Hva er 4-akset CNC-bearbeiding?

Vil du fullføre flersidig bearbeiding av komplekse deler i ett enkelt oppsett? Hvis du er en ingeniør eller bransjeprofesjonell som ønsker å balansere kostnader og ytelse, bør du vite hva du skal velge 4-akset CNC-bearbeiding. Denne artikkelen vil veilede deg gjennom å forstå 4-akset CNC-bearbeiding fra forskjellige perspektiver.

Vi kan forstå 4-aksemaskinering ved å bruke 3-aksemaskinering som en analogi. Du kan tenke på en 3-akset maskinverktøy som et kamera festet på et stativ, som bare kan bevege seg i tre lineære retninger: X (venstre/høyre), Y (forover/bakover) og Z (opp/ned) for å fotografere (klippe) objektet. For å fotografere siden eller baksiden av objektet, må du manuelt fjerne objektet, rotere det og deretter fikse det på nytt - dette kalles "re-clamping" i maskinering.

Tenk deg nå å legge til en elektrisk roterende plattform til dette stativet, med objektet (arbeidsstykket) festet på denne plattformen. I tillegg til X-, Y- og Z-aksebevegelsene har den nå en ekstra rotasjonsakse-som vanligvis kalles A-aksen. Denne aksen lar arbeidsstykket rotere rundt X--aksen. Dette er 4-akset CNC-bearbeiding.

Arbeidsmoduser
 

3+1 akse
Arbeidsstykket roteres til en bestemt vinkel (f.eks. 90 grader) og fikseres, og deretter utfører skjæreverktøyet bearbeidingen. Etter at den ene siden er bearbeidet, roteres arbeidsstykket igjen til neste vinkel. Dette er ideelt for maskinering av hull eller spor på sidene av deler.

4-akset samtidig bearbeiding
Mens X-, Y- og Z-aksene beveger seg, roterer A--aksen også kontinuerlig. Skjæreverktøyet opprettholder kontinuerlig relativ bevegelse med arbeidsstykket. Dette er egnet for maskinering av kammer, spiralblader eller komplekse sylindriske overflater.

Ulike prosjekter krever ulike bearbeidingsmetoder, fra 3-akset til 4-akset bearbeiding. Basert på vår praktiske erfaring i CNC-prosjekter, gir Hansheng Automation deg fem grunner til at du bør velge 4-akse CNC-maskinering.

Økt effektivitet og reduserte kostnader
I motsetning til3-akset CNC-bearbeiding4-akset CNC-bearbeiding eliminerer behovet for flere arbeidsstykkeoppsett, noe som betyr redusert maskinstans og lavere arbeidskostnader.

Høyere maskineringsnøyaktighet
Manuell re-klemming er en av hovedkildene til maskineringsfeil. Hver gang arbeidsstykket flyttes, er det vanskelig å garantere at dets posisjon er nøyaktig den samme som den forrige (datum tap). 4-aksebearbeiding eliminerer kumulative feil gjennom ett enkelt oppsett, og sikrer konsistente toleranser på tvers av alle maskinerte overflater.

Evne til å bearbeide mer komplekse geometrier
Tillegget av en rotasjonsakse i 4-akset bearbeiding gjør den ideell for bearbeiding av komplekse geometrier som kontinuerlige buer, tannhjulsoverflater eller oljespor rundt sylindriske deler.

Forbedret overflatekvalitet
Ved maskinering av sylindriske deler, bruker 3-akset maskinering svært små trinnstørrelser for å tilnærme den buede overflaten, noe som etterlater merkbare verktøymerker. 4-aksebearbeiding lar arbeidsstykket rotere i forbindelse med verktøyets bevegelse, og genererer en jevn og jevn overflatetekstur.

Klikk på denne lenken for å lære mer om Hanshengs Custom DLC Coating Service.

Økt produksjonsfleksibilitet

For små -batch bestillinger av presisjonsmaskinering som krever rask iterasjon, tilbyr 4-akse maskinverktøy stor fleksibilitet, noe som muliggjør rask tilpasning til ulike deldesign uten behov for kompliserte dedikerte armaturer.

Vertikalt 4-akset maskineringssenter (VMC)

En standard 3--akset vertikal fresemaskin er utstyrt med et CNC-roterende bord. Arbeidsstykket klemmes fast på rotasjonsbordet og roterer rundt X-aksen.

Horisontalt 4-akset maskineringssenter (HMC)

Maskinspindelen er horisontal, og arbeidsbordet har en innebygd -rotasjonsfunksjon (vanligvis kalt B-aksen, roterende rundt Y-aksen).

Maskinsenter for dreiing og fresing

Selv om det primært er klassifisert som en dreiebenk, kan et dreiesenter utstyrt med et motordrevet verktøytårn og C--aksefunksjonalitet også oppnå effektiv 4-akset maskinering.

Som en profesjonell produksjonspartner kan vi tydelig forklare fordelene og begrensningene ved 4-akset maskinering.

Fordeler

Multi-bearbeidingsevne: Gir tilgang til fire sider av en del uten manuell inngripen.

Høy stivhet: Sammenlignet med5-akse maskiner, 4-akse maskiner har vanligvis en enklere struktur og bedre skjærestivhet, noe som gjør dem egnet for tung skjæring.

Kostnads-effektivitet: Sammenlignet med kostbar 5-akset bearbeiding tilbyr 4-akset bearbeiding lignende muligheter for komplekse deler til en lavere timepris.

Begrensninger

Behandling av blindsoner eksisterer fortsatt: Den kan ikke bearbeide vinklede hull i vilkårlige vinkler mellom topp- og sideflatene som en 5-akset maskin (med mindre et spesielt vinklet hode brukes).

Programmeringskompleksitet: Sammenlignet med 3-akset bearbeiding krever 4-akset samtidig bearbeiding mer avansert CAM-programvare og dyktigere programmerere, noe som øker kostnadene til en viss grad.

Interferensrisiko: Når arbeidsstykket roterer med det roterende bordet, må man være spesielt oppmerksom på om fiksturen og arbeidsstykket vil kollidere med maskinspindelen.

Luftfart:Brukes til maskinering av komplekse motorfester, komponenter i drivstoffsystemet og vingeribbestrukturer.

Bilindustri:Kamaksler, veivaksler med høy-ytelse, girkassekomponenter og deler av styresystemet.

Medisinsk utstyr:Ortopediske implantater, kirurgiske instrumenter med komplekse spiralformede funksjoner og endoskopdeler.

Generelt maskineri og automatisering:Snekkehjul, cylindriske tannhjul, indekseringsplater og roterende akselkomponenter i ikke-standard automatiseringsutstyr.

Kreative og forbruksvarer:High-lommelykter, deler til musikkinstrumenter (som fløytekropper) og kunstneriske metalldekorasjoner med komplekse buede overflater.

Kan 4-akset maskinering behandle alle materialer?

Valget av materiale avhenger først og fremst av skjæreverktøyene og maskineringsparametrene, ikke antall akser. 4-aksebearbeiding kan brukes til å behandle alle materialer, enten metaller som aluminiumslegeringer, rustfritt stål og titanlegeringer, eller ingeniørplast som PEEK og nylon.

Hvilke dokumenter må jeg oppgi for å få et tilbud på 4-akset maskinering?

For å få det mest nøyaktige tilbudet, må du oppgi en 3D CAD-modell (STEP- eller IGES-format) og en 2D-tegning (PDF-format) med toleranser, gjenger og krav til overflatefinish tydelig markert.

Hvordan skal jeg velge mellom 4-akset og 5-akset bearbeiding?

Hvis du bare trenger å bearbeide sideelementer til en del eller kontinuerlige elementer rundt en sylinder, er 4-akset maskinering det beste valget. Hvis delen har komplekse underskjæringer, vinklede overflater eller krever ekstremt korte verktøy for å sikre stivhet, kan 5-akset bearbeiding være mer egnet.

Oberg, E. et al. Machinery's Handbook. 31st Ed. Industrial Press, 2020.

Zelinski, P. "Verdien av 4-akset maskinering." Moderne maskinverksted, mmsonline.com.

ISO 2806:1994. "Industrielle automasjonssystemer - Numerisk kontroll av maskiner - Ordforråd."