通过 Autodesk Fusion for Manufacturing 中的 4 轴加工释放精度和利润
探索 Autodesk Fusion for Manufacturing 中的 4 轴加工如何提供卓越的精度、减少刀具变形、最大限度地减少设置并提高效率。

利用 Autodesk Fusion 提升您的设计和制造流程

什么是 4 轴加工?
4 轴加工通过在标准 X、Y 和 Z 轴上添加旋转轴(通常是绕 X 轴旋转的 A 轴或绕 Z 轴旋转的 C 轴)来扩展传统 CNC。这使得切削刀具能够在零件本身旋转的同时从多个角度接合工件,从而无需手动重新夹紧,并能够在一次设置中生产复杂的几何形状。
4 轴加工的优势
- 较短的工具: 附加的旋转轴让您可以使用更短、更硬的切削刀具,从而实现更高的进给量和速度。这可以缩短 20-40% 的周期时间。
- 减少刀具偏转: 较短的刀具在负载下保持更高的刚性,提高尺寸精度和表面光洁度,同时减少昂贵的加工后抛光的需要。
- 更少的设置和更低的人为错误: 4 轴加工可以将装夹数量减少 50% 或更多,从而缩短装夹时间、提高产量并减少操作员相关错误。
- 更高的零件质量和更低的成本: 通过减少重新定位步骤,您可以减少错位的可能性以及昂贵的维修或手工精加工的需要。
- 盈利能力提高: 处理更复杂、高价值零件的能力将为您带来竞争优势并开辟新的收入来源。
3 轴、4 轴、5 轴加工比较
| 功能 | 3 轴 | 4 轴(包括 3+1) | 5 轴 |
|---|---|---|---|
| 运动轴 | X、Y、Z | X、Y、Z + 1 旋转 | X、Y、Z + 2 旋转 |
| 设置要求 | 复杂零件的多种设置 | 减少设置 | 最少的设置 |
| 零件复杂性 | 简单到中等 | 中度到复杂 | 高度复杂 |
| 典型用例 | 平面、口袋、钻孔 | 圆柱形零件、涡轮叶片、叶轮 | 航空航天部件、医疗植入物、模具 |
| 相对成本 | 降低 | 中等 | 更高 |
Fusion for Manufacturing 中的 4 轴加工功能
- 3+1加工: 最简单的 4 轴形式,其中旋转轴对零件进行索引,刀具路径是使用标准 3 轴策略生成的。加工完每个特征后,零件会旋转到下一个位置。
- 同步 4 轴加工: 所有四个轴同时移动,能够高效切割自由形状和圆柱形形状,这是单独使用 3 轴或 3+1 无法实现的。
- 自动去毛刺: Fusion 可以自动去除 3 轴、4 轴或 5 轴零件的锋利边缘,从而简化工作流程、节省时间并提高安全性。
- 碰撞检查: 全机器模拟和防撞功能可检测潜在冲突,自动调整刀具路径以实现安全高效的加工。
通过利用这些功能,Fusion for Manufacturing 中的 4 轴加工可改进刀具设置、减少偏转、减少设置、提高零件质量、降低成本并增强竞争优势。
Fusion 与制造业融合 - 功能
注意:Fusion 和 Fusion for Manufacturing 共享核心 CAD、CAM、CAE、PCB 和数据管理工具。制造融合增加了先进的制造能力。
| 能力 | 融合 | 制造业融合 |
|---|---|---|
| DrillingHole 钻孔(3 轴) | 是 | 是(自动孔识别和钻孔) |
| 铣削2D/2.5轴铣削 | 是 | 是 |
| 3轴铣削 | 是 | 是 |
| 3+1和3+2定位铣削 | 是 | 是 |
| 机器模拟 | 是 | 是 |
| 自动化整体部分策略(3轴+多轴) | 否 | 是 |
| 4 轴和 5 轴联动铣削 | 否 | 是 |
| 多轴防撞 | 否 | 是 |
| 车削2轴车削 | 是 | 是 |
| 车铣加工 | 是 | 是 |
| 刀具路径修改(修剪、删除路径等) | 否 | 是 |
| 检查和零件对准工作坐标系探测 | 是 | 是 |
| 人工检查 | 是 | 是 |
| 几何探测 | 否 | 是 |
| 表面检查 | 否 | 是 |
| 部分对齐 | 否 | 是 |
| 后处理(生成NC代码) | 是 | 是 |
| 基于图纸的嵌套基本单图纸嵌套 | 是 | 是 |
| 关联嵌套更新 | 是 | 是 |
| 高级嵌套(多页、自动检测) | 否 | 是 |
| 高级零件和材料控制 | 否 | 是 |
| 工艺材质库 | 否 | 是 |
| 自定义嵌套报告 | 否 | 是 |
| 零件标签 | 否 | 是 |
| 基于板材的制造刀具路径生成(激光、等离子、铣刨机、水射流) | 是 | 是 |
| 工作流程自动化 | 否 | 是 |
| 自动余料切割 | 否 | 是 |
| 使用图层映射导出 DXF | 否 | 是 |
| 增材制造2D/3D零件嵌套和排列 | 是 | 是 |
| FDM 和粘合剂喷射 | 是 | 是 |
| 3MF文件导出 | 是 | 是 |
| 金属粉末床熔融(MPBF) | 否 | 是 |
| 定向能量沉积(DED,多轴) | 否 | 是 |
| MPBF过程模拟 | 否 | 是 |
常见问题
- 4 轴加工有何用途? 4 轴加工擅长生产具有圆柱形特征、倾斜表面和复杂几何形状的零件,这在航空航天、汽车、医疗设备和能源领域很常见。
- 什么时候应该使用 4 轴而不是 3 轴? 当零件需要在 3 轴机器上进行多种设置、具有多个面或包含受益于旋转运动的包裹几何形状时,请选择 4 轴。
- 我需要 Fusion Machining Extension 来进行 4 轴工作吗? 如果您缺少 Fusion 订阅,请订阅 Fusion for Manufacturing。如果您已经拥有 Fusion,请添加 Fusion Manufacturing Extension 以解锁 4 轴和 5 轴功能。
- 哪些行业从 4 轴加工中受益最多? 航空航天、汽车、医疗器械制造、能源和模具制造行业因其对复杂形状、严格公差和高价值部件的需求而获益最多。
要点
- 4 轴加工在标准 3 轴 CNC 控制器的基础上增加了一个旋转轴,从而可以通过更少的设置来加工复杂的零件。
- 更短的刀具和更小的变形可提高表面光洁度质量和尺寸精度。
- 更少的设置意味着更短的周期时间、更低的劳动力成本并最大限度地减少人为错误。
- 同步 4 轴加工可以生产单独使用 3 轴无法实现的自由形状和圆柱形形状。
- Fusion for Manufacturing 和 Fusion Manufacturing Extension 提供完整的 4 轴功能,包括碰撞避免和自动刀具路径优化。
工业技术