什么是3轴、4轴、5轴或6轴CNC加工?
这是一台 3 轴或 5 轴 CNC 机床!你可能听过有人这么说。有没有想过 3、4 或 5 轴 CNC 机床是什么意思?
好吧,您来对地方了,这是 The Mechanical 帖子,今天我们将讨论不同的 CNC 机床轴。
您可以下载关于不同 CNC 机床轴的 PDF 在这篇文章的最后。本文由来自 CNCmasters.com 的 Peter Jacobs 撰写。这些人自 1990 年开始从事业务,因此您知道自己正在向专家学习。更多关于作者的信息在文章末尾。
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简介
铣削是 CNC 精密加工中最关键的技术之一,其应用范围从机械部件和医疗到航空航天、光学、汽车等。在铣削过程中使用旋转刀具从工件上去除材料。这个过程是通过将工件与工具的轴成一定角度来执行的。
该铣床的轴决定了工作的类型以及可以在工件上使用的区域。有 3 轴、4 轴、5 轴和 6 轴加工,具有独特的特性、差异和不同的应用,以适应不同的用例。
以下是 3、4、5 和 6 轴 CNC 机床及其定义的简要概述:
三轴加工
三轴加工涉及工件保持静止,只有刀具沿三个轴移动以铣削零件。 3轴机床在加工2D和2.5D几何的情况下都有应用。
由于三轴加工只在三个轴上进行,所以加工过程相对简单,可以去除前后、左右、上下这三个轴上的材料。
三轴铣削有其局限性,因此不能用于设计与 X-Y-Z 坐标系成角度的特征,无论特征是平面的。
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三轴数控机床的应用
三轴机床最适合:
- 自动/交互操作
- 钻孔
- 铣槽
- 切割锋利的边缘
四轴加工
4 轴铣削的过程与 3 轴加工的过程类似 ,其中切割工具从一块上去除材料以构建所需的形状和轮廓。 4 轴加工是一种经济可行的工艺 加工部件,这在理论上可以在 3 轴机床上实现。
但是,对于 4 轴加工,除了 3 轴旋转轴外,还要在附加轴上进行铣削。 4 轴 CNC 机床在 X、Y 和 Z 轴以及另一个旋转轴上工作 围绕 X 轴,称为 A 轴。
大多数情况下,工件将被旋转以促进围绕 A 轴的切割过程。 当必须围绕圆柱体或工件侧面进行孔和切口时,实施 4 轴铣削。
四轴数控机床的应用
4 轴加工是多功能的,被认为是以下方面的最佳选择:
- 雕刻曲面
- 间歇性切割
- 连续切割
五轴加工
5轴加工涵盖了4轴加工的所有轴以及另一个旋转轴。
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除了 3 个传统轴,即 X、Y 和 Z,还有 2 个旋转轴,称为 A 轴和 B 轴。这就是我们获得 5 个轴的方式。 5 轴铣床足以提供精确 和复杂的组件 用于人造骨骼、钛片、航空航天产品、汽车模具、石油和天然气机器零件、建筑、医疗和军事用途。
这种多维旋转和刀具运动有助于在工件构建过程中在 B 轴上实现前所未有的精度、光洁度和速度。
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这种加工技术可以提供复杂的零件,这对于包括航空航天应用在内的高水平至关重要。
5 轴加工提供单步加工选项(缩短交货时间),提高访问零件几何形状的便利性,并通过 工作台倾斜提高刀具寿命和加工效率 以获得最佳切割位置。
当复杂度很高时,5 轴加工是有益的 和精度 是必须的。
5轴数控机床的应用
此过程非常适合:
- 特征准确度
- 更高质量的饰面
- 提高生产力
- 减少组件中的复杂性
- 加工复杂的形状
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六轴加工
6轴加工过程与5轴类似;但是,它具有一个额外的围绕 Z 轴的旋转轴,与 5 轴配置相比,它可以显着提高速度。
6 轴机器有可能通过从夹具的两端转动而在制造的零件中没有缺陷的情况下将原始金属棒材转化为最终产品。 6 轴铣削是一种有效的解决方案,主要用于复杂的组件 并要求无与伦比的精度。
六轴数控机床便于完成一些艰巨的任务,例如钻孔各种直径的孔 并提供不同的速度和切割模式。 6 轴机床 交付的最终产品质量 是所有其他数控机床中最好的。
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6 轴机床通常用于钢、铸铁、铝和模型制作材料的批量加工。
这台机器使用特定的 3 轴铣头,可同时进行 6 轴 CNC 加工,从而将生产时间缩短了惊人的 75% .
6轴数控机床的应用
这种加工工艺非常适合:
- 实现尽可能高的精度
- 快速准确的速度
- 缩短处理时间
- 制造最复杂的零件
3、4、5、6轴CNC加工的区别
3、4、5轴加工
3 轴、4 轴和 5 轴加工的根本区别在于 机芯的复杂性 刀具和工件都可以相对于彼此移动。两部分之间的运动越复杂,最终产品的几何形状就越复杂。
CNC 机床上的轴数衡量了可以执行的工作类型、最终零件的详细程度以及可以操作的工件位置。
您应该选择的机器类型取决于您的具体要求、时间表和预算。 航空航天零件 需要无与伦比的精度,因此需要 5 轴加工 .但是,如果您需要 CNC 机床钻孔 , 三轴机床 应该可以很好地完成工作。
六轴加工
这种加工工艺提供了最高水平的精度 在最短的时间内,因此只为设计和复杂性方面最复杂的过程保留。
以下是一些显着的区别:
极速
6 轴 CNC 铣床在不影响精度的情况下提供高速。除了额外的自由轴外,伴随刀具过渡的特定刀具运动比任何其他加工过程都更容易操作。
一台机器上的多项操作
6轴铣床让用户可以在一台机器上进行铣削、端面、钻孔和车削等操作。机床中心只需针对不同的操作修改相应的刀具或软件控制系统。
提高生产力
6 轴机床提供最佳的表面光洁度和快速的切削速度。此过程还提供更平滑的电机性能,并在 S 曲线中提供增强的控制、加速和减速。查看 CNC Titans 在不同加工轴上制作的这个信息丰富的视频。 (*非赞助)
结束语
CNC 加工在多个制造密集型行业中具有运营优势,其中一些显着优势是增强了产品质量控制、标准化和更高的精度。
CNC加工采用CAD技术来自动化零件的切割和成型。机器中的轴数决定了该特定 CNC 机器可实现的运动类型。
关于作者:彼得·雅各布斯
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Peter Jacobs 是 CNC Masters 的高级营销总监。他积极参与制造流程,并定期在 CNC 加工、3D 打印、快速模具、注塑成型、金属铸造和一般制造领域的各种博客上发表自己的见解。
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