Odabir pravog tipa stroja u višeosnoj CNC obradi jedna je od najvažnijih odluka. Određuje ukupne mogućnosti procesa, moguće dizajne i ukupne troškove. CNC obrada s 3 osi, 4 osi i 5 osi popularna je rasprava, a pravi odgovor ovisi o zahtjevima projekta.
Ovaj vodič će se osvrnuti na osnove višeosne CNC obrade i usporediti 3-osnu, 4-osnu i 5-osnu CNC obradu kako bi vam pomogao u donošenju pravog izbora.
Uvod u 3-osnu obradu
Vreteno se linearno pomiče u smjerovima X, Y i Z, a obradak treba stezaljke koje ga drže u jednoj ravnini. Mogućnost rada na više ravnina moguća je kod modernih strojeva. Ali oni zahtijevaju posebne stezaljke čija je izrada nešto skuplja i oduzima puno vremena.
Međutim, postoje neka ograničenja u pogledu onoga što 3-osni CNC strojevi mogu učiniti. Mnoge značajke su ili ekonomski neisplative, unatoč relativnim cijenama 3-osnih CNC strojeva, ili su jednostavno nemoguće. Na primjer, 3-osni strojevi ne mogu stvarati kutne značajke ili bilo što što je na XYZ koordinatnom sustavu.
Nasuprot tome, 3-osni strojevi mogu stvoriti podrezane elemente. Međutim, potrebno im je nekoliko preduvjeta i posebni rezači poput rezača za T-utore i lastin rep. Ispunjavanje ovih zahtjeva ponekad može naglo povećati cijene, a ponekad postaje isplativije odabrati 4-osno ili 5-osno CNC glodanje.
Uvod u 4-osnu obradu
4-osna obrada je naprednija od svojih 3-osnih ekvivalenata. Osim pomicanja alata za rezanje u XYZ ravninama, omogućuju i rotaciju obratka oko Z-osi. To znači da 4-osno glodanje može raditi na čak 4 strane bez ikakvih posebnih zahtjeva poput jedinstvenih pričvršćivača ili alata za rezanje.
Kao što je već navedeno, dodatna os na ovim strojevima čini ih ekonomski isplativijim za neke slučajeve gdje 3-osni strojevi mogu obaviti posao, ali uz posebne zahtjeve. Dodatni troškovi potrebni za izradu pravih pričvršćivača i alata za rezanje na 3-osnim strojevima premašuju ukupnu razliku u cijeni između 4-osnih i 3-osnih strojeva. Time su oni isplativiji izbor za neke projekte.
Štoviše, još jedan važan aspekt 4-osnog glodanja je ukupna kvaliteta. Budući da ovi strojevi mogu raditi na 4 strane odjednom, nije potrebno premještanje obratka na držačima. Time se minimiziraju mogućnosti ljudske pogreške i poboljšava ukupna točnost.
Danas postoje dvije vrste 4-osne CNC obrade: kontinuirana i indeksna.
Kontinuirana obrada omogućuje istovremeno pomicanje alata za rezanje i obratka. To znači da stroj može rezati materijal dok se okreće. Time se složeni lukovi i oblici poput spirala vrlo jednostavno obrađuju.
S druge strane, indeksna obrada radi u fazama. Alat za rezanje se zaustavlja kada se obradak počne okretati oko Z-ravnine. To znači da strojevi za indeksiranje nemaju iste mogućnosti jer ne mogu stvarati složene lukove i oblike. Jedina prednost je činjenica da se obradak sada može obrađivati na 4 različite strane bez potrebe za posebnim priključcima koji su bitni kod 3-osnog stroja.
Uvod u 5-osnu obradu
5-osna obrada ide korak dalje i omogućuje rotaciju u dvije ravnine. Ova višeosna rotacija, zajedno s mogućnošću alata za rezanje da se kreće u tri smjera, dvije su ključne kvalitete koje omogućuju ovim strojevima da obavljaju i najsloženije zadatke.
Na tržištu su dostupne dvije vrste 5-osne CNC obrade. 3+2-osna obrada i kontinuirana 5-osna obrada. Obje rade u svim ravninama, ali prva ima ista ograničenja i princip rada kao i indeksni 4-osni stroj.
CNC obrada s 3+2 osi omogućuje neovisnost rotacije, ali ograničava istovremenu upotrebu obje koordinatne ravnine. Nasuprot tome, kontinuirana 5-osna obrada nema takva ograničenja. Time se omogućuje vrhunska kontrola i mogućnost praktične obrade najsloženijih geometrija.
Glavne razlike između 3, 4 i 5-osne CNC obrade
Razumijevanje složenosti i ograničenja vrste CNC obrade ključno je za osiguranje najbolje ravnoteže između troškova, vremena i kvalitete procesa.
Kao što je već navedeno, brojni projekti bi bili skuplji na inače ekonomičnom 3-osnom glodanju zbog složenosti vezanih uz pribor i procese. Slično tome, jednostavno odabir 5-osnog glodanja za svaki pojedinačni projekt bio bi sinonim za borbu protiv žohara mitraljezom. Ne zvuči učinkovito, zar ne?
Upravo je to razlog zašto je bitno razumjeti glavne razlike između 3-osne, 4-osne i 5-osne obrade. To može osigurati odabir najbolje vrste stroja za bilo koji određeni projekt bez ikakvog kompromisa u pogledu bitnih parametara kvalitete.
Evo 5 glavnih razlika između vrsta CNC obrade.
Princip rada
Princip rada svih CNC obrada je isti. Alat za rezanje vođen računalom okreće se oko obratka kako bi uklonio materijal. Nadalje, svi CNC strojevi koriste M-kodove ili G-kodove za dešifriranje kretanja alata u odnosu na obratak.
Razlika je u dodatnoj mogućnosti rotacije oko različitih ravnina. I 4-osno i 5-osno CNC glodanje omogućuju rotaciju oko različitih koordinata, a ta kvaliteta rezultira relativno lakim stvaranjem složenijih oblika.
Preciznost i točnost
CNC obrada poznata je po svojoj točnosti i niskim tolerancijama. Međutim, vrsta CNC-a utječe na konačne tolerancije proizvoda. 3-osni CNC, iako vrlo precizan, imat će veću vjerojatnost slučajnih pogrešaka zbog dosljednog premještanja obratka. Za većinu primjena, ova margina pogreške je zanemariva. Međutim, za osjetljive primjene koje se odnose na zrakoplovnu i automobilsku industriju, čak i najmanje odstupanje može uzrokovati probleme.
I 4-osna i 5-osna CNC obrada nemaju taj problem jer ne zahtijevaju nikakvo premještanje. Omogućuju rezanje na više ravnina na jednom uređaju. Nadalje, važno je napomenuti da je to jedini izvor odstupanja u kvaliteti 3-osne obrade. Osim toga, ukupna kvaliteta u smislu preciznosti i točnosti ostaje ista.
Primjene
Umjesto primjene u cijeloj industriji, razlike u vrsti CNC-a odnose se na prirodu proizvoda. Na primjer, razlika između 3-osnih, 4-osnih i 5-osnih glodalica temeljit će se na ukupnoj složenosti dizajna, a ne na samoj industriji.
Jednostavan dio za zrakoplovni sektor može se razviti na 3-osnom stroju, dok nešto složeno za bilo koji drugi sektor može zahtijevati upotrebu 4-osnog ili 5-osnog stroja.
Troškovi
Troškovi su među glavnim razlikama između 3-osnih, 4-osnih i 5-osnih CNC glodalica. 3-osni strojevi su prirodno ekonomičniji za kupnju i održavanje. Međutim, troškovi njihovog korištenja ovise o čimbenicima poput pribora i dostupnosti operatera. Dok troškovi operatera ostaju isti u slučaju 4-osnih i 5-osnih strojeva, pribor i dalje čini značajan dio troškova.
S druge strane, 4-osna i 5-osna obrada su tehnološki naprednije i imaju bolje značajke. Stoga su prirodno skupe. Međutim, donose mnogo mogućnosti i predstavljaju održiv izbor u mnogim jedinstvenim slučajevima. Jedan od njih je već ranije spomenut, gdje bi dizajn teoretski moguć s 3-osnim strojem zahtijevao mnogo prilagođenih uređaja. Time se povećavaju ukupni troškovi i 4-osna ili 5-osna obrada postaje održivija opcija.
Vrijeme isporuke
Što se tiče ukupnog vremena isporuke, kontinuirani 5-osni strojevi pružaju najbolje ukupne rezultate. Mogu obraditi čak i najsloženije oblike u najkraćem vremenu zbog nedostatka zastoja i obrade u jednom koraku.
Kontinuirani 4-osni strojevi dolaze nakon toga jer omogućuju rotaciju u jednoj osi i mogu obraditi samo ravninske kutne značajke odjednom.
Konačno, 3-osni CNC strojevi imaju najdulje vrijeme isporuke jer se rezanje odvija u fazama. Nadalje, ograničenja 3-osnih strojeva znače da će biti puno premještanja obratka, što bi rezultiralo povećanjem ukupnog vremena isporuke za bilo koji projekt.
3-osno vs. 4-osno vs. 5-osno glodanje, što je bolje?
U proizvodnji ne postoji apsolutno bolja metoda ili univerzalno rješenje. Pravi izbor ovisi o složenosti projekta, ukupnom proračunu, vremenu i zahtjevima kvalitete.
3-osni vs. 4-osni vs. 5-osni, svi imaju svoje prednosti i nedostatke. Naravno, 5-osni može stvoriti složenije 3D geometrije, dok 3-osni može brzo i dosljedno izbacivati jednostavnije dijelove.
Ukratko, ne postoji odgovor na pitanje koji je bolji izbor. Bilo koja metoda obrade koja pruža savršenu ravnotežu između troškova, vremena i rezultata bila bi idealan izbor za određeni projekt.
Pročitajte više: CNC glodanje vs. CNC tokarenje: Koji je pravi izbor
Započnite svoje projekte s Guanshengovim CNC uslugama obrade
Za bilo koji projekt ili posao, pravi proizvodni partner može biti razlika između uspjeha i neuspjeha. Proizvodnja je sastavni dio procesa razvoja proizvoda i pravi izbori u toj fazi mogu uvelike doprinijeti održivosti proizvoda. Guangsheng je idealan izbor proizvodnje za svaku situaciju zbog svog inzistiranja na pružanju najboljeg uz najveću dosljednost.
Opremljen najsuvremenijim pogonom i iskusnim timom, Guangsheng može obraditi sve vrste 3-osnih, 4-osnih ili 5-osnih strojnih obrada. Strogim kontrolama kvalitete možemo jamčiti da konačni dijelovi bez greške zadovoljavaju sve vrste provjera kvalitete.
Nadalje, ono što izdvaja Guangsheng su najbrži rokovi isporuke i najkonkurentnije cijene na tržištu. Štoviše, proces je također optimiziran kako bi olakšao kupcu. Jednostavno prenesite dizajne kako biste dobili sveobuhvatnu DFM analizu i trenutnu ponudu za početak.
Automatizacija i online rješenja ključ su budućnosti proizvodnje, a Guangsheng to razumije. Zato je sve što vam je potrebno za najbolje rezultate udaljeno samo jedan klik.
Zaključak
Svi 3-, 4- i 5-osni CNC strojevi su različiti i svaka vrsta dolazi sa svojim snagama ili slabostima. Međutim, pravi izbor svodi se na jedinstvene zahtjeve projekta i njegove potrebe. U proizvodnji ne postoji pravi izbor. Ispravan pristup je pronaći najoptimalniju kombinaciju kvalitete, cijene i vremena. Nešto što sve tri vrste CNC strojeva mogu isporučiti na temelju zahtjeva određenog projekta.
Vrijeme objave: 29. studenog 2023.