Macchine per la fresatura aiutano i produttori da molti decenni. Sono disponibili diversi tipi di macchine a controllo numerico. Tra questi, prevalgono le macchine a tre, quattro e cinque assi. Offrono caratteristiche e proposte di valore uniche. Ma la domanda è: qual è la differenza tra fresatura a 3, 4 e 5 assi?
So che queste macchine sono molto complesse in termini di strutture. Di conseguenza, a molte persone sfuggono le sottili differenze tra questi tipi di macchine. Siete tra questi? Se la vostra risposta è sì, siete fortunati. Vi spiegherò le differenze fondamentali tra queste frese, che variano in base al loro asse. Quindi, iniziamo!
Panoramica degli assi delle fresatrici
Prima di entrare nei dettagli, cerchiamo di capire gli assi. Come suggerisce il titolo, queste macchine si differenziano principalmente per i loro sei assi. Una macchina ha 3 assi, l'altra ha 4 e 5 assi. Se si comprendono questi assi, capire le differenze tra le macchine sarà facile.
Gli assi delle fresatrici CNC sono i percorsi in cui si muovono gli utensili da taglio. Le macchine con più assi consentono agli utensili da taglio di muoversi in più percorsi e di tagliare il pezzo da diverse direzioni. Il percorso definisce la direzione di movimento degli utensili.
Queste tre fresature possono avere uno qualsiasi degli assi X, Y, Z, A e B (o C). Ognuno di questi assi offre un percorso per il movimento dei pezzi o degli utensili. Nell'articolo precedente abbiamo parlato di cosa sono le fresatrici! Per una breve introduzione, queste macchine tagliano e modellano il materiale.
Si basano sul sistema CNC (Computerized Numerical Control), che ne aumenta la precisione. Sul mercato sono disponibili diversi tipi di fresatrici. Le macchine a 3 assi sono semplici. Gli utensili da taglio hanno solo pochi percorsi o direzioni di movimento.
D'altra parte, le fresatrici a 4 e 5 assi offrono rispettivamente 4 e 5 percorsi agli utensili da taglio. Pertanto, il loro lavoro è molto migliore e più avanzato rispetto alle macchine a 3 assi. La differenza fondamentale tra queste macchine è il numero di assi che ciascuna macchina offre.
Tutte le altre differenze sono dovute a questi assi. Le macchine a 5 assi sono molto avanzate e sono considerate ideali per la realizzazione di forme complesse. La fresatrice a 3 assi è invece la più semplice. Le fresatrici a 4 assi si collocano nel mezzo. Vediamo di approfondire le loro differenze.
Differenze chiave tra fresatura a 3, 4 e 5 assi
Sono certo che vi siete fatti un'idea più precisa degli assi delle fresatrici. Giusto? Anche se siete ancora confusi, non preoccupatevi! Nella sezione che segue, illustrerò le differenze tra la fresatura a 3, 4 e 5 assi. Durante la spiegazione, farò in modo di semplificare ulteriormente gli assi e il loro impatto sulle differenze.
Prima di entrare nei dettagli, ecco una tabella che mostra le principali differenze:
| Fresatura CNC a 3 assi | Fresatura CNC a 4 assi | Fresatura CNC a 5 assi |
| Poco costoso | Media gamma in termini di costo | Costo iniziale elevato |
| Facile da usare | È richiesta un'abilità moderata | Richiede una formazione specializzata |
| Programmazione semplice | Programmazione più complessa | Programmazione complessa |
| Bassa manutenzione | Manutenzione moderata | Alta manutenzione |
| Velocità di produzione più bassa | Più veloce dei 3 assi | Velocità di produzione massima |
| Precisione inferiore | Maggiore precisione | Massima precisione |
| Ideale per bassi volumi di produzione. | Adatto per volumi medio-alti. | Ideale per la produzione di grandi volumi. |
1. Fresatura a 3 assi
Nelle fresatrici a 3 assi, gli utensili da taglio possono muoversi su tre assi. Questi includono X, Y e Z, ma il pezzo da lavorare rimane fermo. Tutte le operazioni di taglio o di sagomatura dei pezzi dipendono dal movimento degli utensili da taglio su questi assi. È vero che le fresatrici a 3 assi hanno un meccanismo semplice.
- L'asse X consente agli utensili da taglio di spostarsi a destra e a sinistra (lateralmente).
- L'asse permette al taglio di muoversi avanti e indietro (verticale)
- L'asse z consente il movimento degli utensili in direzione ascendente e discendente.
Non c'è più un asse, quindi il pezzo rimane in una posizione fissa. Il mandrino che tiene gli utensili da taglio si muove, tagliando il materiale. Si tenga presente che un sistema computerizzato controlla il movimento degli utensili da taglio. Il loro movimento è 100% preciso e produce con precisione la forma desiderata.
Queste macchine sono adatte alla produzione di forme 2D e 2,5D. È necessario riposizionare il pezzo più volte in modo che gli utensili da taglio ottengano l'angolo giusto per tagliarlo. In genere, le macchine a 3 assi sono limitate quando si devono realizzare forme complesse. Una cosa che mi piace di questa fresatrice è la sua semplicità, che è la migliore per i principianti.
Le fresatrici a 3 assi sono poco costose e le piccole officine ne approfittano. Pertanto, consiglierei questa macchina a chi non ha bisogno di pezzi complessi. Può essere un'opzione perfetta per iniziare se si intende avviare un'attività. Sono adatte per operazioni di foratura, incisione, maschiatura e alesatura.
2. Fresatura a 4 assi
La fresatura a 4 assi è più avanzata e complessa di quella a 3 assi. Dispone di quattro assi che consentono il movimento degli utensili da taglio e dei pezzi. Nelle macchine a 3 assi, i pezzi rimangono fermi. Tuttavia, le fresatrici a 4 assi offrono tre assi per il movimento degli utensili da taglio e uno per il pezzo.
L'asse aggiuntivo è chiamato asse A. È presente lungo l'asse X e consente di spostare il pezzo in lavorazione. È presente lungo l'asse X e consente al pezzo di muoversi. In parole povere, questo asse consente al pezzo di ruotare intorno all'asse X. Ciò significa che ora è possibile tagliare e modellare il materiale da più lati.
Gli altri tre assi (X, Y e Z) sono simili a quelli delle fresatrici a 3 assi. L'asse A aggiuntivo, che aggiunge il movimento di relazione del pezzo, è molto utile. In questo modo non sarà più necessario cambiare i lati del pezzo in lavorazione. Un'unica impostazione può tagliare tutti i lati del pezzo.
Il vantaggio principale di questo tipo di fresatura è che produce in modo efficiente prodotti complessi. Ciò che la contraddistingue è il movimento di rotazione del pezzo. Secondo le istruzioni computerizzate, il pezzo ruota e si avvicina all'utensile da taglio. La modellazione del materiale diventa molto semplice e fluida.
Questa fresatura riduce gli errori umani causati dal riposizionamento del pezzo. Parliamo dei prezzi di queste macchine. Tenete presente che la loro migliore funzionalità comporta un aumento dei costi. Le fresatrici a 4 assi sono più costose di quelle a 3 assi. Tuttavia, la loro precisione ideale vale l'investimento.
3. Fresatura a 5 assi
Questa fresatura è più all'avanguardia e dispone di cinque assi di rotazione per i pezzi e gli utensili da taglio. Tre assi sono standard in queste macchine: X, Y e Z. Tuttavia, queste macchine a 5 assi hanno assi A, B o C aggiuntivi.
- L'asse A consente il movimento di rotazione del pezzo intorno all'asse X.
- L'asse B consente il movimento di rotazione del pezzo intorno all'asse Y.
- L'asse C consente il movimento di rotazione del pezzo attorno all'asse Z.
Se si confrontano le macchine a 4 e a 5 assi, queste hanno un asse diverso, che è l'asse B. Le macchine a 5 assi avranno l'asse B o l'asse C, che consente di ruotare il pezzo intorno all'asse Y o Z rispettivamente. Le macchine a 5 assi avranno l'asse B o l'asse C, che consente al pezzo di ruotare rispettivamente intorno agli assi Y o Z. Ricordiamo che nessuna macchina a 5 assi è dotata di entrambi gli assi B e C di rotazione.
Se ci fosse, si tratterebbe di una fresatrice a 6 assi. I primi 4 assi sono comuni alle fresatrici a 4 e 5 assi. La fresatura a 5 assi è molto avanzata e può produrre prodotti con design intricati. Il motivo è che il pezzo ruota attorno a due assi principali. Quindi, si regola in base alle istruzioni computerizzate.
In questo modo, il processo di taglio e di sagomatura diventa facile e scorrevole. Senza dubbio, queste macchine raggiungono la precisione 100% durante il taglio o la sagomatura. Tuttavia, c'è una cosa che non mi piace: la complessità delle strutture. La loro manutenzione è piuttosto complessa. Anche la loro funzionalità richiede istruzioni programmate più complesse.
Inoltre, il loro prezzo aggiunge ulteriore sale alle ferite. Ma tutti questi svantaggi non devono impedirvi di prendere in considerazione queste macchine per il vostro lavoro. Offrono prestazioni eccezionali. Non importa quanto sia complesso il prodotto di cui avete bisogno, queste macchine fanno il loro lavoro. I produttori le utilizzano per prodotti complessi come parti di motore, prototipi, strumenti chirurgici, ecc.
Vantaggi e svantaggi della fresatura a 3, 4 e 5 assi
Nella sezione precedente ho illustrato le loro differenze fondamentali. Tuttavia, alcuni di voi potrebbero essere ancora confusi su questi tre tipi. Non preoccupatevi! Nella sezione seguente vi spiegherò i pro e i contro di queste fresature. Questo vi aiuterà a capire meglio il loro valore effettivo.
1. Vantaggi
| Fresatura CNC a 3 assi | Fresatura CNC a 4 assi | Fresatura CNC a 5 assi |
| Più economico | Lavorazione su più lati | Geometrie complesse |
| Facile da usare | Conveniente per grandi volumi | Lavorabile su cinque lati |
| Programmazione semplice | Maggiore precisione | Alta precisione |
| Bassa manutenzione | Configurazioni ridotte | Velocità di produzione massima |
| Ideale per geometrie semplici | Maggiore velocità di produzione | Ideale per la produzione di grandi volumi |
2. Svantaggi
| Fresatura CNC a 3 assi | Fresatura CNC a 4 assi | Fresatura CNC a 5 assi |
| Velocità di produzione più bassa | Costi più elevati per le macchine | Molto costoso |
| Limitato a geometrie semplici | Apparecchiature costose | Funzionamento e programmazione complessi |
| Richiede più configurazioni | Velocità limitata | Alta manutenzione |
| Precisione inferiore | Manutenzione complessa | Richiede una formazione specializzata |
| Lavorazione su un solo lato | Più complesso di quello a 3 assi | Non è conveniente per i bassi volumi di produzione. |
Fresatura a 3 o 4 assi o 5 assi: quale scegliere?
Tutti e tre i tipi di fresatura offrono caratteristiche distinte. Inoltre, ogni tipo presenta vantaggi e limiti ben definiti. È necessario scegliere quella giusta in base alla natura del progetto.
Se il vostro lavoro richiede una lavorazione semplice, l'opzione affidabile è la fresatura a 3 assi. È facile da usare e meno costosa. Tuttavia, presenta molti limiti nella creazione di forme complesse. La fresatura a 4 e 5 assi è adatta alla realizzazione di forme complesse e disegni intricati.
Quando il progetto richiede una progettazione complessa, interviene la fresatura a 4 assi. Grazie agli assi di rotazione aggiunti, il prodotto è preciso. È possibile creare disegni complessi sul pezzo da lavorare senza riposizionamenti. In genere, i produttori preferiscono i 4 assi per il loro basso costo e le migliori prestazioni.
Siete un produttore specializzato o professionale? In tal caso, una fresatrice a 5 assi sarebbe un'opzione adatta. Offre due assi dedicati per la rotazione del pezzo, rendendo facili le forme complesse. Ricordate che questo tipo di macchina è costosa e rientra nella categoria premium. Tuttavia, sblocca possibilità introvabili con altre frese.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra fresatura a 3, 4 e 5 assi??
La differenza principale tra queste macchine sta nel numero di assi. Le macchine a 3 assi sono semplici e adatte a compiti semplici. Le fresatrici a 4 e 5 assi sono ideali per compiti più complessi.
Quali sono i vantaggi del 4° e 5° asse?
La fresatura a 4 e 5 assi offre prodotti più precisi. Possono realizzare facilmente prodotti di forma complessa. Soprattutto, il loro lavoro è veloce, il che li distingue.
Ho bisogno di una formazione specifica per utilizzare una fresa a 5 assi?
Sì, a causa della complessità del macchinario, la fresatura a 5 assi richiede una formazione specializzata. Qualsiasi errore può comportare gravi rischi.
Conclusione
Le fresatrici CNC sono una vera e propria benedizione. Hanno cambiato il modo di lavorare dei produttori. La loro precisione e la rapidità di esecuzione consentono alle aziende affermate di rispettare le scadenze. Tuttavia, le fresatrici CNC sono di diversi tipi e variano per il numero di assi.
Ogni fresa ha un asse di rotazione diverso e altre tecniche di taglio e sagomatura. Sta a voi decidere cosa è meglio per voi. Ricordate che la scelta della fresa oggi determinerà il successo del vostro progetto domani. Pertanto, voglio che conosciate le differenze e che scegliate quella giusta per il vostro progetto di produzione.