Четырехкоординатный станок с чпу: 4-координатные фрезерные станки с ЧПУ. Описание устройства и работы

4-координатные фрезерные станки с ЧПУ. Описание устройства и работы

Главная » Блог » 4 координатный фрезерный станок с ЧПУ. Преимущества, сфера применения, особенности работы

Базовая комплектация фрезерного оборудования характеризуется 3 координатами: X, Y, Z. Для обработки плоских заготовок и листов этого достаточно. Но довольно часто может требоваться всесторонняя обработка заготовки, для которой необходим четырехкоординатный фрезерный станок.

Чтобы трехкоординатное оборудование получило еще одну координату, достаточно просто установить на него поворотное устройство. На таком станке можно выполнять круговую гравировку и фрезеровку.
Поворотное устройство состоит из зажима (патрона) и бабки, имеющей цилиндрический наконечник.

Вращение заготовки осуществляется благодаря тому, что она зажимается в патроне, который подсоединен к валу двигателя. При этом патрон может быть неподвижным или двигаться под углом. С помощью направляющих будет перемещаться и сама бабка, подстраиваясь под длину заготовки.

Преимущества 4-координатных станков с ЧПУ

Главное достоинство такого оборудования заключается в расширенном функционале. Дополнительная ось позволяет обрабатывать заготовки круговым или спиральным методом. Поэтому на таких станках можно изготавливать детали со сложным контуром. Предприятие, купившее такое оборудование, сможет перейти на новое производственное направление и расширить ассортимент изготавливаемой продукции.

Сферы применения

Главной сферой применения 4-координатного станка является металлообработка. С помощью поворотного устройства можно изготавливать сложные детали для современного оборудования и техники  и другие элементы необычной формы. Также дополнительная ось позволяет высверливать в изделии отверстия нестандартных конфигураций.

Кроме этого, четырехкоординатные фрезерные станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сувенирной и рекламной продукции и даже детских игрушек и головоломок.

Также применяются они и для производства ювелирных украшений из цветных и благородных металлов и драгоценных камней. Незаменимыми 4-координатные устройства являются и при гравировке хрусталя, стекла и керамики.

Особенности работы

Многие технологические процессы на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах имеющих четырехкоординатную систему требуют применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при обработке разных видов металлов. С их помощью происходит охлаждение режущего инструмента и заготовки, удаление стружки из зоны обработки.

Наша компания поставляет широкий спектр СОЖ для станков с ЧПУ из Германии, с завода Zeller+Gmelin. Специалисты ДивинойлРус помогут с подбором нужной охлаждающей жидкости для конкретного техпроцесса. Оформят покупку и отправят ваш заказ в доставку в кратчайшие сроки.

Вас заинтересуют

Ваш вопрос успешно отправлен. Спасибо!

Базовая комплектация фрезерного оборудования характеризуется 3 координатами: X, Y, Z. Для обработки плоских заготовок и листов этого достаточно. Но довольно часто может требоваться всесторонняя обработка заготовки, для которой необходим четырехкоординатный фрезерный станок.

Чтобы трехкоординатное оборудование получило еще одну координату, достаточно просто установить на него поворотное устройство. На таком станке можно выполнять круговую гравировку и фрезеровку.
Поворотное устройство состоит из зажима (патрона) и бабки, имеющей цилиндрический наконечник.

Вращение заготовки осуществляется благодаря тому, что она зажимается в патроне, который подсоединен к валу двигателя. При этом патрон может быть неподвижным или двигаться под углом. С помощью направляющих будет перемещаться и сама бабка, подстраиваясь под длину заготовки.

Преимущества 4-координатных станков с ЧПУ

Главное достоинство такого оборудования заключается в расширенном функционале. Дополнительная ось позволяет обрабатывать заготовки круговым или спиральным методом. Поэтому на таких станках можно изготавливать детали со сложным контуром. Предприятие, купившее такое оборудование, сможет перейти на новое производственное направление и расширить ассортимент изготавливаемой продукции.

Сферы применения

Главной сферой применения 4-координатного станка является металлообработка. С помощью поворотного устройства можно изготавливать сложные детали для современного оборудования и техники  и другие элементы необычной формы. Также дополнительная ось позволяет высверливать в изделии отверстия нестандартных конфигураций.

Кроме этого, четырехкоординатные фрезерные станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сувенирной и рекламной продукции и даже детских игрушек и головоломок.

Также применяются они и для производства ювелирных украшений из цветных и благородных металлов и драгоценных камней. Незаменимыми 4-координатные устройства являются и при гравировке хрусталя, стекла и керамики.

Особенности работы

Многие технологические процессы на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах имеющих четырехкоординатную систему требуют применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при обработке разных видов металлов. С их помощью происходит охлаждение режущего инструмента и заготовки, удаление стружки из зоны обработки.

Наша компания поставляет широкий спектр СОЖ для станков с ЧПУ из Германии, с завода Zeller+Gmelin. Специалисты ДивинойлРус помогут с подбором нужной охлаждающей жидкости для конкретного техпроцесса. Оформят покупку и отправят ваш заказ в доставку в кратчайшие сроки.

4-х-координатные фрезерные станки

Дополнительные статьи:
• 
  ОБЗОР ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕНТРОВ СОБСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
• 
  КРИТЕРИИ ВЫБОРА ФРЕЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
• 
  СРЕДНИЕ ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
• 
  ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ ЦЕНТРЫ

Фрезерные станки с числовым программным управлением выполняют обработку металлических деталей при помощи фрез преимущественно концевого и торцевого типа. Эти станки позволяют обрабатывать плоские и пространственные поверхности, в том числе весьма сложной формы. Жесткая конструкция обеспечивает высокую точность движению инструмента, а обширные технологические возможности — способность выполнить всю фрезерную обработку детали на одном станке. 4-х-координатный фрезерный станок является одним из наиболее продвинутых и универсальных станков фрезерной группы. На рабочий стол станка устанавливается дополнительное поворотное устройство, угол поворота которого задается и контролируется от ЧПУ. На нем обрабатываются следующие детали:

• 
  шнеки
• 
  валы;
• 
  диски;
• 
  штампы;
• 
  пресс-формы;
• 
  кулачки;
• 
  лопасти и т. д.

Помимо фрезерования с высокой точностью, на таких станках можно выполнить следующие операции:

• 
  сверление;
• 
  растачивание;
• 
  подрезка торцов;
• 
  нарезание резьбы.

При необходимости использования всей рабочей поверхности основного рабочего стола поворотный стол может быть временно снят.

Основная сфера использования станков этого вида — единичное, мелкосерийное и среднесерийное производство. Многокоординатные станки лучше всего показывают себя при изготовлении сложных деталей, с которыми плохо справляются обычные вертикальные и горизонтальные станки. Однако для больших партий деталей простой конструкции выгоднее использовать фрезерные станки с меньшим количеством координат. Также размер и масса обрабатываемых деталей на этих станках имеют ограничения.

Особенности 4-х-координатных фрезерных станков

4-х-координатные фрезерные станки снабжаются высокоуровневыми системами ЧПУ, которые позволяют использовать возможности оборудования в полной мере. На этих ЧПУ можно выполнять линейную, винтовую и круговую интерполяцию.

Если от станков требуется особо высокая точность, то на них устанавливают замкнутую систему управления и высокоточную измерительную линейку. Во фрезерных станках 4D шпиндель с инструментом имеет возможность движения по осям X, Y, Z, а стол — вращения вокруг своей горизонтальной оси. Система ЧПУ позволяет поворачивать эту ось под любым требуемым углом, отдельно или одновременно с перемещением основных осей станка. Шпиндель 4-х-координатных станков вращается с высокой скоростью, он совершает до 12 тысяч оборотов в минуту. Такая высокая скорость вращения позволяет обрабатывать алюминиевые детали. Также эти станки нуждаются в инструменте самого высокого качества. Большое значение приобретает сбалансированность инструмента. Если инструмент плохо сбалансирован, то качество обработки может значительно снизится и увеличится износ элементов шпинделя.

Конструкция фрезерных станков 4D

Фрезерный станок с четырьмя осями имеет стандартную компоновку. Справа от рабочей зоны располагается пульт управления ЧПУ. Рабочая зона имеет двери с прозрачными окнами, а узлы станка скрыты корпусом из тонкого листового металла. Станки 4D имеют жесткую и массивную станину из чугуна, на которой своим основанием закреплена колонна. Она представляет собой устойчивый корпус, отличающийся амортизацией колебаний, возникающих в процессе работы. На колонне находятся направляющие скольжения, которые имеют тефлоновое покрытие. Их конструкция обеспечивает устойчивость и амортизацию вибрации.

Рабочий стол  4-х-координатной фрезерной установки также изготовлены из чугуна. В результате этого получаются весьма прочные детали, с высокой жесткостью и стойкостью к истиранию. Направляющие обеспечивают устойчивость стола при обработке тяжелых или габаритных заготовок. Направляющие качения и высокоточные ШВП обеспечивают минимальный люфт. В поворотном стол используется редукция с червячной передачей. Точность позиционирования проверяется при помощи лазерного интерферометра.

Смазка всех направляющих и большинства движущихся узлов производится центральной смазочной системой, которая работает автоматически. Смазка элементов поворотного стола осуществляется окунанием в масло при вращении.

Строение шпиндельного узла 4-х-координатных фрезерных станков

Шпиндельная бабка располагается на колонне и передвигается по оси Z по двум вертикальным направляющим. Внутри шпинельной бабки располагается шпиндель, который вращается двигателем Siemens. Передачу движения между шпинделем и двигателем производит зубчатый ремень. Фрезерные станки 4D снабжают датчиками, преимущественно фотоэлектрической конструкции, которые позволяют ЧПУ определить осей, чтобы обеспечить точное позиционирование режущей кромки инструмента относительно детали, для осуществления фрезерования, нарезания резьбы или выполнения других действий.

Шпиндельная бабка в станках 4D имеет сложную конструкцию и, как следствие, значительный вес и наклоняет колонну вперед. Поэтому для компенсации повышенной нагрузки на узлы станка используется противовес. Он уравновешивает шпиндельную бабку и снижает нагрузку на привод оси Z. В классической версии противовес соединяется со шпиндельной бабкой цепями и роликами. Он снабжен двумя направляющими, которые необходимы для устойчивости во время движения. В современных станках все чаще устанавливаются азотные цилиндры, при помощи давления газа компенсирующие вес шпиндельной бабки. Использование азотных цилиндров уменьшает вибрации при реверсе направления движения по вертикальной оси и позволяет увеличить скорости перемещения. В шпинделе установлены высокоточные радиально-упорные подшипники, которые предназначены для работы на высоких скоростях. Они хорошо воспринимают осевые и радиальные нагрузки. Шпиндель 4-х координатного станка работает следующим образом в зависимости от оборотов:

• 
  от 60 до 12000 об/мин в течение длительного времени. Отвод тепла осуществляется принудительным прокачиванием масла через рубашку шпинделя.

Все фрезерные станки в нашем каталоге могут быть опционально доукомплектованы опцией «поворотная ось». По всем вопросам можно обратиться к нашим менеджерам по телефонам 8 (4822) 620-620.

Предыдущая статья

Следующая статья

Получить консультацию

по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Проработать технологию, подобрать станок и инструмент

2022 Лучшие 4-осевые фрезерные станки с ЧПУ и обзоры

Вы с нетерпением ждете планов комплекта 4-осевого фрезерного станка с ЧПУ своими руками или у вас возникла идея купить доступные 4-осевые фрезерные станки с ЧПУ для дерева, алюминия, камня, пластика, пены с небольшими бизнес, домашнее использование, школьное образование, хобби или промышленное производство? Ознакомьтесь с руководством по покупке нового 4-осевого и 4-осевого фрезерного станка с ЧПУ 2022 года для машинистов с ЧПУ, операторов, начинающих, производителей дерева, деревообработчиков, производителей металла, слесарей, производителей камня, каменщиков и производителей пенопласта. Осевые фрезерные станки с ЧПУ с индивидуальным 4-осевым и 4-осевым поворотным станком с ЧПУ, чтобы соответствовать вашим проектам, идеям и планам по 4-осевой или 4-осевой обработке.

Что такое 4-осевой фрезерный станок с ЧПУ?

4-осевой фрезерный станок с ЧПУ — это автоматический станок с ЧПУ, шпиндель которого вращается на 180° по оси X или оси Y для выполнения трехмерного дугового фрезерования и резки, который основан на обычном 3-осевом станке с ЧПУ.

4-осевой фрезерный станок с ЧПУ — это тип автоматизированного силового станка с контроллером ЧПУ для рельефной резьбы и резки листового металла, а также с добавлением четвертой оси (оси вращения) для фрезерования 3D-цилиндров.

Кроме того, 4-осевой станок с ЧПУ делится на четырехосный трехрычажный и четырехосный четырехрычажный станок с ЧПУ, не говоря уже о добавлении вращения, ось представляет собой четырехосный рычажный станок и Систему ЧПУ с вращающейся осью и четырехосевой связью можно назвать настоящим 4-осевым станком с ЧПУ. Благодаря вращательному движению 4-й оси вращения реализуется трехмерная обработка цилиндрических, дуговых и круговых поверхностей. Настоящий 4-осевой станок с ЧПУ может резать дерево, пенопласт, камень, белый мрамор, человеческое тело, статуи Будды, скульптуры, изделия ручной работы, мебель. 4 оси относятся к X-Y-Z-A, X-Y-Z-B или X-Y-Z-C, 4 оси связаны, четыре оси могут работать одновременно. Если станок имеет только три оси подачи (X, Y, Z), ось Y можно вручную заменить вращающейся осью, и это может быть не более трех осей. Это 4-осевой фрезерный станок с ЧПУ, а также обычная фальшивая четырехосевая. С точки зрения использования, он может обрабатывать плоскости, рельефы и цилиндры. Если станок имеет четыре оси подачи (X, Y, Z, A), он может обрабатываться с помощью четырехосевой навески и может обрабатывать плоскости, рельефы, цилиндры, нестандартные трехмерные модели и углы трехмерных моделей. 4-осевые фрезерные станки с ЧПУ также известны как 4-осевые фрезерные станки с ЧПУ, поворотные фрезерные станки с ЧПУ.

Области применения

• Столярные изделия: рельефная и полая резьба мебели из твердого дерева.

• Мебель: деревянные двери, шкафы, панели, офисная мебель, мебель из цельного дерева, двери и окна столов и стульев,

• Реклама: рекламные вывески, изготовление логотипов, резка акрила, лепка из пластмассы, различные материалы для оформления рекламы .

• Деревообработка: аудиосистемы, игровые шкафы, компьютерные столы, швейные машины, музыкальные инструменты.

• Обработка панелей: изоляционные детали, пластифицированные заготовки, печатные платы, дорожки для боулинга, лестницы, специальные панели, препятствующие складыванию, эпоксидная смола, АБС, ПП, ПЭ и другие углеродные смеси.

• 4-осевой станок с ЧПУ применяется для резки алюминия, алюминиевых пластин, алюминиевых пластиковых пластин, алюминиевых сотовых пластин, алюминиевых профилей, процесса 3D-обработки, производства волновых досок, резки искусственных листов специальной формы, светодиодов, буквальной резки с неоновыми прорезями. , производство пресс-форм для пластиковых всасывающих коробов, акрил, медный лист, лист ПВХ, искусственный камень, резка и фрезерование листов МДФ и фанеры.

Характеристики

• Поддержка формата кода A/C и специального управления кодом M.

• Настраиваемый и редактируемый интерфейс ввода-вывода, предоставляющий пользователям широкий выбор платформ для разработки.

• Интеллектуальная функция памяти обработки, поддержка непрерывной резки с точкой останова.

• Повышенная помехоустойчивость, пройден ряд тестов CE.

• Функции резервного копирования и восстановления параметров эффективно предотвращают потерю важных параметров.

• Может выполнять обработку сложных заготовок, таких как цилиндры, призмы и многогранники.

• Используется в трехмерной резьбе по нефриту, трехмерной резьбе по камню, статуях Будды, лестничных столбах, диванах, ножках столов, лестничных балясинах, шпинделях.

Технические характеристики

Марка	STYLECNC
Размеры стола	2′ x 3′, 2′ x 4′, 4» x 4′, 4» x 4′, 5′ x 10′, 6′ x 12′
Ось	4 оси, 4-я ось
Возможности	2D-обработка, 2. 5D-обработка, 93D-обработка0048
Материалы	Древесина, алюминий, медь, латунь, металл, камень, пена, пластик
Типы	Типы хобби для домашнего использования и промышленных типов для коммерческого использования
Программное обеспечение
Программное обеспечение
Программное обеспечение
. , Cabinet Vision, CorelDraw, UG, Solidworks, MeshCAM, AlphaCAM, UcanCAM, MasterCAM, CASmate, PowerMILL, Fusion360, Aspire, AutoCAD, Autodesk Inventor, Alibre, Rhinoceros 3D
Контроллер	Mach4, Mach5, Ncstudio, OSAI, Siemens, Syntec, LNC, FANUC
Price Range	$2,580.00 — $38,000.00
OEM Service	X, Y, Z Axis Working Area
Optional Parts	Вращающееся устройство, пылесборник, вакуумный насос, система охлаждения, серводвигатели, шпиндель Colombo

Плюсы и минусы

• Рассчитать траекторию резания при вращении без разворачивания поверхности.

• Нет необходимости многократно вращать заготовку и выполнять расчет траектории инструмента за один раз.

• Уменьшите припуск на чистовую обработку, и траекторию движения инструмента можно будет обрабатывать слоями.

• Реализовать обработку частичного вращения, можно установить диапазон углов и диапазон длины.

• В зависимости от точности приспособления при обработке неравномерно вращающихся заготовок обычно используется многосторонняя обработка с позиционированием вращения, и всегда есть соединения между различными направлениями обработки.

• Вращающаяся резьба без позиционирующих соединений использует интегральный метод вращения вала, и станок создает автоматически закрытый вращающийся путь резания.

3-осевой VS 4-осевой

3-осевой станок с ЧПУ имеет только три оси координат, X, Y и Z, в то время как 4-осевой комплект имеет на одну делительную головку больше, чем 3-осевой комплект. Делительная головка является распространенным аксессуаром, используемым для обработки сложных изделий. Лучший вспомогательный инструмент, управляемый операционной системой ЧПУ, может реализовать связь с другими осями. Он в основном используется для индексации и позиционирования обработки заготовок. Индексное устройство обычно располагается на шпинделе станка. В нормальных условиях станок с ЧПУ имеет три основные оси: X, Y и Z. Остальные оси вращения и подачи являются четвертой осью. Последний может реализовать позиционирование магазина инструментов, поворотное позиционирование поворотного стола и делительной головки, а также более продвинутые. Система также может выполнять операции интерполяции с базовой осью для реализации четырехосного и пятиосевого соединения.

3-осевой станок с ЧПУ не может обрабатывать многие поверхности, даже если он горизонтально вращается через стол. В этом отношении 4 оси лучше, чем 3 оси. С точки зрения программирования разница между 3 и 4 осями в основном одинакова. Оператор, который может работать на 3-осевом станке с ЧПУ, может быстро приступить к работе на 4-осевом станке с ЧПУ, и разница в работе не будет намного хуже.

4 оси VS 5 осей

Четырехосевая связь и пятиосная связь обычно относятся к количеству осей управления системой управления станком с ЧПУ. Четырехосевая связь должна сначала иметь четыре управляемые оси, и четыре оси могут одновременно управлять интерполированным движением, то есть четыре оси могут обеспечивать одновременное управление связью. Скорость движения при одновременном соединении является составной скоростью, а не отдельным управлением движением. Это точка в пространстве, которая перемещается по четырем осям одновременно, чтобы достичь другой точки в пространстве. Он перемещается из начальной точки в конечную точку и одновременно останавливается. Скорость движения каждой оси в середине является интерполяцией движения контроллера в соответствии с запрограммированной скоростью. Скорость каждой оси синтезируется внутри алгоритма. Для четырехосевого обрабатывающего центра это оси X, Y, Z плюс ось вращения A (также может быть ось B или ось C, определение осей A, B и C соответствует вращению вокруг X, Y и Ось Z соответственно Ось, как правило, четвертая ось — это ось A, которая вращается вокруг оси X, или ось B, которая вращается вокруг оси Y. Это зависит от положения установки четвертой оси на фактическом станке), и эта четвертая ось ось не только может двигаться независимо, но и может быть связана с другой осью или двумя осями или этими четырьмя осями одновременно. Некоторые станки имеют четыре оси, но они могут двигаться только независимо друг от друга. Их можно использовать только как индексные оси, то есть они будут остановлены и заблокированы после поворота на угол. Эта ось не участвует в процессе резки. Он используется только для индексации. Единственным типом можно назвать только четырехосную трехрычажную связь. Точно так же общее количество осей станка с четырехосным рычажным механизмом может быть более 4 осей, он может иметь пять или более осей, но максимальное количество осей рычажного механизма составляет четыре оси.

5-осевая обработка с ЧПУ означает, что на станке имеется не менее пяти осей координат (три линейные координаты и две координаты вращения), и он может обрабатываться одновременно под управлением системы числового программного управления. Рычажное соединение означает, что оси станка с ЧПУ одновременно достигают определенной заданной точки с определенной скоростью. Пятиосная связь — это все пять осей. 5-осевой станок с ЧПУ — это высокотехнологичный высокоточный станок, специально предназначенный для обработки сложных криволинейных поверхностей. Эта система станков полезна для авиационной, аэрокосмической, военной, научных исследований, точного оборудования, высокоточного медицинского оборудования и других отраслей промышленности.

Что такое 4-я ось (ось вращения)?

4-я ось также называется индексной головкой с ЧПУ, которая является принадлежностью станка, которая зажимает заготовку в патроне или между двумя центрами и заставляет ее вращаться, индексировать и позиционировать. Преимущество добавления 4-й оси к станку заключается в том, что это может сделать плоскость обработки инструмента более обширной и может уменьшить повторный зажим заготовки, повысить общую точность обработки заготовки, а также помочь упростить процесс и улучшить эффективность производства.

В частности, 4-я ось может выполнять задачи, которые 3-осевой станок с ЧПУ не может выполнять одновременно. Он может осуществлять многостороннюю обработку продукта посредством вращения, что значительно повышает эффективность обработки и уменьшает количество зажимов, сокращая время производства.

• Угол поворота позволяет обрабатывать несколько поверхностей одновременно, что повышает общую точность обработки заготовки, что выгодно для упрощения процесса и повышения эффективности производства.

• Три оси X, Y, Z представляют собой три линейные координаты перемещения, а 4-я ось обычно является осью вращения, что может привести к угловому смещению между инструментом и заготовкой, то есть оси инструмента и нормали к поверхности заготовки образуют угол. Одним можно расширить диапазон обработки, а другим улучшить условия обработки.

Как использовать ось вращения (4-я ось)?

Шаг 1. Поместите его непосредственно на платформу, чтобы козловую платформу нужно было поднять, а размер платформы не изменился при резке плоскости. Вращающийся вал можно надевать и снимать в любое время.

Шаг 2. Установите боковую часть платформы, диаметр вращающегося вала влияет на высоту гентри. Если диаметр большой, необходимо увеличить высоту портала. Если диаметр 10см, то не надо. .

Шаг 3. Столешница тонет, столешница тонет целиком, под платформу ставите поворотную ось, если вырезаете плоскость, ставите платформу на поворотную ось для резьбы.

В чем разница между 3-осевым, 4-осевым и 5-осевым фрезерованием?

В чем разница между 3-х, 4-х и 5-осевым фрезерованием?

10 ноя 2020
CloudNC

В CloudNC у нас есть ряд современных 3-осевых, 4-осевых и 5-осевых фрезерных станков. Как дизайнер, понимание того, на каком типе станка будет производиться ваша деталь, имеет решающее значение для оптимизации вашего проекта. При проектировании детали, обработанной на станке с ЧПУ, вы, возможно, не задумывались о том, на каком типе станка будет обрабатываться ваша деталь, но сложность и тип геометрии, которую вы можете спроектировать, будут разными для разных типов станков.

Основное различие между 3-осевой, 4-осевой и 5-осевой обработкой заключается в сложности движения заготовки и режущего инструмента относительно друг друга. Чем сложнее движение двух деталей, тем сложнее может быть геометрия конечной обрабатываемой детали.

3-осевая обработка

Самый простой вид обработки, при котором заготовка фиксируется в одном положении. Движение шпинделя доступно в линейных направлениях X, Y и Z.

3-осевая обработка

3-осевые станки обычно используются для обработки 2D- и 2,5D-геометрии. Обработка всех 6 сторон детали возможна при 3-осевой обработке, но для каждой стороны требуется новая установка крепления, что может быть дорогостоящим (подробнее об этом ниже). При установке одного приспособления можно обрабатывать только одну сторону детали.

Для каждой стороны детали требуется уникальная настройка

Многие сложные и практичные формы могут быть изготовлены с помощью 3-осевого фрезерования с ЧПУ, особенно при наличии станка с ЧПУ мирового класса. 3-осевая обработка лучше всего подходит для изготовления плоских фрезерованных профилей, сверления и резьбовых отверстий на одной линии с осью. Вырезы возможны при использовании фрез для Т-образных пазов и фрез типа «ласточкин хвост».

Однако иногда проектируемая деталь физически не может быть изготовлена ​​на 3-осевом станке, или эта деталь может быть экономически более выгодна для обработки на 4- или 5-осевом станке.

Элементы, невозможные при 3-осевом фрезеровании, включают любые элементы, расположенные под углом к ​​системе координат X-Y-Z, даже если сами элементы являются плоскими. Существует два типа угловых элементов, которые вы можете проектировать, и понимание различий между ними важно при проектировании деталей для фрезерной обработки с ЧПУ.

Угловой элемент

Этот элемент обрабатывается под углом к ​​одной из осей X, Y или Z. Например, плоская фрезерованная поверхность ниже расположена под углом 45° к оси X, т.е. вращение оси А.

Фрезерованный элемент, расположенный под углом 45° в одной плоскости

Элемент со сложным углом

Элемент, обработанный под углом к ​​двум осям. Например, плоская фрезерованная поверхность ниже обрабатывается под углом 45° к оси X и под углом 30° к оси Z.

Как угловые, так и составные угловые элементы не могут быть обработаны на 3-осевых станках с ЧПУ.

Фрезерованный составной угол в двух плоскостях: 45° вокруг оси X, 30° вокруг оси Z . Шпиндель имеет 3 линейные оси перемещения (X-Y-Z), как и при 3-х осевой обработке, плюс ось А происходит за счет вращения заготовки. Существует несколько различных механизмов для 4-осевых станков, но обычно они относятся к типу «вертикальной обработки», когда шпиндель вращается вокруг оси Z. Заготовка устанавливается по оси X и может вращаться вместе с приспособлением по оси A. При установке одной оснастки можно обрабатывать 4 стороны детали.

4-осевая обработка может использоваться как более экономически целесообразный способ обработки деталей, теоретически возможная на 3-осевом станке. Например, для детали, которую мы недавно обрабатывали, мы обнаружили, что использование 3-осевого станка потребовало бы двух уникальных приспособлений стоимостью 1000 и 800 фунтов стерлингов соответственно. Благодаря возможности обработки по оси А по 4 осям потребовалось только одно приспособление стоимостью 1000 фунтов стерлингов. Это также устранило необходимость замены приспособлений, что еще больше снизило затраты. Устранение риска человеческой ошибки означало, что мы обработали деталь с высоким качеством без необходимости проведения дорогостоящих исследований по обеспечению качества. Устранение необходимости замены приспособлений имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что можно поддерживать более жесткие допуски между элементами на разных сторонах детали. Устранена потеря точности из-за фиксации и перенастройки.

Сложные профили, такие как выступы кулачка, можно обрабатывать на 4-осевом станке

Существует два типа 4-осевой обработки с ЧПУ: индексная и непрерывная.

Индекс 4-осевая обработка с ЧПУ — это когда 4-я ось (ось А) вращается, когда станок не режет материал. После выбора правильного вращения включается тормоз, и машина возобновляет резку.

При непрерывной 4-осевой обработке станок может резать материал одновременно с вращением по оси А. Это позволяет обрабатывать сложные дуги, такие как профиль выступов кулачка и спирали.

4-осевая обработка дает нам возможность обрабатывать угловые элементы, иначе это невозможно на 3-осевом станке. Имейте в виду, что 4-осевая обработка позволяет использовать одну ось вращения для каждой установки приспособления, поэтому все угловые элементы должны располагаться под углом относительно одних и тех же осей или должны быть установлены дополнительные приспособления.

Возможна спиральная обработка на 4-осевых станках

5-осевая обработка

Эти фрезерные станки с ЧПУ используют 2 из 3 возможных осей вращения, в зависимости от типа станка. Машина будет или используют вращение по оси A и оси C, или используют вращение по оси B и оси C. Вращение происходит либо заготовкой, либо шпинделем.

Существует два основных типа 5-осевых станков с ЧПУ, 3+2 станков и полностью непрерывных 5-осевых станков.

При 3+2-осевой обработке две оси вращения работают независимо друг от друга, что означает, что заготовку можно повернуть на любой составной угол по отношению к режущему инструменту для обработки элементов. Однако вращение двух осей одновременно с обработкой невозможно. Обработка 3+2 позволяет создавать очень сложные трехмерные формы. Полностью непрерывная 5-осевая обработка может одновременно вращать две оси вращения, одновременно с обработкой и линейным перемещением режущего инструмента в координатах XYZ.

5-осевая обработка

Непрерывная 5-осевая обработка может производить очень сложные 3D-формы, не только плоские составные угловые элементы, но и сложные криволинейные 3D-поверхности, что дает нам возможность производить детали, обычно предназначенные для процессов литья.