Keď máte nápad kúpiť CNC frézku, koľko osí potrebujete pre Súprava CNC frézy? Je to bežný problém pre každého kupujúceho CNC routera, takže začnime porovnávať 3-osové, 4-osové a 5-osové CNC routery.
Pochopte 3 osi, 4. os, 4 osi a 5 osí pre súpravy CNC routerov
5 osí: XYZAB, XYZAC, XYZBC (Vreteno sa dá otáčať doľava a doprava 180° okolo.)
4 osi: XYZA, XYZB, XYZC (prepojenie so 4 osami)
4. os: YZA, XZA (3-osové prepojenie)
3 osi: XYZ (prepojenie 3 osí)
Os A, B alebo C zodpovedá osi rotácie X, Y, Z.
3-osový CNC smerovač
Tieto špecifické CNC routery môžu ísť pozdĺž 3 rôznych osí súčasne.
Os X: zľava doprava
Os Y: spredu dozadu
Os Z: hore a dole
3-osové CNC frézovacie stroje pohybujúce sa súčasne v 3 osiach; os X, os Y a os Z. Rezanie pozdĺž osi X posúva frézku zľava doprava, rezanie pozdĺž osi Y ju posúva spredu dozadu a rezanie cez os Z ju posúva hore a dole. Tieto stroje sa používajú predovšetkým na rezanie plochých, 2D a 2.5D dielov. Či už je to plochá rezba alebo kruhová rezba, môžete si to predstaviť ako plochá rezba, počíta sa podľa pulzu.
CNC router so 4. osou
Vo všeobecnosti pridajte os otáčania na súpravu 3-osového CNC smerovača, nazývanú aj os A, čiže CNC smerovač so 4. rotačnou osou. Ako rozlíšiť skutočnú súpravu 4-osového CNC routera? Uvádzame bežný príklad 4 osí 3D valcové smerovanie, pozostáva z okrúhleho krátkeho rezu alebo vyrezávania palice a 3D buddha, táto práca má 4 osi, ale pracuje iba s 3 osovým CNC systémom, používa sa os X alebo os Y na pohon rotačnej osi, skutočným pracovníkom je 3 osový CNC stroj alebo rotačný 4 osový CNC stroj.
4-osový CNC smerovač
4-osový CNC frézovací stôl umožňuje prácu obojstranne, čo nie je na 3-osovom CNC frézovacom stole. 4 osové CNC obrábacie stroje majú tiež os X, Y, Z, týka sa to XYZA, XYZB, XYZC, 4 osi sú prepojené, 4 osi môžu pracovať súčasne.
4 Axis VS 4th Axis
4 os znamená, že obrábací stroj vykonáva pohyb osi X, Y, Z a A súčasne. 4 osi predstavujú 4 smery na obrábacom stroji. Os X zvyčajne predstavuje smer vľavo a vpravo, os Y je smer dopredu a dozadu a os Z je smer nahor a nadol. Os A je kladný a záporný smer osi otáčania. 4. os znamená, že obrábací stroj môže súčasne vykonávať iba pohyby osi X, Y, Z a A.
3 osi nemôžu vykonávať prepojenie 4 osí súčasne. CNC frézka so 4. osou je zhruba rozdelená na 2 typy, jeden je rovinný frézovací stroj so 4. osou a druhý je 4. os. 3D CNC frézovací stroj. Ako už názov napovedá, rovinná fréza so 4. osou vyrezáva alebo reže materiál iba na jednej strane.
4. os 3D obrábanie znamená, že stroj môže vykonávať 3D rotačné vyrezávanie alebo rezanie, ale jedna z 3 osí X, Y a Z sa skonvertuje na os A na smerovanie. Vysvetlíme rozdiel medzi týmito 2 typmi 3D CNC stroje z rôznych uhlov:
1. Koncepčne je rozdiel medzi 4 osou a 4. osou v tom, či 4-osové prepojenie X, Y, Z a A môže byť vykonané súčasne.
2. Z hľadiska riadiaceho systému stroja 4-osový CNC stroj využíva 4-osový spojovací systém a 4. os využíva 3-osový spojovací systém.
3. 4-osový spojovací systém využíva 4-osový prenos signálu podľa signálu pohybu stroja. Strata, 3-osové prepojenie využíva 3-osový prenos signálu, jeden signál je menší ako 4 osi.
4. Podľa efektu rezania má 4-os viac spracovania ako 4-os, spracovanie je rovnomernejšie, mŕtvy uhol je menší a vzhľad je krajší.
5. Odlišné od smeru obrábacieho stroja. Smer, na ktorý 4-osový popis ukazuje, je možné kedykoľvek zmeniť. Hrot nástroja 4. osi smeruje vždy do stredu obrobku. 4 os je pokročilejšia a spoľahlivejšia ako 4 os. 4 os je vývojový trend o 3D CNC frézovacie stroje. Dôležité je, že viac ako 60% z 3D CNC frézky na trhu sú 4. os. Pri výbere 4-os 3D CNC stroja, je potrebné nielen rozlišovať medzi 4 osou a 4 osou, ale analyzovať aj vlastné podmienky obrábania, ako je veľkosť, hmotnosť, tvrdosť a spôsob obrábania obrobku.
5-osový CNC smerovač
Tieto smerovače sú niečo ako súprava 3, 4-osového CNC stroja, ale majú 2 ďalšie osi, po ktorých sa môžu pohybovať. Tieto prídavné osi umožňujú kratší čas projektu vďaka ich schopnosti rezať 5 hrán materiálu súčasne. Avšak vzhľadom na skutočnosť, že tieto stroje majú dlhšiu os X, znižuje to stabilitu a presnosť – potenciálne si vyžaduje viac vašej pozornosti ako súprava 3, 4-osových CNC fréz.
5-osové CNC obrábacie centrum sa vyznačuje vysokou účinnosťou a vysokou presnosťou a pentahedrón je možné spracovať pri jednom upnutí obrobku. Ak je vybavený špičkovým numerickým riadiacim systémom s 5 osami, môže tiež vykonávať vysoko presné spracovanie zložitých priestorových povrchov a je vhodnejší na spracovanie moderných foriem, ako sú automobilové diely a konštrukčné diely lietadiel. Pre rotačnú os 2-osového vertikálneho obrábacieho centra existujú 5 spôsoby. Jednou je os otáčania stola. Stolová zostava na posteli sa môže otáčať okolo osi X, ktorá je definovaná ako os A. Všeobecný pracovný rozsah osi A je +30 stupňov až - 120 stupňov. V strede pracovného stola je tiež otočný stôl, ktorý sa otáča okolo osi Z v polohe znázornenej na obrázku, ktorá je definovaná ako os C a os C sa otáča 360°. Týmto spôsobom, prostredníctvom kombinácie osi A a osi C, okrem 5-osového obrábacieho centra na spodnej ploche obrobku upevneného na pracovnom stole, môže byť ďalších 5 plôch obrábaných vertikálnym vretenom. Minimálna hodnota odstupňovania osi A a osi C je vo všeobecnosti 0.001 stupňa, takže obrobok môže byť rozdelený do akéhokoľvek uhla a môžu byť spracované šikmé povrchy, šikmé otvory atď. Ak sú os A a os C spojené s lineárnymi osami X, Y, Z 3, je možné spracovávať zložité priestorové plochy. To si samozrejme vyžaduje podporu špičkových CNC systémov, servosystémov a softvéru. Výhodou tohto usporiadania je, že konštrukcia vretena je relatívne jednoduchá, tuhosť vretena je veľmi dobrá a výrobné náklady sú relatívne nízke. Všeobecný pracovný stôl však nemôže byť navrhnutý príliš veľký a nosnosť je tiež malá, najmä keď je rotácia osi A väčšia alebo rovná 90 stupňom, obrobok prinesie pri rezaní veľký zaťažovací moment na pracovný stôl. Druhým je spoliehať sa na rotáciu vertikálnej hlavy vretena. Predný koniec hlavného hriadeľa je otočná hlava, ktorá môže krúžiť okolo osi Z 360° stať sa osou C. Otočná hlava má tiež os A, ktorá sa môže otáčať okolo osi X, ktorá môže vo všeobecnosti dosiahnuť viac ako ± 90 stupňov, aby sa dosiahla rovnaká funkcia ako vyššie. Výhodou tohto spôsobu nastavenia je, že spracovanie vretena je veľmi flexibilné, pracovný stôl môže byť navrhnutý aj veľmi veľký a na tomto type obrábacieho centra je možné opracovať obrovský trup a obrovský plášť motora osobného lietadla. Táto konštrukcia má aj veľkú výhodu: keď použijeme guľové frézy na opracovanie zakrivených plôch, keď je stredná čiara nástroja kolmá na obrobený povrch, keďže lineárna rýchlosť vrcholu guľovej frézy je nulová, kvalita povrchu obrobku rezaného vrcholom bude zlá. Konštrukcia otáčania vretena je prispôsobená tak, aby sa vreteno otáčalo o uhol vzhľadom na obrobok, takže guľová fréza sa vyhýba vrcholovému rezu, zaručuje určitú lineárnu rýchlosť a zlepšuje kvalitu spracovania povrchu. Táto štruktúra je veľmi obľúbená pre vysoko presné povrchové obrábanie foriem, ktoré je pre obrábacie centrá s otočným stolom ťažko dosiahnuteľné. Na dosiahnutie vysokej presnosti otáčania je špičková rotačná os vybavená aj spätnou väzbou kruhovej mriežky a presnosť indexovania je v priebehu niekoľkých sekúnd. Samozrejme, rotačná štruktúra tohto typu vretena je komplikovanejšia a výrobné náklady sú tiež vysoké.
Pravá 5 osí VS falošná 5 osí
Skutočných 5 osí má funkciu RTCP. Dá sa automaticky previesť podľa dĺžky kyvadla vretena a mechanických súradníc otočného stola. Pri zostavovaní programu je potrebné brať do úvahy iba súradnice obrobku, nie dĺžku kyvadla vretena a polohu otočného stola. Či ide o skutočnú 5-osú, nezávisí od toho, či je 5-os prepojená, falošná 5-os môže byť aj 5-osová väzba. Ak má vreteno skutočný 5-osový algoritmus RTCP. Ide o spracovanie indexovania. Skutočná 5-osová funkcia s funkciou RTCP potrebuje nastaviť iba jeden súradnicový systém a súradnice je potrebné nastaviť iba raz pre nástroj. Falošná 5-os je veľa problémov.
CNC systém s funkciou RTCP môže priamo využívať programovanie hrotu nástroja bez ohľadu na stredovú vzdialenosť rotačnej osi. Po použití režimu RTCP môže programovanie 5-osového CNC obrábania priamo zacieliť hrot nástroja namiesto stredu rotačnej vretenovej hlavy, takže programovanie bude oveľa jednoduchšie a efektívnejšie.
Pre pseudo 5-osový dvojitý gramofón je potrebné nastaviť viacero súradníc, aby sa dosiahol účel spracovania indexu. Ak však ide o 5-osovú otočnú hlavu, spracovanie indexovania nemožno dokončiť, pretože 5-osová otočná hlava nie je pri spracovaní smerom nadol jediným pohybom Z, ale Z sa pohybuje spolu s X alebo Y. V tomto čase bude falošné 5-osové programovanie veľmi problematické a ladenie bude zložitejšie a funkciu 3-osového offsetu nie je možné použiť.
Ktorý CNC router je pre vás ideálny?
Aj keď sa tieto smerovače zdajú byť trochu priamočiare v tom, čo dokážu, sú to veľmi jemné a pokročilé technológie. Ak chcete byť pri svojich návrhoch kreatívnejší, odporúčame vám investovať do 4-osovej alebo 5-osovej CNC frézovacej súpravy, ale 3-osové alebo 4-osové CNC frézovacie súpravy sú často cenovo dostupnejšie.
Teraz, keď máte pracovné znalosti o tom, ako router funguje, môžete lepšie pochopiť rozdiely medzi rôznymi modelmi.
5-osové CNC stroje dokážu rezať o 2 osi viac ako 3-osové CNC stroje. Tieto frézy dokážu rezať na 5 stranách kusu materiálu súčasne, čo rozširuje možnosti a flexibilitu obsluhy. Na rozdiel od svojich 3-osových náprotivkov sa tieto stroje zvyčajne používajú na rezanie veľkých rozmerov. 3D časti. Okrem toho majú 5-osové CNC stroje vyšší portál a dlhšiu os X, čo im umožňuje rezať väčšiu časť; to však stojí vážne náklady; čím vyšší je portál a čím dlhšia je os X, tým sú tieto stroje menej presné a stabilné. Pre správnu kontrolu kvality by mali byť h8 portálu a dĺžka osi X čo najviac obmedzené.
Aj keď sa smerovače zdajú byť jednoduché stroje, sú to vysoko sofistikované technológie, ktoré si vyžadujú určitú úroveň odborných znalostí. 5-osové CNC stroje majú tendenciu byť drahšie ako tradičné 3-osové typy, ale v konečnom dôsledku ponúkajú väčšiu flexibilitu a umožňujú používateľom byť kreatívnejšími pri ich návrhoch.
Koľko osí potrebujete?
Možno ste videli odkazy na CNC routery ponúkajúce sedem, 9 alebo dokonca jedenásť osí. Aj keď sa môže zdať, že je ťažké si predstaviť toľko ďalších osí, vysvetlenie takýchto ohromujúcich geometrií je v skutočnosti celkom jednoduché.
Keď máte do činenia so strojmi, ktoré majú, dalo by sa povedať, viac ako jedno sústružnícke vreteno, potom už máte viac osí.
Napríklad máme stroje s 2. vretenami a spodnými revolverovými hlavami. Na týchto strojoch budete mať niekoľko osí: horná revolverová hlava bude mať 4 osi a spodná revolverová hlava má 2, potom máte protiľahlé vretená, ktoré majú tiež 2 osi. Tieto stroje môžu mať až 9 osí.
Komponent, ako napríklad letecký ventil, môže byť vyrobený na 5-osovom CNC stroji. Alebo by sme mohli urobiť tú časť na viacosovom CNC routeri, ktorý má rotačnú os B a dvojité vretená pre 2 osi C, plus X, Y a Z. K dispozícii je tiež spodná veža, ktorá vám dáva 2. X a Z. Takže vám dáva viac osí, ale samotná časť má rovnakú geometriu.
Koľko osí teda potrebujete pre svoje podnikanie?
Ako to už vo výrobe býva, odpoveď na túto otázku závisí od vašej konkrétnej aplikácie. Pozrite si nasledujúci príklad:
Lopatka turbíny je voľný tvar a môže byť dosť zložitá. Najefektívnejším spôsobom, ako dokončiť obrábanie takejto lopatky, je použiť 5 osí, pričom nástroj sa pohybuje v špirále okolo profilu lopatky. Na obrábanie môžete použiť 3 osi, ak lopatku indexujete do určitej polohy a potom na jej obrábanie na ploche použijete 3 lineárne osi, ale to zvyčajne nie je najefektívnejší spôsob.
Geometria dielu vám povie, či potrebujete konfiguráciu 3, 4 alebo 5 osí.
Je však dôležité pamätať na to, že počet osí, ktoré potrebujete, závisí od viac ako len jedného dielu. Diel bude veľa určovať, ale potom je tu aj to, čo chce dielňa dosiahnuť.
Zákazník mi môže priniesť súčiastku, povedzme titánovú leteckú konzolu, a ja by som mohol povedať, že je to perfektná súčiastka pre 5-osový CNC frézovací stôl, ale možno plánuje vyrobiť súčiastky, ktoré by fungovali lepšie na jednom z našich strojov. Tento multifunkčný stroj nemusí byť optimalizovaný rovnako ako 5-osový CNC stroj, ale môže poskytnúť zákazníkovi príležitosti na prácu na sústruhu, hriadeli alebo upínači, ktorá je súčasťou ich dlhodobého plánu.
Ďalšia vec, ktorú treba zvážiť, je pracovný priestor. Aká je maximálna veľkosť dielu, ktorý môžete vložiť do stroja a napriek tomu vykonávať výmenu nástrojov a presun dielov? Je to pochopenie schopností CNC stroja a toho, čo môže a čo nie.
3-osový CNC smerovač VS 4-osový CNC smerovač VS 5-osový CNC smerovač.pdf
