精密(mì)零件加工:為什麽有的零件3軸加工更貴?4軸/5軸加工優勢(shì)到(dào)底在哪(nǎ)?
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有些客戶不是非常了解3軸、4軸與5軸CNC機加工,有時候會疑惑自己的產品應該用幾軸(zhóu)加(jiā)工中心做?
本文(wén)將(jiāng)介紹多軸(zhóu)CNC加工(gōng)的基礎(chǔ)知識,並比較3軸(zhóu)、4軸和5軸CNC機加(jiā)工的不同點,以幫助客戶做出正確的選擇。
3軸CNC機加工
3軸CNC機加工的最顯著的特點是是工件保持靜止,工(gōng)件需要固定在一個夾具(jù)之上,所以(yǐ)原理上(shàng),3軸機加工最多可以加工(gōng)1個工件6個麵上的5個(gè)麵(miàn),與夾具接觸的這個麵無法機加工。但實踐中,一般隻加工一(yī)個麵。
3軸機加工的由來是指CNC加工中心的主軸在X、Y和Z方(fāng)向上線性移動(dòng),而工件保持靜止不動。
3軸CNC加工中心是所有機加工廠的標配,隻要這個廠有加工(gōng)中心,則必然會有3軸(zhóu)加工中(zhōng)心(xīn)。3軸(zhóu)加工中心的(de)好處在於機(jī)加工成本較低。缺點在於(yú)如(rú)果工件形狀複雜,則需要製作夾具,夾具的成本會較高並且很考驗工程師的技能。而且有時候需要(yào)購買昂貴的刀具,小批量時的價(jià)格可(kě)能還不如選用4軸或5軸機加工。
3軸CNC適合機加工的精密(mì)零件
相比於4軸和5軸加工中心,3軸加工(gōng)中(zhōng)心作為機加工廠的絕對主力機(jī)型,能夠機加工大(dà)部分的精密零件(jiàn)。由於三軸加工(gōng)中心一次夾裝一般隻能加工一個加工麵(miàn),側(cè)麵比較難以機加工,所(suǒ)以三軸加工中心適合用於加工盤類、套類和板類的零件。
4軸CNC加工
4軸加工(gōng)比3軸加工(gōng)更先進。除了刀具在XYZ平麵(miàn)上的移動外,它們(men)還允許工件在Z軸上旋轉。這樣做意味著4軸銑削可以在多達4個麵上工作,而無需任何製作的夾具或切削工具。
此外,4軸銑削還能提(tí)升精密零件加工的整體質量。由於機(jī)器可以在4個麵上機加工,隻需要一次裝夾(jiá),所以能提高零件的(de)尺寸精度(dù)。
4軸(zhóu)加工還有個額外的優點,3軸加(jiā)工中心隻需要加裝一(yī)個(gè)4軸設施,就能改裝成4軸。改裝的成本(běn)極低。
適(shì)合(hé)4軸CNC機加工的零件
4軸CNC加工中(zhōng)心適合加工2個麵以上都需要銑削的零件,而(ér)且這兩個麵能繞著Z軸(zhóu)旋(xuán)轉,請看下麵的照片,這個(gè)零件就是需要銑(xǐ)4個麵,我們也是用4軸加工中心生產的。
5軸CNC機加工簡介
5軸加工更進一步,允許在兩個平麵(miàn)上旋(xuán)轉。這種多軸旋轉以及刀具在三個方向上移動的能力是使(shǐ)這些(xiē)機器能夠處(chù)理最複雜(zá)工作的兩個不可或缺(quē)的品質。
市場上有(yǒu)兩種五軸數控加工。3+2軸加工和連續5軸加工。兩者(zhě)都在所有平麵(miàn)上運行,但前者具有與分度4軸機器相同的局限性和工作原(yuán)理。
3+2軸CNC加工允許(xǔ)旋轉相互獨立但限製同時使用兩個坐標平麵。相反,連續5軸加工(gōng)沒有這樣的限製。從而實現卓越的控製並能夠方便(biàn)地加(jiā)工最複雜的(de)幾何形狀。
適合5軸CNC機加工的產品
五軸(zhóu)加工是在車間製造複雜精密金屬零件的最準確、最先進的方法。在五(wǔ)軸CNC機床中,刀具在(zài)X、Y和Z軸上移動,就像在三軸機床中一樣。除此(cǐ)之外,工作台還可以繞X和Y軸旋轉工件(jiàn),這些旋轉平麵分別稱為a軸和B軸。這些額外(wài)的旋轉打開了以前(qián)無法加工(gōng)的工件的其他麵。對於五軸機床,由於機(jī)床在(zài)XYZ軸上移動,並同時在a和B平麵中旋(xuán)轉,因此可以進行精確的3D加工。可以加工形狀更複雜的零件
3、4、5軸CNC加(jiā)工(gōng)之間的主要(yào)區別
了解CNC加工的複雜性和局限性對(duì)於確保過程的成本、時間和質量之間的(de)最佳平衡是不(bú)可或缺的。
如前所述,由於與夾具和工藝相關的複雜性,許(xǔ)多項目在原本經(jīng)濟的3軸銑(xǐ)削上的成本(běn)會更高。
所以了(le)解3軸、4軸和5軸加工之間的主要區別至關重要(yào)。這樣做可以確保為任何特(tè)定項目選擇最好的機器(qì),而不會影響基(jī)本質量參數。
以下是CNC加工種類之間的5個主要區別(bié)。
費用
成本是3軸、4軸和5軸數控加工之間(jiān)最(zuì)重要的(de)區別之一。購買和維護3軸機床自然更(gèng)經濟。然而(ér),使用它們的成本取決於諸如固定裝置和操作員的可用性等因素。盡管在4軸和5軸機床的情況下,操作人員產生的成本保持不變,但(dàn)夾具的生(shēng)產仍占成本的很大一部分。
另一方麵,4軸和5軸加工技術更先進,性能更好。因此,它們(men)的價格自然更高。從理論上講,使(shǐ)用三軸(zhóu)機床(chuáng)加(jiā)工有可能需要大量的定製夾具。這增加(jiā)了總體成(chéng)本,使4軸或5軸(zhóu)加(jiā)工成為更可行的選擇。
精確(què)度和準確度
CNC加工以其精度和低公差而著(zhe)稱。但(dàn)是,CNC的類型確實會影響產品的最終(zhōng)公(gōng)差。3軸CNC,雖然非常精確,但由於工件重複裝夾,尺(chǐ)寸的累計誤差會較大。對於大多數應(yīng)用,這個誤差範圍可以接受。然而,對於與航空航天和(hé)汽車應用相關的敏感應用,即使(shǐ)是最小的(de)偏差(chà)也會(huì)導致(zhì)問題。
4軸和5軸CNC加工都沒(méi)有這個問題,因為它們(men)不需要任(rèn)何重新裝夾與定(dìng)位。它們允許在單個夾具上加工多個平麵。
如果(guǒ),如果不需要重新裝(zhuāng)夾。那(nà)麽,理論上講,3軸與4軸和5軸的(de)精度和準確度(dù)方麵的整體質量保持一致。
交貨時間
就單台加工中心而言,如果加工(gōng)同一個零件,理論上講,5軸(zhóu)加工中心速度最快。由於(yú)沒(méi)有停機和單步加工,他們(men)可以在最短的時間內加工出最複(fù)雜的形狀。
4軸加工中心其次,因為它們允許在一個軸上旋轉並且隻能(néng)一次處理平麵角度特(tè)征。
最後(hòu),3軸CNC加工中心的交貨時間最長,因為機加工是分階段進行的。
但(dàn)是,在(zài)實踐中,由於加工廠擁有最(zuì)多的3軸加工中心,對於批量產品,一般可以把產(chǎn)品分成多個工序由多台(tái)3軸(zhóu)加工中心連續加工,所以反而能提高加工效率。
3軸vs 4軸vs 5軸銑削,哪個更好?
在製造業中,沒有絕對(duì)更好的方法或一(yī)刀切的解(jiě)決方案。正確的選擇取決於項目的複雜性、總體預算、時間和質量要求。
3軸vs 4軸vs 5軸,各有優缺(quē)點。自然地,5軸可以創建更複雜(zá)的3D幾何(hé)圖形,而3軸可以快速且一致地(dì)製(zhì)作出更簡單的作品。
總而言之,對於(yú)哪(nǎ)一個是更好的選擇這個問題沒有答案。任何能夠在成本、時間和結果之間實現完(wán)美平衡(héng)的加工方(fāng)法都是特定項目的理(lǐ)想選擇。
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精密(mì)零件(jiàn)加工:為什麽(me)有的零件3軸加(jiā)工更貴?4軸/5軸加(jiā)工優(yōu)勢到底在(zài)哪?
11-07-2025
