精密零件加工(gōng):為什麽有的零件3軸(zhóu)加工更貴?4軸/5軸加工優勢到底在哪?
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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(gāi)用幾軸加工中心做?
本文將介紹多軸CNC加工的基礎知識,並比較3軸、4軸(zhóu)和5軸CNC機加工的不同點,以幫助客戶做出正(zhèng)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,工件需要固定在一個夾具之上,所(suǒ)以原理(lǐ)上,3軸機加工最多(duō)可(kě)以加工1個(gè)工件6個麵上的5個麵,與夾具接觸的這個麵無法機加工(gōng)。但實踐中,一般隻加(jiā)工一個麵。
3軸機加工的由來是指CNC加工中心的(de)主(zhǔ)軸在X、Y和Z方向上線(xiàn)性(xìng)移動,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,隻要這個廠有加工中心,則必然(rán)會(huì)有3軸加工(gōng)中心。3軸加工中心的好處在於機加工成本較低。缺點在於如(rú)果工件形狀複雜,則需要製作(zuò)夾具,夾(jiá)具的成本會較(jiào)高並(bìng)且很考(kǎo)驗工程師的(de)技能。而(ér)且有時候需要購買昂貴的刀具,小批量時的(de)價格可能還不如選用4軸或5軸機加工。
3軸CNC適合機加工的精密零件(jiàn)
相比於4軸(zhóu)和5軸加工中心,3軸加工中心作(zuò)為機加工廠的絕(jué)對主力機型,能夠機(jī)加工大部(bù)分的精密零件。由於(yú)三軸加(jiā)工中心一次夾裝一般隻能加工一個(gè)加工麵,側麵比較難以機加工,所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軸加工比3軸加工更先進。除了刀具在XYZ平麵(miàn)上的移(yí)動外,它們還允許工件在Z軸上旋轉。這樣做意味著(zhe)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軸銑削還能提升精密零件加工的整體質量。由於機器可以(yǐ)在4個麵(miàn)上機加工(gōng),隻需要一次裝夾,所以能提高零件的尺寸精度。
4軸加工還有個額外的優點,3軸加工中心隻需要加裝一個4軸(zhóu)設施,就能改裝成4軸。改(gǎi)裝的成本極低。
適合4軸CNC機加工的零件(jiàn)
4軸CNC加工(gōng)中心適合加工(gōng)2個麵以上都需要銑削的零件,而且這兩個麵能繞著(zhe)Z軸旋轉,請看下麵的照片,這個(gè)零件就是需要銑4個麵,我們也是用4軸加工(gōng)中心生產的。
5軸CNC機加工簡介
5軸加工更進一步,允許(xǔ)在兩個平麵上旋轉。這(zhè)種多軸旋轉以及(jí)刀(dāo)具在三個方向上移動的能力是使這些機器能夠處理最複雜工作的兩個不(bú)可或缺的品質。
市場上(shàng)有兩種五軸數控加工。3+2軸(zhóu)加工和(hé)連續(xù)5軸(zhóu)加工。兩者都在所有平麵(miàn)上運行,但前者(zhě)具有(yǒu)與分度(dù)4軸機器相同的局限性和工作原(yuán)理。
3+2軸(zhóu)CNC加工允許旋轉相(xiàng)互獨立但限製同時使用兩個坐標平麵(miàn)。相反,連續5軸加工沒有(yǒu)這樣的限製。從而實現卓越的控製(zhì)並能夠方便(biàn)地加(jiā)工最複雜的幾何(hé)形狀。
適合5軸CNC機加工的產(chǎn)品
五軸加工是在車間(jiān)製造複雜精密金屬零件的最準確、最先進的方法(fǎ)。在五軸CNC機(jī)床中(zhōng),刀具在X、Y和Z軸上移動,就像在(zài)三軸機床中一樣。除此之外,工作台還可以繞X和Y軸旋轉工件,這些旋轉平麵分別稱為a軸和B軸。這些額外的旋轉打開了以前無法加工的工件的(de)其他麵。對於五軸機床,由於機床在XYZ軸上移動,並同時在a和B平麵中旋轉,因此可以進行精確(què)的3D加工。可以加工形狀更複雜的零件(jiàn)
3、4、5軸CNC加工之間的主要區別
了解CNC加工的複雜性和局限性對於確保過程的成本、時間和質量之間的最佳平衡是不可或缺的。
如前所(suǒ)述,由於與夾具和工藝相關的複雜性,許多項(xiàng)目在原(yuán)本經濟的3軸銑削上的成本會更高。
所以了解3軸、4軸(zhóu)和5軸加工之間的主要區別至關重要。這樣(yàng)做可以確保為任何特定項目選擇最好的機器,而不會影響基本質量(liàng)參數。
以下是CNC加工種類(lèi)之間的5個主要區別。
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(qū)別之一。購買和維護3軸機床自然更經濟。然而,使用它們的成本取(qǔ)決於諸如(rú)固定裝置和操作員的可用性等因素。盡管(guǎn)在4軸和5軸機(jī)床的情(qíng)況下,操(cāo)作人員產生的成本保持不變,但夾具的生產仍占成本的很大一(yī)部分。
另一方麵,4軸和5軸加(jiā)工技術更先進,性能更(gèng)好。因此,它們的價(jià)格自然更高。從理論上講,使用三軸機床加工有可能需要大量的定製夾具。這(zhè)增加了總體成本,使4軸或5軸加工成為更可行的選擇。
精確度和(hé)準確度
CNC加工以其(qí)精(jīng)度和低公差而著稱。但是,CNC的類型確實會影響產品的最(zuì)終公差。3軸CNC,雖然非常精確,但由於工(gōng)件重複裝夾,尺寸(cùn)的累計(jì)誤差會較大。對於大多數應用,這個誤差範圍可以接(jiē)受。然而,對(duì)於與航空航天和汽(qì)車應用相關的(de)敏感應用,即使是最小的偏差也(yě)會導致問題。
4軸和5軸(zhóu)CNC加工都沒有這個問題,因為它們不需要任何重新裝夾與定位(wèi)。它們允許在單個(gè)夾具上加工多個平麵。
如果,如果不(bú)需要重新裝(zhuāng)夾。那麽,理論上講(jiǎng),3軸與4軸和5軸的精度和準確度方麵的整體質量保(bǎo)持一致。
交貨時間
就單台加工中心而言,如果加工同一個零件,理論(lùn)上講,5軸加工中心速(sù)度最快(kuài)。由於沒有停機和單步加工,他們可以在最短的時間內加工出最複雜的(de)形狀。
4軸加(jiā)工中(zhōng)心其次,因(yīn)為它們允許在(zài)一個軸上旋轉並且隻能一次處理(lǐ)平麵角度特征。
最後,3軸(zhóu)CNC加工中心的交貨時間最長,因(yīn)為(wéi)機加工是分階段進(jìn)行的。
但是,在實踐(jiàn)中,由於加工廠擁有最多的3軸加工中心,對於批量產品,一般可以(yǐ)把產品分成多個工(gōng)序由多台3軸加工中心連續加工,所以反(fǎn)而能提高(gāo)加工(gōng)效率。
3軸(zhóu)vs 4軸vs 5軸銑削,哪個更(gèng)好?
在製造業中,沒有絕對更好的方法或一刀切的解決方(fāng)案。正確的選擇取決於項目的複雜性、總體預算(suàn)、時間和質量要(yào)求。
3軸vs 4軸vs 5軸,各(gè)有優缺點。自(zì)然地,5軸可以創建更複(fù)雜(zá)的3D幾何(hé)圖形,而3軸可以(yǐ)快速且(qiě)一致(zhì)地製作出更簡單的作品(pǐn)。
總而言之,對(duì)於哪一個是更好的選擇這(zhè)個問題沒有答案。任何能(néng)夠在成(chéng)本(běn)、時(shí)間和結果之間實現完美平衡的加(jiā)工方法都是(shì)特定項目的理想選擇。
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精密零件(jiàn)加工:為什麽有的零件3軸加(jiā)工更貴?4軸/5軸加工優勢到底(dǐ)在哪?
11-07-2025
