Фрезерные станки уже много десятилетий помогают производителям. Существуют различные типы этих станков с ЧПУ. Среди них преобладают трех-, четырех- и пятиосевые станки. Они обладают уникальными преимуществами и возможностями. Но возникает вопрос: в чем разница между 3-осевым, 4-осевым и 5-осевым фрезерным оборудованием?
Я знаю, что эти машины очень сложны по своей структуре. В результате многие люди не замечают тонких различий между этими типами. Вы один из них? Если ваш ответ "ДА", то вам повезло. Я объясню вам критические различия между этими фрезами, которые различаются по оси. Итак, приступим!
Обзор осей фрезерных станков
Прежде чем перейти к деталям, давайте разберемся, что такое оси. Как следует из названия, эти машины различаются в первую очередь шестерками. У одного станка 3 оси, а у другого - 4 и 5. Если вы понимаете, что такое оси, понять разницу между станками будет проще простого.
Оси во фрезерных станках с ЧПУ - это траектории движения режущего инструмента. Станки с большим количеством осей позволяют режущим инструментам двигаться по большему количеству траекторий и резать заготовку с разных направлений. Траектория определяет направление движения инструмента.
Эти три фрезы могут иметь любую из осей X, Y, Z, A и B (или C). Каждая из этих осей обеспечивает перемещение заготовок или инструментов. В предыдущей статье мы обсудили, что такое фрезерные станки! Для краткости, эти станки режут и придают форму материалу.
Они основаны на системе ЧПУ (компьютеризированного числового управления), что повышает точность обработки. На рынке представлены различные типы фрезерных станков. Те станки, которые имеют 3 оси, являются простыми. Их режущие инструменты имеют всего несколько траекторий или направлений движения.
С другой стороны, 4-осевые и 5-осевые фрезерные станки предлагают 4 и 5 путей для режущего инструмента соответственно. Таким образом, их работа намного лучше и совершеннее, чем у 3-осевых станков. Наиболее существенное различие между этими станками заключается в количестве осей, которыми оснащен каждый из них.
Все остальные их отличия обусловлены этими осями. 5-осевые станки очень продвинуты и считаются идеальными для создания сложных форм. С другой стороны, 3-осевые станки являются самыми простыми. Четырехкоординатные фрезерные станки находятся между ними. Давайте погрузимся в процесс и рассмотрим другие их отличия.
Основные различия между 3-осевым, 4-осевым и 5-осевым фрезерованием
Я уверен, что вы имеете представление об осях фрезерных станков. Верно? Даже если вы все еще в замешательстве, не волнуйтесь! В следующем разделе я расскажу о различиях между 3-осевым, 4-осевым и 5-осевым фрезерованием. В процессе объяснения я постараюсь еще больше упростить оси и их влияние на различия.
Прежде чем мы перейдем к деталям, приведем таблицу, показывающую их ключевые различия:
| 3-х осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 4-осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 5-осевая фрезерная обработка с ЧПУ |
| Недорогие | Средний уровень по стоимости | Высокая первоначальная стоимость |
| Простота в использовании | Требуется умеренная сноровка | Требуется специальная подготовка |
| Простое программирование | Более сложное программирование | Сложное программирование |
| Не требует особого ухода | Умеренный уход | Высокий уровень обслуживания |
| Более низкая скорость производства | Быстрее, чем 3-осевой | Самая высокая скорость производства |
| Низкая точность | Повышенная точность | Высочайшая точность |
| Идеально подходит для небольших объемов производства. | Подходит для среднего и большого объема. | Идеально подходит для крупносерийного производства. |
1. Трехкоординатная фрезеровка
В 3-осевых фрезерных станках режущий инструмент может перемещаться по трем осям. К ним относятся X, Y и Z, но заготовка остается неподвижной. От движения режущего инструмента по этим осям зависит весь процесс резки или формообразования заготовок. Можно с уверенностью сказать, что 3-осевые фрезерные станки имеют простой механизм.
- Ось X позволяет режущему инструменту перемещаться вправо и влево (вбок).
- Ось позволяет режущему инструменту двигаться вперед-назад (вертикально)
- Ось z позволяет перемещать инструменты в направлениях вверх и вниз.
Больше нет оси, поэтому заготовка остается в фиксированном положении. Шпиндель с режущим инструментом перемещается, разрезая материал. Помните, что движением режущих инструментов управляет компьютеризированная система. Их движение 100% точное, что позволяет точно получить нужную форму.
Эти станки подходят для изготовления 2D- и 2,5D-фигур. Вам придется многократно менять положение заготовки, чтобы режущие инструменты находились под нужным углом для ее резки. Как правило, возможности 3-осевых станков ограничены, если вам нужно создавать сложные формы. Одна вещь, которая мне нравится в этом фрезерном станке, - его простота, что лучше всего подходит для новичков.
Трехкоординатные фрезерные станки стоят недорого, и небольшие мастерские пользуются их преимуществами. Поэтому я бы рекомендовал этот станок тем, кому не нужны сложные детали. Он может стать отличным вариантом для начала работы, если вы планируете открыть свой бизнес. Они подходят для сверления, гравировки, нарезания резьбы и развертывания.
2. Четырехкоординатная фрезеровка
4-осевое фрезерование - более продвинутое и сложное, чем 3-осевое. Оно имеет четыре оси, которые позволяют перемещать режущий инструмент и заготовки. В 3-осевых станках заготовки остаются неподвижными. Однако в 4-осевых фрезерных станках три оси предназначены для перемещения режущего инструмента и одна - для заготовки.
Одна дополнительная ось называется осью А. Она расположена вдоль оси X и позволяет заготовке перемещаться. Проще говоря, эта ось позволяет заготовке вращаться вокруг оси X. Это означает, что теперь вы можете резать и придавать форму материалу с разных сторон.
Остальные три оси (X, Y и Z) аналогичны 3-осевым фрезерным станкам. Дополнительная ось A, которая добавляет относительное движение заготовки, очень полезна. Благодаря этому вам не придется снова и снова менять стороны заготовки. За одну установку можно обработать все стороны заготовки.
Главное преимущество этого вида фрезерования - эффективное производство сложных изделий. Отличительной особенностью является вращательное движение заготовки. По команде компьютера заготовка вращается и приближается к режущему инструменту. Формирование материала становится очень легким и плавным.
Такое фрезерование снижает количество ошибок, связанных с перестановкой заготовки. Давайте обсудим цены на эти станки. Не забывайте, что за более высокую функциональность приходится платить больше. Четырехкоординатные фрезерные станки дороже трехкоординатных. Однако их идеальная точность стоит вложенных средств.
3. 5-осевое фрезерование
Этот фрезерный станок является более современным и имеет пять осей вращения для заготовок и режущего инструмента. Стандартными для этих станков являются три оси: X, Y и Z. Однако эти 5-осевые станки имеют дополнительные оси A, B или C.
- Ось A обеспечивает вращательное движение заготовки вокруг оси X
- Ось B обеспечивает вращательное движение заготовки вокруг оси Y
- Ось C обеспечивает вращательное движение заготовки вокруг оси Z.
Если сравнивать 4-осевые и 5-осевые станки, то у них разная одна ось - это ось B. У 5-осевых станков есть оси B или C, которые позволяют заготовке вращаться вокруг осей Y или Z соответственно. Помните, что ни один 5-осевой станок не оснащен осями вращения B и C.
Если таковой и появится, то это будет 6-осевой фрезерный станок. Первые 4 оси являются общими для 4 и 5-осевых фрезерных станков. Этот 5-осевой фрезерный станок очень продвинут и может производить изделия со сложным дизайном. Причина в том, что заготовка вращается вокруг двух основных осей. Таким образом, она настраивается в соответствии с компьютерными инструкциями.
Таким образом, процесс резки и придания формы становится легким и плавным. Несомненно, эти станки достигают точности 100% при резке или формовке. Однако есть одна вещь, которая мне не нравится, - это сложность конструкции. Их обслуживание довольно сложно. Даже их функциональность требует более сложных запрограммированных инструкций.
Кроме того, соль на рану добавляет их цена. Но все эти минусы не должны удерживать вас от рассмотрения этих машин для работы. Они обеспечивают исключительную производительность. Независимо от того, насколько сложный продукт вам нужен, эти машины справятся с задачей. Производители используют их для изготовления сложных изделий, таких как детали двигателей, прототипы, хирургические инструменты и т. д.
Преимущества и недостатки 3-осевого, 4-осевого и 5-осевого фрезерования
В разделе выше я описал их фундаментальные различия. Однако некоторые из вас все еще могут запутаться в этих трех типах. Не волнуйтесь! В следующем разделе я расскажу о плюсах и минусах этих видов фрезеровки. Это поможет вам лучше понять их реальную ценность.
1. Преимущества
| 3-х осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 4-осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 5-осевая фрезерная обработка с ЧПУ |
| Дешевле | Многосторонняя обработка | Сложные геометрии |
| Простота в использовании | Экономичность при больших объемах | Обрабатываемые пять сторон |
| Простое программирование | Повышенная точность | Высокая точность |
| Не требует особого ухода | Уменьшение количества установок | Самая высокая скорость производства |
| Лучше всего подходит для простых геометрических форм | Более высокая скорость производства | Идеально подходит для крупносерийного производства |
2. Недостатки
| 3-х осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 4-осевая фрезерная обработка с ЧПУ | 5-осевая фрезерная обработка с ЧПУ |
| Более низкая скорость производства | Более высокая стоимость оборудования | Очень дорого |
| Ограниченность простыми геометриями | Дорогие светильники | Сложное управление и программирование |
| Требуется несколько установок | Ограниченная скорость | Высокий уровень обслуживания |
| Низкая точность | Комплексное обслуживание | Требуется специальная подготовка |
| Односторонняя обработка | Более сложный, чем 3-осевой | Не рентабельно для небольших объемов |
Фрезерование по 3 осям, 4 осям и 5 осям - что выбрать?
Все три типа фрезерования обеспечивают вам различные возможности. Кроме того, каждый тип имеет определенные преимущества и ограничения. Вы должны выбрать подходящий в зависимости от характера вашего проекта.
Если ваша работа требует простой обработки, надежным вариантом будет 3-осевое фрезерование. Он прост в эксплуатации и менее дорог. Однако он имеет множество ограничений при создании сложных форм. 4-осевое и 5-осевое фрезерование подходит для создания сложных форм и замысловатых конструкций.
Если ваш проект требует сложной конструкции, на помощь приходит 4-осевое фрезерование. Оно обеспечивает точность изделия благодаря дополнительным осям вращения. Вы можете создавать сложные конструкции на заготовке без перестановки. Как правило, производители предпочитают 4-осевые станки из-за их низкой стоимости и лучшей производительности.
Вы являетесь специализированным или профессиональным производителем? В таком случае вам подойдет 5-осевой фрезерный станок. Он предлагает две выделенные оси для вращения заготовки, что позволяет легко создавать сложные формы. Помните, что этот тип стоит дорого и относится к категории премиум-класса. Однако он открывает возможности, недостижимые при использовании других фрезерных станков.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между 3-осевым, 4-осевым и 5-осевым фрезерованием?
Основное различие между этими станками заключается в количестве осей. Трехкоординатные станки просты и подходят для выполнения простых задач. Четырех- и пятиосевые фрезерные станки идеально подходят для более сложных задач.
В чем плюсы 4-й и 5-й осей?
4-осевое и 5-осевое фрезерование позволяет получать изделия повышенной точности. Они могут легко изготавливать изделия сложной формы. Кроме того, они работают быстро, что выгодно отличает их от других.
Нужна ли мне специальная подготовка для работы с 5-осевым фрезерным станком?
Да, из-за сложного механизма 5-осевое фрезерование требует специального обучения. Любая ошибка может привести к серьезной опасности.
Заключение
Фрезерные станки с ЧПУ - это не что иное, как благословение. Они изменили привычные методы работы производителей. Их точность и быстрота выполнения заказов позволяют предприятиям укладываться в установленные сроки. Однако фрезерные станки с ЧПУ имеют множество типов, различающихся по количеству осей.
У каждой фрезы своя ось вращения и другие методы резки и придания формы. Вы сами должны решить, что для вас лучше. Помните, что от вашего выбора фрезы сегодня зависит успех вашего проекта завтра. Поэтому я хочу, чтобы вы знали о различиях и выбрали подходящий вариант для своего производственного проекта.