4-осевая обработка с ЧПУ в сравнении с 5-осевой обработкой с ЧПУ: Сравнительный путеводитель
Обработка с ЧПУ как производственная процедура помогает повысить точность деталей, эффективность работы, скорость и т. д. Однако она имеет множество разновидностей, включая 4-осевую обработку с ЧПУ и 5-осевую обработку с ЧПУ. Решение о выборе зависит от некоторых факторов и их преимуществ.
В этом руководстве мы рассмотрим два типа, плюсы и минусы каждого из них, когда стоит использовать каждый из них, как выбрать наиболее подходящий и многое другое.
Что такое 4-осевая обработка с ЧПУ?
Это процесс обработки, в котором используется 4-осевой станок для вырезания материала до получения желаемой формы или дизайна.
Обычно он имеет 3 основные оси вместе с дополнительной осью, известной как ось A, которая обеспечивает правильное вращательное движение без ручной перестановки.
В отличие от 3-осевого станка с ЧПУ, который обычно имеет оси X, Y и Z, ось A в 4-осевом станке с ЧПУ позволяет гравировать и обрабатывать по вертикальной оси и со всех четырех сторон.
Этот процесс также позволяет добиться большей точности и аккуратности при минимизации затрат и ошибок. Независимо от того, занимаетесь ли вы фрезерованием, состоящим из сверления отверстий или вырезания, 4-осевые станки с ЧПУ подходят больше.
Плюсы и минусы 4-осевой обработки с ЧПУ
Плюсы
- Подходит для более сложных конструкций, форм и углов, с которыми не могут справиться 3-осевые станки.
- Помогает повысить эффективность работы, поскольку не требует ручного перекладывания.
- Позволяет работать непрерывно, повышая тем самым скорость работы.
- Может использоваться для крупносерийного производства.
- Подходит для нескольких типов и размеров материалов.
- Отличная работа, точность и аккуратность.
Cons
- Требует больших затрат на инвестиции и установку.
- Относительно более медленные операции по сравнению с 5-осевыми
- Не подходит для обработки крупных материалов.
Когда следует использовать 4-осевую обработку с ЧПУ?
Вам следует использовать 4-осевую обработку с ЧПУ, когда:
- Работа над операциями, связанными с криволинейными поверхностями и углами с одной осью.
- Обработка деталей, требующих повышенных допусков и точности, с которыми не справляются 3-осевые станки.
- Вы хотите получить большой объем продукции или производства.
- Работа с деталями, имеющими несколько сторон и особенностей
Что такое 5-осевая обработка с ЧПУ?
Так же, как и у 4-осевого станка с ЧПУ, есть дополнительная ось, 5-осевая обработка с ЧПУ включает в себя две дополнительные оси, которые могут быть двумя из трех осей A, B или C. Эти две дополнительные оси также отвечают за вращательную деятельность станка.
Пятиосевая обработка с ЧПУ позволяет осуществлять более сложный производственный процесс, включающий больше геометрических форм и углов, допусков и точности.
3+2-осевая обработка с ЧПУ
Это один из видов 5-осевой обработки с ЧПУ, также известный как позиционная 5-осевая обработка. В этом типе режущее оборудование сохраняет определенный угол, в то время как шпиндель перемещается вокруг двух дополнительных осей.
Таким образом, режущий инструмент не всегда перпендикулярен детали. Существует также индексируемая форма обработки 3+2, которая позволяет вручную изменять угол наклона режущего инструмента во время работы. Она также имеет 2 оси вращения, которые работают по отдельности.
Одновременная 5-осевая обработка с ЧПУ
Также известен как непрерывная 5-осевая обработка. При этом типе обработки режущий инструмент остается перпендикулярным детали, что позволяет станку достигать более сложных участков, обеспечивая качественную обработку поверхности.
Этот метод медленнее, чем обработка по 3+2 осям; однако он позволяет получать более сложные изогнутые конструкции и формы
Плюсы и минусы 5-осевой обработки с ЧПУ
Плюсы
- Может работать с более сложными геометриями и углами.
- Работает на более высокой скорости за одну установку.
- Подходит для высокоточной и качественной обработки.
- Подходит для работы со сложными материалами и при этом занимает меньше времени.
- Может эффективно работать на контурной поверхности.
- Максимально снижает износ инструмента.
Cons
- Требуют больших затрат на приобретение, настройку и обслуживание
- Требуется дополнительное руководство и обучение пользованию.
- Возможно, потребуется дополнительное обучение программированию из-за наличия дополнительных двух осей.
Когда следует выбирать 5-осевую обработку с ЧПУ?
Вам следует использовать 5-осевую обработку с ЧПУ, когда:
- Механическая обработка предполагает более высокую производительность.
- Работа над более сложными геометриями, формами или конструкциями.
- Более высокая точность необходима, например, в медицинской и аэрокосмической отраслях.
- Обработка заготовки с несколькими сторонами и элементами на каждой из них.
В чем разница между 4-осевой обработкой с ЧПУ и 5-осевой обработкой с ЧПУ?
Вот различия между 4-осевой и 5-осевой обработкой с ЧПУ, которые вы должны знать.
Разница в осях
Четырехкоординатные станки с ЧПУ имеют только одну дополнительную ось A, в то время как пятикоординатные станки имеют две, которые могут быть одной из осей A, B или C.
Вращение по осям
4-осевой станок позволяет вращаться только по оси A, а 5-осевой - по двум осям: A, B или C. Эта особенность делает 5-осевую систему более гибкой в плане перемещения режущего инструмента.
Точность и аккуратность
В то время как процесс обработки с ЧПУ известен своей точностью и аккуратностью, 3-осевая обработка с ЧПУ может предложить вам меньшую точность, поскольку она предполагает постоянное изменение положения материала.
С другой стороны, 4-осевая и 5-осевая обработка обеспечивает более высокую точность, так как не требуется ручная перестановка.
Это позволяет избежать отклонений, а также создать несколько рисунков на материале с помощью всего одной установки. Однако 5-осевая обработка обеспечивает большую точность и аккуратность по сравнению с 4-осевой обработкой с ЧПУ.
Время выполнения
При 5-осевой обработке требуется меньше времени на выполнение операций, что позволяет увеличить производительность и повысить эффективность. Это возможно благодаря возможностям многократного резания, которые значительно упрощают обработку.
Гибкость
С точки зрения гибкости, 4-осевые станки с ЧПУ обычно имеют дополнительную ось на оси X. Однако 5-осевые станки могут иметь дополнительную ось на осях XY и Z.
Стоимость
Как правило, 5-осевые станки стоят гораздо дороже 4-осевых. Это объясняется их расширенными функциями и возможностями, позволяющими обрабатывать большие объемы продукции, сложные конструкции и так далее.
Таблица, объясняющая различия между 4-х и 5-ти осевой обработкой с ЧПУ
| Характеристики | Обработка с ЧПУ по 4 осям | 5-осевая обработка с ЧПУ |
| Гибкость | Дополнительная ось A обычно вращается вокруг оси X, что делает движение ограниченным одним направлением. | Две дополнительные оси вращаются по осям XY и Z, две из трех. Это позволяет увеличить число оборотов, чтобы материал можно было обрабатывать с разных сторон. |
| Количество осей | Имеет основные оси XY и Z, а также ось A. | Он имеет оси XYZ и дополнительные 2 оси, которые могут быть двумя из осей AB и C. |
| Объем производства | Может обеспечить высокую производительность, но не такую высокую, как 5-осевой станок. | Может работать с гораздо большими объемами производства. |
| Стоимость | Относительно дешевле, чем 5-осевые | Довольно дорого по сравнению с 4-осевыми станками |
| Приложение | Подходит для операций с несколькими сторонами, углами и отверстиями. | Лучше всего подходит для продвинутой 3D-обработки, требующей высокой точности. |
Применение 4-осевой обработки с ЧПУ в сравнении с 5-осевой обработкой с ЧПУ
Четырех- и пятиосевая обработка с ЧПУ востребована в различных отраслях промышленности. Вот некоторые области применения, на которые стоит обратить внимание.
Обработка с ЧПУ по 4 осям
Автомобиль: Они используются при производстве деталей двигателя. Кроме того, они важны для создания деталей автомобильного кузова.
Аэрокосмическая промышленность: Их точность крайне важна при производстве турбин и деталей планера самолета.
Нефть и газ: Используется для создания качественных компонентов, способных выдерживать жесткие условия эксплуатации.
Электроника: Ценится при производстве корпусов и печатных плат, требующих точности.
5-осевая обработка с ЧПУ
Медицина: Незаменим при производстве медицинского оборудования сложной формы, например, для замены коленного сустава
Энергия: Используется для производства деталей турбин, требующих высокой точности.
Автомобиль: Используется при создании пользовательских компонентов и деталей двигателя.
Аэрокосмическая промышленность: Необходим для создания сложных конструкций компонентов авиадвигателей.
Как выбрать между 4-осевой обработкой с ЧПУ и 5-осевой обработкой с ЧПУ
Бюджет
Поскольку 5-осевые станки предлагают более сложные операции с высокой эффективностью и точностью, они, как правило, стоят дороже. Однако если вы располагаете скромным бюджетом, то вам подойдет 4-осевая обработка, поскольку она предлагает множество ценных функций по умеренной цене.
Объем производства
5-осевые станки с ЧПУ в основном подходят для крупносерийного производства. Если уровень производства невысокий или умеренный, можно рассмотреть 4-осевые станки.
Форма и сложность деталей
Если вы работаете над простой или умеренно сложной деталью, вам подойдет 4-осевой станок. Однако если вы работаете над очень сложными кривыми, формами, геометрией или деталями с жесткими допусками, рассмотрите возможность использования 5-осевой обработки.
Приложение
Ваш выбор также зависит от отрасли, в которой будет использоваться продукция. Аэрокосмические и медицинские компоненты обычно требуют высокой точности и качества, которых чаще всего можно достичь только с помощью 5-осевой обработки с ЧПУ.
Фактор времени
Хотя 5-осевые станки с ЧПУ требуют больше времени на настройку, их скорость производства высока. Для 4-осевых станков настройка проста и быстра, но производство занимает больше времени.
Заключение
В то время как 5-осевая обработка обеспечивает более высокую точность, объем производства и эффективность, 4-осевая обработка подходит, если вы работаете над базовой или умеренной деталью и укладываетесь в приемлемый бюджет.
Если вам нужны качественные и первоклассные услуги по обработке на станках с ЧПУ или вам нужна помощь в выборе между 4-х и 5-ти осевой обработкой, группа экспертов DEK всегда к вашим услугам. Наш цех станков с ЧПУ располагает несколькими передовыми технологическими станками, которые соответствуют требованиям вашего проекта, поэтому связаться с нами сейчас.
