为什么增加加工轴会降低生产成本
这是官方的！在加工过程中添加额外的轴可以提高效率并降低成本。这就是它起作用的原因。
制造业的世界不断变化。新技术到来，旧技术改进，我们需要更新我们的流程以跟上。
最近发生的一项变化是增加了可用于 CNC 加工的轴数量。根据目前的趋势，最新的技术使多轴加工变得比以往任何时候都更容易获得。
但是，您可能想知道，更多轴真的更好吗？
嗯……是的。
在您的加工过程中添加额外的轴可以带来很多好处，包括提高效率和降低成本。
您可以通过购买多轴 CNC 机床或机器人加工来添加额外的轴。
哪个是更好的选择？要回答这个问题，我们先来看看传统机械加工存在的问题。
传统 3 轴 CNC 的 5 个问题
传统上，CNC 机器有 3 个可编程轴，通常是 X、Y 和 Z。这些轴允许您在 3 个维度上钻孔、铣削或以其他方式转换您的工件。一些减轴机器（例如雕刻机）也仅具有 2D 或 2.5D 功能。
3D 加工非常适合制造中的许多常见操作。但是，只有 3 个轴也可能非常受限。
以下是传统数控机床出现的5个问题：
1。需要更多设置
更少的轴意味着更多的设置。除非您的产品只需要极其简单的加工，否则您可能需要更改零件的位置和/或方向才能实现所有所需的切割。
每个额外的设置都会直接影响加工单元的生产率。这对于小批量（变得越来越普遍）尤其成问题，因为设置可以占用多达 90% 的加工时间。
2。更多动手时间
更多的设置不仅会降低机器的生产力。它们还降低了工人的生产力。每个设置都需要人工将宝贵的时间花在非增值任务上。他们可以将这段时间花在其他地方更有成效。
简化您的转换有助于减少此时间，但尽可能多地减少动手操作时间会更有效。
3。需要自定义夹具
三轴机床在接近工件的方向上受到限制。如果加工操作需要稍微偏移的方向，这通常意味着您需要设计和制造定制夹具。
定制夹具适用于非常大的批量。但是，他们可以为每个设置添加大量工作。这会显着增加每个部件所花费的时间和成本。
4。增加每次操作的步骤
任何制造商都会同意：加工步骤越少越好。制造设计实践中的许多原则致力于简化加工操作并减少所需的加工步骤数。
与具有更多自由度的加工技术相比，3 轴机床通常会不必要地增加步骤数。
5。增加交货时间和产品成本
所有上述问题都会对整个制造过程产生负面影响，从而导致交货时间增加和产品成本增加。每次技术人员需要花费宝贵的时间进行新设置以及每次必须制作定制夹具时，都会直接影响利润。
为什么额外的轴可以降低成本
这些问题越来越流行的解决方案是在您的加工操作中添加额外的轴。
有两种方法可以实现这一点，我们将在下面概述，但首先让我们看看为什么更多轴可以降低成本。
6 自由度甜蜜点
我们经常认为世界是三个维度的。但实际上，完全柔性加工需要 6 个维度：
- 3 个位置维度（X、Y 和 Z）
- 3 个旋转维度（Rot[X]、Rot[Y] 和 Rot[Z]）
这 6 个值是从任意角度接近工作空间中任意点所需的最小自由度 (DoF)。
3 轴、4 轴甚至 5 轴的 CNC 机床总是会受到限制，因为它们不符合这个 6 自由度的“最佳点”。
额外轴降低成本的 5 种方法
在加工操作中添加额外的自由度可以通过以下几种方式降低成本：
- 只需进行一次设置（也称为一体式设置）。
- 将操作员的动手时间降至最低。
- 通常不需要定制夹具。
- 减少和简化加工步骤。
- 缩短产品的交付周期。
所有这些因素都有助于减少生产时间和成本。
您可以添加多少轴？
由于完全灵活的机器需要 6 个自由度，下一个问题是：我们如何添加这些自由度以及我们可以添加多少？
向加工单元添加额外轴有 2 个选项：
- 多轴 CNC 机床。
- 机器人加工。
以下是每种技术可以添加的轴数：
使用数控机床
当我们谈论 CNC 机床时，我们通常指的是目前可用的三种最常见的机床类型：
- 传统的 3 轴 CNC
- 4 轴 CNC
- 5 轴 CNC 机床
尽管市场上开始出现其他机器（例如 2019 年报道的这款 6 轴机器），但 5 轴是最常见的“上限”。
采用机器人加工
CNC 的替代方法是使用机器人加工。这涉及在工业机器人上添加加工工具。
有了这个设置，基本设置有 6 个自由度，因为这是工业机器人的标准。但是，您可以通过添加任意数量的额外轴来为您的机器人加工设置添加更多轴！
虽然您永远无法将 DoF 增加到 6 以上，但像这样添加更多轴可以提供更大的工作空间和更大的灵活性。
哪个更好：CNC 或机器人加工？
当前的多轴加工趋势使 5 轴机床更受欢迎。但是，与机器人加工相比，使用数控机床也有一些缺点。
多轴数控机床的两个主要缺点是：
- 他们不灵活—— 您不能像使用机器人加工那样只添加一个额外的轴。
- 它们很大！ — 使用 CNC，您拥有的轴越多，机器通常就越大。
最终，您选择哪种技术取决于您，但值得一提的是，机器人加工在某些情况下甚至可以胜过 CNC 机床。
与使用多轴数控机床相比，机器人加工可以真正简化您的生活。
与机器人加工相比，您如何看待多轴 CNC 机床？ 在下面的评论中告诉我们，或加入 LinkedIn、Twitter、Facebook、Instagram 或 RoboDK 论坛上的讨论。
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