5轴CNC加工总是比3轴好吗?
产品团队有多种多轴加工选择,从3轴到5轴甚至9轴。每种类型之间有什么区别?在本文中,我们将分析两种流行的 CNC 加工类型(3 轴和 5 轴)之间的主要异同,并解释何时使用其中一种更有意义。
什么是三轴数控加工?
操作人员将铣削指令输入计算机后,三轴数控机床将自动完成任务,使用刀具沿 X、Y、Z 三个轴或从左到右、从前到后、和上和下。 数控铣 和 CNC 车削 属于三轴加工的范畴。但是,它们的功能略有不同。
3 轴铣削是从旋转锉的实践中发展而来的。 它是在 X 和 Y 轴上执行的铣削过程。在 3 轴加工中,工件保持静止,而刀具沿 3 个轴移动以铣削零件。 3 轴加工仍然是用于制造用于自动化/交互式操作、槽铣削、钻孔和切割锋利边缘的机械零件的最广泛使用的技术之一。因为3轴加工只对3轴进行,所以比较简单,可以前后、左右、上下、上下3轴去除材料。虽然这是最基本的数控车床工艺,但要看你的生产规模对工件的要求。
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相比之下,在 CNC 车削中,工件连接到旋转主轴上,车床加工零件。当主轴保持工件旋转时,中心钻或切削刀具跟踪组件的内外圆周或沿中心轴线创建孔。与CNC铣床相比,CNC车床生产零件速度更快,单位成本更低,有利于大批量生产。
什么是 5 轴 CNC 加工?
5 轴机床依赖于在 5 个不同方向上移动的刀具 - X、Y、Z 以及 A 和 B 工具围绕其旋转。使用 5 轴 CNC 机床,操作员可以在一次操作中从各个方向接近零件,无需在操作之间手动重新定位工件。 5 轴 CNC 加工可节省时间,是制造复杂和精密零件的理想选择,例如医疗、石油和天然气以及航空航天工业中的零件。有几种不同类型的五轴机床产品团队应该了解,包括索引五轴数控机床、连续五轴数控机床和铣削数控中心。
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与 3 轴 CNC 铣削一样,刀具在分度 5 轴 CNC 加工中仅沿 3 个轴移动,并且不会与工件保持连续接触。但是,工作台和刀头可以双向自动旋转。分度 5 轴加工非常适合制造外壳、夹具和固定装置。它在速度、精度和处理复杂几何形状的能力方面介于三轴数控铣削和连续五轴数控加工之间。
在连续 5 轴 CNC 加工中,刀具和工件可以在操作过程中同时旋转和移动,从而节省时间并允许操作员创建具有有机表面的复杂几何形状。连续 5 轴 CNC 加工可提高表面光洁度、速度和尺寸稳定性,但其单件成本最高。
5轴与3轴比较
5轴数控机床的精度高于3轴数控机床,这完全是一种假设。高端三轴机床在制造精度上比普通五轴机床高出几个级别是完全有可能的。包含3轴机床X/Y/Z 3个直线轴,结构相对简单。三轴加工中心加工时,刀轴方向不会改变,运动方式也有限,编程比较简单。
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图中所说的“下垂”是指有一个旋转轴不垂直于3个直线轴,这种情况比较少见。它的运动关系比较复杂,但结构比较紧凑,动静刚度好。
5轴的主要优势 加工
- 更换夹具的时间更短
由于5轴机床的两个旋转轴的存在,刀具可以从任意方向接近工件,一次装夹即可加工除安装面以外的所有面。 “减少夹紧次数 ”可以一石二鸟,追求高效率、高精度的加工。一方面,减少装夹次数可以节省时间,减轻工人劳动强度,提高加工效率。
- 保持刀具最佳切削状态,改善加工条件
由于5轴机床的功能,刀具可以从任何方向接近工件,让刀具以最合适的角度切削工件。还可以提高加工效率和加工质量。
- 有效避免干扰
由于五轴机床有两个旋转轴的存在,刀具可以从任意方向接近工件,使加工路径灵活多变。可有效避免加工过程中的干扰问题。它缩短了开发周期。这也是提质增效后的自然效果。
结论
一句话,3轴和5轴的主要区别主要体现在加工能力上。 5 轴机器可以做 3 轴机器的工作,但相反,它不起作用。说明两个回转轴的存在赋予了五轴机床更强的加工能力。
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