3osý vs 4osý vs 5osý CNC router

Když máte nápad koupit CNC frézku, kolik os pro ni potřebujete Souprava CNC routeru? Je to běžný problém každého kupujícího CNC routeru, takže začněme s porovnáním 3osých, 4osých a 5osých CNC routerů.

Pochopte 3 osy, 4 osy, 4 osy a 5 osy pro sady CNC routerů

5 os: XYZAB, XYZAC, XYZBC (vřeteno lze otáčet doleva a doprava 180° kolem.)

4 osy: XYZA, XYZB, XYZC (4 osé propojení)

4. osa: YZA, XZA (3osé propojení)

3 osy: XYZ (3 osé propojení)

Osa A, B nebo C odpovídá rotační ose X, Y, Z.

CNC frézka 3 Axis CNC

Tyto specifické CNC routery mohou jít podél 3 různých os současně.

Osa X: zleva doprava

Osa Y: zepředu dozadu

Osa Z: nahoru a dolů

3osé CNC frézky pohybující se ve 3 osách současně; osa X, osa Y a osa Z. Řezání podél osy X posouvá frézu zleva doprava, řezání podél osy Y jím pohybuje zepředu dozadu a řezání napříč osou Z jím pohybuje nahoru a dolů. Tyto stroje se používají především pro řezání plochých, 2D a 2.5D dílů. Ať už je to plochá řezba nebo kruhová řezba, můžete si to představit jako plochá řezba, počítá se podle tepu.

3osá CNC frézka

4th Axis CNC Router Machine

Obecně přidejte osu rotace na 3osou CNC frézovací soupravu, nazývanou také A osa, tedy CNC frézka se 4. rotační osou. Jak rozlišit skutečnou 4osou CNC frézku? Uvádíme běžný příklad 4 os 3D válcové vedení, sestává z kulatého krátkého vyřezávání nebo vyřezávání a 3D buddha, tato práce má 4 osy, ale pracuje pouze s 3 osým CNC systémem, používá se osa X nebo osa Y k pohonu rotační osy, skutečným pracovníkem je 3 osý CNC stroj nebo rotační 4 osý CNC stroj.

CNC frézka 4. osy

CNC frézka 4 Axis CNC

4osý CNC frézovací stůl umožňuje práci na obou stranách, což není na 3osém CNC frézovacím stole. 4 osé CNC obráběcí stroje mají také osu X, Y, Z, odkazuje na XYZA, XYZB, XYZC, 4 osy jsou propojené, 4 osy mohou pracovat současně.

4osá CNC frézka

4 Osa VS 4. Osa

4 osy znamená, že obráběcí stroj vykonává pohyb os X, Y, Z a A současně. 4 osy představují 4 směry na obráběcím stroji. Obvykle osa X představuje levý a pravý směr, osa Y je přední a zadní směr a osa Z je směr nahoru a dolů. Osa A je kladný a záporný směr osy otáčení. 4. osa znamená, že obráběcí stroj může současně provádět pouze pohyby os X, Y, Z a A.

3 osy nemohou provádět propojení 4 os současně. CNC frézka se 4. osou je zhruba rozdělena na 2 typy, jeden je rovinný frézovací stroj se 4. osou a druhý je 4. osa. 3D CNC frézka. Jak již název napovídá, rovinná frézka se 4. osou vyřezává nebo řeže materiál pouze na jedné straně.

4. osa 3D obrábění znamená, že stroj může vykonávat 3D rotační vyřezávání nebo řezání, ale jedna ze 3 os X, Y a Z je převedena na osu A pro frézování. Vysvětlíme rozdíl mezi těmito 2 typy 3D CNC stroje z různých úhlů:

1. Koncepčně je rozdíl mezi 4 osou a 4. osou v tom, zda lze 4osé spojení X, Y, Z a A provést současně.

2. Z hlediska řídicího systému stroje 4osý CNC stroj využívá 4osý spojovací systém a 4.osa využívá 3osý spojovací systém.

3. 4osý spojovací systém využívá 4osý přenos signálu podle signálu pohybu stroje. Ztráta, 3osé propojení využívá 3osý přenos signálu, jeden signál je menší než 4osý.

4. Podle efektu směrování má 4-osa více zpracování než 4.osa, zpracování je rovnoměrnější, mrtvý úhel je menší a vzhled je krásnější.

5. Odlišný od směru obráběcího stroje. Směr, na který ukazuje 4osá nápověda, lze kdykoli změnit. Špička nástroje 4. osy směřuje vždy do středu obrobku. 4 osa je pokročilejší a spolehlivější než 4. osa. 4 osy je vývojový trend 3D CNC frézovací stroje. Důležité je, že více než 60% z 3D CNC frézky na trhu jsou 4. osy. Při výběru 4os 3D CNC stroji, je nutné nejen rozlišovat mezi 4 osou a 4 osou, ale také analyzovat vlastní podmínky obrábění, jako je velikost, hmotnost, tvrdost a způsoby obrábění obrobku.

CNC frézka 5 Axis CNC

Tyto routery jsou trochu jako 3, 4osé CNC stroje, ale mají 2 další osy, po kterých se mohou pohybovat. Tyto přídavné osy umožňují kratší dobu projektu díky jejich schopnosti řezat 5 hran materiálu současně. Avšak vzhledem k tomu, že tyto stroje mají delší osu X, snižuje to stabilitu a přesnost – potenciálně vyžaduje více vaší pozornosti než 3, 4osá CNC frézka.

5osé CNC obráběcí centrum se vyznačuje vysokou účinností a vysokou přesností a pětistěn může být zpracován na jedno upnutí obrobku. Je-li vybaven špičkovým numerickým řídicím systémem s 5 osou spojkou, může také provádět vysoce přesné zpracování složitých prostorových povrchů a je vhodnější pro zpracování moderních forem, jako jsou automobilové díly a konstrukční díly letadel. Existují 2 způsoby pro rotační osu 5osého vertikálního obráběcího centra. Jednou z nich je rotační osa stolu. Stůl na lůžku se může otáčet kolem osy X, která je definována jako osa A. Obecný pracovní rozsah osy A je +30 stupňů až -120 stupňů. Uprostřed pracovního stolu je také otočný stůl, který se otáčí kolem osy Z v poloze znázorněné na obrázku, která je definována jako osa C a osa C se otáčí 360°. Tímto způsobem lze kombinací osy A a osy C kromě 5osého obráběcího centra na spodní ploše obrobku upevněného na pracovním stole zpracovávat dalších 5 ploch vertikálním vřetenem. Minimální hodnota dělení osy A a osy C je obecně 0.001 stupně, takže obrobek lze rozdělit do libovolného úhlu a zpracovávat šikmé povrchy, šikmé otvory atd. Pokud jsou osa A a osa C propojeny s lineárními osami X, Y, Z 3, lze zpracovávat složité prostorové plochy. To samozřejmě vyžaduje podporu špičkových CNC systémů, servosystémů a softwaru. Výhodou tohoto uspořádání je, že konstrukce vřetena je relativně jednoduchá, tuhost vřetena je velmi dobrá a výrobní náklady jsou relativně nízké. Obecný pracovní stůl však nelze navrhnout příliš velký a únosnost je také malá, zvláště když je rotace osy A větší nebo rovna 90 stupňům, obrobek při řezání přinese velký zatěžovací moment na pracovní stůl. Druhým je spoléhat se na rotaci vertikální vřetenové hlavy. Přední konec hlavní hřídele je otočná hlava, která může kroužit kolem osy Z 360° stát se osou C. Otočná hlava má také osu A, která se může otáčet kolem osy X, která může obecně dosáhnout více než ±90 stupňů, aby bylo dosaženo stejné funkce jako výše. Výhodou tohoto způsobu nastavení je, že opracování vřetena je velmi flexibilní, pracovní stůl lze navrhnout i velmi rozměrný a na tomto typu obráběcího centra lze opracovat obrovský trup a obrovský plášť motoru osobního letadla. Toto provedení má také velkou výhodu: když použijeme kulové frézy pro obrábění zakřivených ploch, kdy je středová osa nástroje kolmá k obrobené ploše, protože lineární rychlost vrcholu kulové frézy je nulová, bude kvalita povrchu obrobku řezaného vrcholem špatná. Konstrukce otáčení vřetena je přizpůsobena tak, aby se vřeteno otáčilo pod úhlem vzhledem k obrobku, takže kulová fréza se vyhýbá vrcholovému řezání, zaručuje určitou lineární rychlost a zlepšuje kvalitu zpracování povrchu. Tato struktura je velmi oblíbená pro vysoce přesné povrchové obrábění forem, které je pro obráběcí centra s otočným stolem obtížně dosažitelné. Pro dosažení vysoké přesnosti otáčení je špičková rotační osa vybavena také zpětnou vazbou kruhové mřížky a přesnost indexování je během několika sekund. Samozřejmě, rotační struktura tohoto typu vřetena je komplikovanější a výrobní náklady jsou také vysoké.

Skutečná 5osá versus falešná 5osá

Skutečných 5 os má funkci RTCP. Lze jej automaticky převádět podle délky kyvadla vřetena a mechanických souřadnic otočného stolu. Při sestavování programu je třeba brát v úvahu pouze souřadnice obrobku, nikoli délku kyvadla vřetena a polohu otočného stolu. Zda se jedná o skutečnou 5osou, nezáleží na tom, zda je 5osá propojena, falešná 5osá může být i 5osá vazba. Pokud má vřeteno skutečný 5osý algoritmus RTCP. Jedná se o zpracování indexování. Skutečný 5osý s funkcí RTCP potřebuje nastavit pouze jeden souřadnicový systém a potřebuje nastavit souřadnice pouze jednou pro nástroj. Falešná 5-osa je spousta problémů.

CNC systém s funkcí RTCP může přímo používat programování hrotu nástroje bez ohledu na středovou vzdálenost rotační osy. Po použití režimu RTCP může programování 5osého CNC obrábění přímo cílit na hrot nástroje namísto středu rotující vřetenové hlavy, takže programování bude mnohem jednodušší a efektivnější.

U pseudo 5osého dvojitého točny je třeba nastavit více souřadnic, aby bylo dosaženo účelu zpracování indexu. Pokud se však jedná o 5osou otočnou hlavu, nelze zpracování indexování dokončit, protože 5osá otočná hlava není při zpracování směrem dolů jediným pohybem Z, ale Z se pohybuje společně s X nebo Y. V tomto okamžiku bude falešné 5osé programování velmi problematické a ladění bude obtížnější a funkci 3osého offsetu v tuto chvíli nelze použít.

5osá CNC frézka

Který CNC router je pro vás ideální?

I když se tyto routery zdají být poněkud přímočaré s tím, co dokážou dosáhnout, jsou to velmi jemné a pokročilé technologie. Pokud chcete být kreativnější se svými návrhy, doporučujeme investovat do 4osé nebo 5osé CNC frézovací sady, ale 3osé nebo 4osé CNC frézovací sady jsou často cenově dostupnější.

Nyní, když máte pracovní znalosti o tom, jak router funguje, můžete lépe porozumět rozdílům mezi různými modely.

5osé CNC stroje mohou řezat podél 2 dalších os než 3osé CNC stroje. Tyto frézy mají schopnost řezat na 5 stranách kusu materiálu současně, což rozšiřuje možnosti a flexibilitu operátora. Na rozdíl od svých 3osých protějšků se tyto stroje obvykle používají k řezání velkých rozměrů 3D díly. 5osé CNC stroje mají navíc vyšší portál a delší osu X, což jim umožňuje řezat větší díl; to však stojí vážnou cenu; čím vyšší je portál a delší osa X, tím méně přesné a stabilní tyto stroje jsou. Pro správnou kontrolu kvality by měly být h8 portálu a délka osy X co nejvíce omezeny.

Přestože se routery zdají jako jednoduché stroje, jedná se o vysoce sofistikované technologie, které vyžadují určitou úroveň odborných znalostí. 5osé CNC stroje bývají dražší než tradiční 3osé typy, ale v konečném důsledku nabízejí větší flexibilitu a umožňují uživatelům být kreativnější s jejich návrhy.

Kolik os potřebujete?

Možná jste viděli odkazy na CNC routery nabízející sedm, 9 nebo dokonce jedenáct os. Ačkoli se může zdát, že je obtížné si představit tolik dalších os, vysvětlení takových ohromujících geometrií je ve skutečnosti docela jednoduché.

Když máte co do činění se stroji, které mají, můžete říci, více než jedno soustružnické vřeteno, pak už máte více os.

Máme například stroje s 2. vřetenem a spodními revolverovými hlavami. Na těchto strojích budete mít několik os: horní věž bude mít 4 osy a spodní věž bude mít 2, pak máte protilehlá vřetena, která budou mít také 2 osy. Tyto stroje mohou mít až 9.

Součást, jako je letecký ventil, lze vyrobit na 5osém CNC stroji. Nebo bychom mohli udělat tu část na víceosém CNC routeru, který má rotační osu B a dvojitá vřetena pro 2 osy C, plus X, Y a Z. K dispozici je také spodní revolverová hlava, která vám dává 2. X a Z. Dá vám tedy více os, ale samotný díl má stejnou geometrii.

Kolik os tedy potřebujete pro své podnikání?

Jak to často ve výrobě bývá, odpověď na tuto otázku závisí na vaší konkrétní aplikaci. Podívejte se na následující příklad:

Lopatka turbíny je povrch volného tvaru a může být poměrně složitý. Nejúčinnějším způsobem, jak dokončit obrábění takového kotouče, je použít 5 os, přičemž nástroj se spirálovitě obtáčí kolem profilu lopatky. K obrábění můžete použít 3 osy, pokud natočíte kotouč do polohy a poté použijete 3 lineární osy k obrábění povrchu, ale to obvykle není nejefektivnější způsob.

Geometrie součásti vám řekne, zda potřebujete konfiguraci se 3, 4 nebo 5 osami.

Je však důležité si uvědomit, že počet os, které potřebujete, závisí na více než jedné části. Část toho bude hodně diktovat, ale pak je tu také to, čeho chce obchod dosáhnout.

Zákazník mi může přinést součást, řekněme titanový držák pro letectví a kosmonautiku, a já bych mohl říci: To je perfektní součást pro 5osý CNC frézovací stůl, ale možná plánují výrobu dílů, které by fungovaly lépe na jednom z našich strojů. Tento multifunkční stroj nemusí být optimalizován stejným způsobem jako 5osý CNC stroj, ale může zákazníkovi poskytnout příležitosti k provádění soustružnických, hřídelových nebo upínacích prací, které jsou součástí jejich dlouhodobého plánu.

Další věcí, kterou je třeba zvážit, je pracovní obálka. Jaká je maximální velikost součásti, kterou můžete vložit do stroje a přesto provádět výměny nástrojů a přesuny součástí? Je to pochopení schopností CNC stroje a toho, co může a co ne.

3 osý CNC router VS 4 osý CNC router VS 5 osý CNC router.pdf