás két forgótengelyt forgathat egyidejűleg megmunkálás közben, és a szerszám lineárisan mozog XYZ koordinátákban. Az 5-tengelyes megmunkálás óriási rugalmasságot kínál a tervezőknek nagyon összetett 3D geometriák tervezésében, és összetett ívelt 3D felületű alkatrészeket is képes előállítani.
Mi a különbség a 3 tengelyes, 4 tengelyes és 5 tengelyes CNC megmunkálás között?
Feltétlenül ismerni kell a háromféle CNC-megmunkálás előnyeit és figyelmeztetéseit. Segít fenntartani az egyensúlyt olyan tényezők között, mint a költségek, a termék minősége és az idő. A 3, 4 és 5 tengelyes megmunkálási képességek összehasonlításakor az 5 tengelyes CNC megmunkálás, bár hatékonyabb, mint a 4 és 3 tengelyes CNC megmunkálás, nem mindig alkalmas minden alkatrészre. Emellett nem minden 3 tengelyes, 4 tengelyes CNC megmunkálásra alkalmas alkatrész alkalmas 5 tengelyes megmunkálásra. Ha azonban a 3 tengelyes megmunkálással megmunkált alkatrészeket 5 tengelyes CNC-vel dolgozzák fel, a gyártási költség csillagászatilag megnő.
1. Pontosság és precizitás
A CNC megmunkálás fő jellemzői a nagy pontosság és a nagy tűréshatárok. Míg a 3 tengelyes CNC megmunkálás jó precizitást kínál, addig a munkadarab állandó áthelyezése miatt emberi hibák is előfordulhatnak. A legtöbb alkalmazás esetében azonban ez a hibahatár jelentéktelen. Ennek ellenére a legkisebb eltérés is gyenge teljesítményhez vezethet az érzékeny repülőgépipari alkalmazásokban.
Ugyanakkor a 4 tengelyes és 5 tengelyes CNC gépek nem igényelnek többszöri áthelyezést; ezért általában nem szenvednek azoktól az eltolási hibáktól, mint a 3 tengelyes CNC megmunkálásnál. Ezek a 4 tengelyes és 5 tengelyes CNC gépek egyetlen rögzítéssel több síkban/helyben is megmunkálási képességeket adhatnak a munkadarabokhoz. A következetes újrapozícionálás azonban a 3 tengelyes CNC megmunkálásnál olyan tényező, amely befolyásolja a megmunkálási eltéréseket.
2. Költség
A legyártott alkatrész költsége egy másik fontos paraméter, amely különbséget tesz a 3 tengelyes, 4 tengelyes és 5 tengelyes megmunkálás között. Általánosságban elmondható, hogy a 3 tengelyes CNC gépek a leggazdaságosabb beszerzési és karbantartási, valamint egyszerű alkatrészek gyártásának módja. Mindazonáltal olyan tényezők, mint a gépkezelő és a szerelvények rendelkezésre állása, gyakran befolyásolják a 3 tengelyes gép műhelyben történő üzemeltetésének költségeit.
Ugyanakkor a 4- és 5-tengelyes gépek nagyon fejlettek és továbbfejlesztettek, így viszonylag drágák. Erőteljes tulajdonságaik azonban tökéletes választássá teszik őket egyedi körülmények között.
3. Alkalmazás
Az alkatrész követelménye vagy tervezési összetettsége határozza meg, hogy milyen típusú CNC megmunkálási szolgáltatást válasszunk. Egy 3 tengelyes CNC gép segítségével egyszerű repülőgép-alkatrészeket készíthet. Más területekre való komplex komponensek fejlesztése azonban elvégezhető 4 vagy 5 tengelyes CNC megmunkálással.
Vegyen igénybe CNC megmunkálási szolgáltatásokat az AN-Prototype-nál
Ha CNC projektjét ki kell szervezni, AN-prototípus az ideális CNC üzlet a megbízható CNC megmunkálási szolgáltatásokhoz. A legmodernebb 3, 4, 5 tengelyes CNC marógépekkel rendelkezünk, amelyek minden CNC projekt követelményt kielégítenek.