Какво е 4-осна CNC обработка?

Искате да завършите много{0}}странна обработка на сложни части в една настройка? Ако сте инженер или професионалист в индустрията, който търси баланс между цена и производителност, трябва да знаете какво да изберете - 4-осна CNC обработка. Тази статия ще ви преведе през разбирането на 4-осната CNC обработка от различни гледни точки.

Можем да разберем 4-осовата обработка, като използваме 3-осова обработка като аналогия. Можете да си представите машинен инструмент с 3 оси като камера, фиксирана на статив, която може да се движи само в три линейни посоки: X (наляво/надясно), Y (напред/назад) и Z (нагоре/надолу), за да снима (изрязва) обекта. За да снимате отстрани или отзад на обекта, трябва ръчно да премахнете обекта, да го завъртите и след това да го фиксирате отново - това се нарича "повторно затягане" при обработката.

Сега си представете да добавите електрическа въртяща се платформа към този триножник, като обектът (заготовката) е фиксиран върху тази платформа. В допълнение към движенията по осите X, Y и Z, сега има добавена ос на въртене-, обикновено наричана ос A-. Тази ос позволява на детайла да се върти около оста X-. Това е 4-осна CNC обработка.

Режими на работа
 

3+1 ос
Заготовката се завърта под определен ъгъл (напр. 90 градуса) и се фиксира, след което режещият инструмент извършва обработката. След като едната страна е обработена, детайлът се завърта отново до следващия ъгъл. Това е идеално за обработка на дупки или жлебове отстрани на части.

4-осна едновременна обработка
Докато осите X, Y и Z се движат, оста A- също непрекъснато се върти. Режещият инструмент поддържа непрекъснато относително движение с детайла. Това е подходящо за обработка на гърбици, спирални остриета или сложни цилиндрични повърхности.

Различните проекти изискват различни методи на обработка, от 3-осна до 4-осна обработка. Въз основа на нашия практически опит в CNC проекти, Hansheng Automation ви предоставя пет причини, поради които трябва да изберете 4-осни CNC машинни услуги.

Повишена ефективност и намалени разходи
За разлика от3-осна CNC обработка, 4-осната CNC обработка елиминира необходимостта от множество настройки на детайла, което означава намалено време на престой на машината и по-ниски разходи за труд.

По-висока точност на обработка
Ръчното повторно -затягане е един от основните източници на грешки при обработката. Всеки път, когато детайлът се премества, е трудно да се гарантира, че позицията му е точно същата като предишната (загуба на дата). 4-обработката по оста елиминира кумулативните грешки чрез една единствена настройка, осигурявайки постоянни допуски на всички обработени повърхности.

Възможност за обработка на по-сложни геометрии
Добавянето на ротационна ос при 4-осна обработка го прави идеален за обработка на сложни геометрии като непрекъснати дъги, повърхности на зъби на зъбни колела или маслени канали около цилиндрични части.

Подобрено качество на повърхността
При обработката на цилиндрични части, обработката с 3 оси използва много малки размери на стъпката, за да се доближи до извитата повърхност, което оставя забележими следи от инструмента. 4-обработката по оста позволява на детайла да се върти заедно с движението на инструмента, генерирайки гладка и равномерна текстура на повърхността.

Щракнете върху тази връзка, за да научите повече за услугата за персонализирано DLC покритие на Hansheng.

Повишена производствена гъвкавост

За малки{0}}поръчки за прецизна обработка на партиди, изискващи бърза итерация, 4-осните машинни инструменти предлагат голяма гъвкавост, позволяваща бързо адаптиране към различни дизайни на части без необходимост от сложни специални приспособления.

Вертикален 4-осен обработващ център (VMC)

Стандартна 3-осна вертикална фреза е оборудвана с CNC въртяща се маса. Заготовката е захваната върху въртящата се маса и се върти около оста X.

Хоризонтален 4-осен обработващ център (HMC)

Шпинделът на машината е хоризонтален, а работната маса има вградена-функция за въртене (обикновено наричана B-ос, въртяща се около Y-ос).

Обработващ център за струговане и фрезоване

Въпреки че основно се класифицира като струг, струговият център, оборудван със задвижвана револверна глава и функционалност по оста C-, може също да постигне ефективна 4-осна обработка.

Като професионален партньор в производството, ние можем ясно да обясним предимствата и ограниченията на 4-осната обработка.

Предимства

Възможност за -странна обработка: Позволява достъп до четирите страни на част без ръчна намеса.

Висока твърдост: В сравнение с5-осни машини, 4-осните машини обикновено имат по-проста структура и по-добра твърдост на рязане, което ги прави подходящи за тежко рязане.

Разход{0}}ефективност: В сравнение със скъпата 5-осна обработка, 4-осната обработка предлага подобни възможности за сложни части при по-ниска почасова ставка.

Ограничения

Обработката на слепи петна все още съществува: Не може да обработва ъглови отвори под произволни ъгли между горната и страничните повърхности като машина с 5 оси (освен ако не се използва специална ъглова глава).

Сложност на програмирането: В сравнение с 3-осната обработка, 4-осната едновременна обработка изисква по-усъвършенстван CAM софтуер и по-квалифицирани програмисти, което увеличава разходите до известна степен.

Риск от смущения: Когато детайлът се върти с въртящата се маса, трябва да се обърне специално внимание дали приспособлението и детайлът ще се сблъскат с шпиндела на машината.

Космонавтика:Използва се за обработка на сложни опори на двигателя, компоненти на горивната система и структури на ребрата на крилата.

Автомобилна индустрия:Разпределителни валове,-високопроизводителни колянови валове, компоненти на скоростна кутия и части на кормилната система.

Медицински изделия:Ортопедични импланти, хирургически инструменти със сложни спирални характеристики и ендоскопски части.

Общи машини и автоматизация:Червячни зъбни колела, цилиндрични зъбни колела, индексиращи плочи и компоненти на въртящи се валове в не-стандартно оборудване за автоматизация.

Творчески и потребителски стоки:Корпуси за фенерчета от висок клас, части за музикални инструменти (като тела на флейти) и артистични метални декорации със сложни извити повърхности.

Може ли 4-осната обработка да обработва всички материали?

Изборът на материал зависи основно от режещите инструменти и параметрите на обработка, а не от броя на осите. 4-обработката по осите може да се използва за обработка на всички материали, независимо дали метали като алуминиеви сплави, неръждаема стомана и титанови сплави или инженерни пластмаси като PEEK и найлон.

Какви документи трябва да предоставя, за да получа оферта за 4-осна обработка?

За да получите най-точната оферта, трябва да предоставите 3D CAD модел (формат STEP или IGES) и 2D чертеж (PDF формат) с ясно обозначени допуски, резби и изисквания за повърхностно покритие.

Как да избера между 4-осна и 5-осна обработка?

Ако трябва да обработвате само странични елементи на част или непрекъснати елементи около цилиндър, 4-осовата обработка е най-добрият избор. Ако частта има сложни подрязвания, повърхности под ъгъл или изисква изключително къси инструменти за осигуряване на твърдост, обработката по 5 оси може да е по-подходяща.

Oberg, E. et al. Machinery's Handbook. 31st Ed. Индустриална преса, 2020 г.

Зелински, П. "Стойността на 4-осовата обработка." Modern Machine Shop, mmsonline.com.

ISO 2806:1994. „Системи за индустриална автоматизация - Цифрово управление на машини - Речник.“