Калі ў вас ёсць ідэя купіць фрэзерны станок з ЧПУ, колькі восяў вам спатрэбіцца для... Камплект фрэзернага станка з ЧПУГэта распаўсюджаная праблема для кожнага пакупніка фрэзернага станка з ЧПУ, таму давайце пачнем параўноўваць 3-, 4- і 5-восевыя фрэзерныя станкі з ЧПУ.
Разуменне 3-восевых, 4-восевых, 4-восевых і 5-восевых камплектаў для фрэзерных станкоў з ЧПУ
5 восяў: XYZAB, XYZAC, XYZBC (шпіндзель можна паварочваць налева і направа) 180° вакол.)
4 восі: XYZA, XYZB, XYZC (4-восевая сувязь)
4-я вось: YZA, XZA (3-восевая сувязь)
3 восі: XYZ (3-восевая сувязь)
Вось A, B або C адпавядае восі кручэння X, Y, Z.
3-восевы фрэзерны станок з ЧПУ
Гэтыя спецыялізаваныя фрэзерныя станкі з ЧПУ могуць адначасова апрацоўваць тры розныя восі.
Вось X: злева направа
Вось Y: спераду назад
Вось Z: уверх і ўніз
Трохвосевыя фрэзерныя станкі з ЧПУ адначасова рухаюцца па трох восях: восях X, Y і Z. Рэзка ўздоўж восі X перамяшчае фрэзу злева направа, рэзка ўздоўж восі Y перамяшчае яе спераду назад, а рэзка папярок восі Z перамяшчае яе ўверх і ўніз. Гэтыя станкі выкарыстоўваюцца ў асноўным для рэзання плоскіх, 3D і 3D дэталяў. Незалежна ад таго, ці гэта плоская разьба, ці круглая, вы можаце думаць пра гэта як пра плоскую разьбу, яна разлічваецца ў адпаведнасці з імпульсам.
Фрэзерны станок з ЧПУ 4-й восі
Звычайна, да камплекта трохвосевага фрэзернага станка з ЧПУ дадаецца вось кручэння, якую таксама называюць воссю А, гэта значыць фрэзерны станок з ЧПУ з чацвёртай паваротнай воссю. Як адрозніць сапраўдны камплект чатырохвосевага фрэзернага станка з ЧПУ? Мы прыводзім распаўсюджаны прыклад чатырохвосевага фрэзернага станка. 3D Фрэзераванне цыліндра, складаецца з круглай кароткай стрыжня, выразанай або разьбяной 3D Буда, гэты станок мае 4 восі, але працуе толькі з 3-восевай сістэмай ЧПУ, для кіравання воссю кручэння выкарыстоўваецца вось X або вось Y, рэальным рабочым з'яўляецца 3-восевы станок з ЧПУ або паваротны 4-восевы станок з ЧПУ.
Фрэзерны станок з ЧПУ 4-й восі
4-восевы фрэзерны станок з ЧПУ
4-восевы фрэзерны стол з ЧПУ дазваляе працаваць з абодвух бакоў, чаго нельга сказаць пра 3-восевы фрэзерны стол з ЧПУ. 4-восевыя станкі з ЧПУ таксама маюць восі X, Y, Z, гэта значыць XYZA, XYZB, XYZC, 4 восі звязаныя паміж сабой, усе 4 восі могуць працаваць адначасова.
4 восі супраць 4-й восі
4 восі азначаюць, што станок адначасова выконвае рух па восях X, Y, Z і A. 4 восі прадстаўляюць 4 напрамкі на станку. Звычайна вось X прадстаўляе кірунак налева і направа, вось Y - кірунак наперад і назад, а вось Z - кірунак уверх і ўніз. Вось A - гэта дадатны і адмоўны кірунак восі кручэння. 4-я вось азначае, што станок можа адначасова выконваць рухі толькі па восях X, Y, Z і A.
3 восі не могуць адначасова выконваць сувязь 4 восяў. Фрэзерны станок з ЧПУ з 4-й воссю ўмоўна падзяляецца на 2 тыпы: адзін — гэта плоскафрэзерны станок з 4-й воссю, а другі — гэта фрэзерны станок з 4-й воссю. 3D Фрэзерны станок з ЧПУ. Як вынікае з назвы, плоскафрэзерны станок з 4-й воссю выразае або рэжа толькі адзін бок матэрыялу.
4-я вось 3D апрацоўка азначае, што станок можа выконваць 3D ратацыйнае разьбярства або рэзанне, але адна з 3 восяў X, Y і Z пераўтвараецца ў вось A для фрэзеравання. Мы тлумачым розніцу паміж гэтымі двума тыпамі 3D Станкі з ЧПУ з розных ракурсаў:
1. Канцэптуальна, розніца паміж 4-восевай і 4-й воссю заключаецца ў тым, ці можна адначасова выконваць 4-восевае злучэнне X, Y, Z і A.
2. З пункту гледжання сістэмы кіравання станком, 4-восевы станок з ЧПУ выкарыстоўвае 4-восевую сістэму рычагоў, а 4-я вось выкарыстоўвае 3-восевую сістэму рычагоў.
3. 4-восевая сістэма рычажнага злучэння выкарыстоўвае 4-восевую перадачу сігналу ў адпаведнасці з сігналам руху машыны. 3-восевая сістэма рычажнага злучэння выкарыстоўвае 3-восевую перадачу сігналу, адзін сігнал меншы за 4-восевы.
4. Згодна з эфектам разьбы, 4-восевая апрацоўка больш раўнамерная, мёртвы кут меншы, а знешні выгляд больш прыгожы.
5. Адрозніваецца ад кірунку станка. Кірунак, на які паказвае наканечнік 4-й восі, можна змяніць у любы час. Наканечнік 4-й восі заўсёды паказвае на цэнтр апрацоўванай дэталі. 4-я вось больш дасканалая і надзейная, чым 4-я вось. 4-я вось - гэта тэндэнцыя развіцця. 3D Фрэзерныя станкі з ЧПУ. Важна тое, што больш чым 60% ў 3D Фрэзерныя станкі з ЧПУ, прадстаўленыя на рынку, маюць 4 восі. Пры выбары 4-восевага 3D Для станка з ЧПУ неабходна не толькі адрозніваць 4-восевы і 4-восевы, але і аналізаваць яго ўласныя ўмовы апрацоўкі, такія як памер, вага, цвёрдасць і метады апрацоўкі дэталі.
5-восевы фрэзерны станок з ЧПУ
Гэтыя фрэзерныя станкі падобныя на камплекты 3-4-восевага станка з ЧПУ, але маюць 2 дадатковыя восі, па якіх яны могуць рухацца. Гэтыя дадатковыя восі дазваляюць скараціць час праекта дзякуючы магчымасці адначасова рэзаць 5 краёў матэрыялу. Аднак з-за таго, што гэтыя станкі маюць больш доўгую вось X, гэта зніжае стабільнасць і дакладнасць, што патэнцыйна патрабуе большай увагі, чым камплект 3-4-восевага фрэзернага станка з ЧПУ.
5-восевы апрацоўчы цэнтр з ЧПУ характарызуецца высокай эфектыўнасцю і дакладнасцю, а пяціграннік можа быць апрацаваны за адзін раз. Калі ён абсталяваны 5-восевай сістэмай лічбавага кіравання высокай якасці, ён таксама можа выконваць высокадакладную апрацоўку складаных прасторавых паверхняў і больш падыходзіць для апрацоўкі сучасных формаў, такіх як аўтазапчасткі і дэталі канструкцый самалётаў. Існуе 2 спосабы кручэння восі 5-восевага вертыкальнага апрацоўчага цэнтра. Адзін з іх - кручэнне стала. Стол, усталяваны на станіне, можа круціцца вакол восі X, якая вызначаецца як вось А. Агульны рабочы дыяпазон восі А складае ад +30 градусаў да -120 градусаў. Таксама ў сярэдзіне працоўнага стала размешчаны кручэнне, якое круціцца вакол восі Z у становішчы, паказаным на малюнку, якое вызначаецца як вось С, а вось С круціцца. 360°Такім чынам, дзякуючы камбінацыі восей А і С, за выключэннем 5-восевага апрацоўчага цэнтра на ніжняй паверхні апрацоўванай дэталі, замацаванага на працоўным стале, астатнія 5 паверхняў могуць апрацоўвацца вертыкальным шпіндзелем. Мінімальнае значэнне градацыі восей А і С звычайна складае 0.001 градуса, таму апрацоўваную дэталь можна падзяліць на любы кут і апрацаваць нахільныя паверхні, нахільныя адтуліны і г.д. Калі восі А і С звязаны з трыма лінейнымі восямі X, Y, Z, можна апрацоўваць складаныя прасторавыя паверхні. Вядома, для гэтага патрэбна падтрымка высакаякасных сістэм ЧПУ, сервасістэм і праграмнага забеспячэння. Перавагай такой канструкцыі з'яўляецца тое, што канструкцыя шпіндзеля адносна простая, калянасць шпіндзеля вельмі добрая, а вытворчы кошт адносна нізкі. Аднак звычайны працоўны стол нельга праектаваць занадта вялікім, а грузападымальнасць таксама невялікая, асабліва калі паварот восі А большы або роўны 3 градусам, апрацоўваная дэталь будзе ствараць вялікі момант нагрузкі на працоўны стол пры рэзанні. Другі варыянт - спадзявацца на кручэнне вертыкальнай шпіндзельнай галоўкі. Пярэдні канец галоўнага вала - гэта круцільная галоўка, якая можа круціцца вакол восі Z. 360° каб стаць воссю C. Круцільная галоўка таксама мае вось A, якая можа круціцца вакол восі X, што звычайна можа дасягаць больш чым ±90 градусаў для дасягнення той жа функцыі, што і вышэй. Перавага гэтага метаду ўстаноўкі заключаецца ў тым, што апрацоўка шпіндзеля вельмі гнуткая, працоўны стол таксама можа быць распрацаваны вельмі вялікім, і велізарны фюзеляж і велізарны корпус рухавіка пасажырскага самалёта могуць апрацоўвацца на гэтым тыпе апрацоўчага цэнтра. Гэтая канструкцыя таксама мае вялікую перавагу: калі мы выкарыстоўваем сферычныя фрэзы для апрацоўкі крывалінейных паверхняў, калі цэнтральная лінія інструмента перпендыкулярная апрацоўваемай паверхні, паколькі лінейная хуткасць вяршыні сферычнай фрэзы роўная нулю, якасць паверхні апрацоўванай вяршыні будзе нізкай. Канструкцыя кручэння шпіндзеля прынята такім чынам, каб шпіндзель круціўся на вугал адносна апрацоўванай паверхні, каб сферычная фрэза пазбягала апрацоўвання вяршыні, гарантавала пэўную лінейную хуткасць і паляпшала якасць апрацоўкі паверхні. Гэтая канструкцыя вельмі папулярная для высокадакладнай апрацоўкі паверхняў прэс-формаў, чаго цяжка дасягнуць на апрацоўчых цэнтрах з паваротным сталом. Для дасягнення высокай дакладнасці кручэння высакаякасная паваротная вось таксама абсталявана круглай рашоткай зваротнай сувязі, і дакладнасць індэксавання складае ўсяго некалькі секунд. Вядома, структура кручэння гэтага тыпу шпіндзеля больш складаная, а вытворчы кошт таксама высокі.
Сапраўдная 5-восевая супраць падробнай 5-восевай
Сапраўдная 5-восевая сістэма мае функцыю RTCP. Яна можа аўтаматычна пераўтварацца ў адпаведнасці з даўжынёй маятніка шпіндзеля і механічнымі каардынатамі паваротнага стала. Пры складанні праграмы неабходна ўлічваць толькі каардынаты дэталі, а не даўжыню маятніка шпіндзеля і становішча паваротнага стала. Незалежна ад таго, ці з'яўляецца гэта сапраўдная 5-восевая сістэма, гэта не залежыць ад таго, ці звязана 5-восевая сістэма, імітацыя 5-восевай сістэмы таксама можа быць звязанай з 5-восевай сістэмай. Калі шпіндзель мае алгарытм RTCP для сапраўднай 5-восевай сістэмы, гэта азначае апрацоўку індэксавання. Сапраўдная 5-восевая сістэма з функцыяй RTCP патрабуе толькі задаць адну сістэму каардынат і толькі адзін раз задаць каардынаты інструмента. Імітацыя 5-восевай сістэмы стварае шмат праблем.
Сістэма ЧПУ з функцыяй RTCP можа непасрэдна выкарыстоўваць праграмаванне наканечніка інструмента без уліку адлегласці паміж цэнтрамі круцільнай восі. Пасля ўжывання рэжыму RTCP праграмаванне 5-восевай апрацоўкі з ЧПУ можа быць накіравана непасрэдна на наканечнік інструмента, а не на цэнтр круцільнай шпіндзельнай галоўкі, таму праграмаванне становіцца значна прасцейшым і больш эфектыўным.
Для псеўда-5-восевага падвойнага паваротнага стала неабходна задаць некалькі каардынат для дасягнення мэты індэкснай апрацоўкі. Аднак, калі гэта 5-восевая паваротная галоўка, індэксная апрацоўка не можа быць завершана, таму што 5-восевая паваротная галоўка не з'яўляецца адзінарным рухам Z пры апрацоўцы ўніз, а Z рухаецца разам з X або Y. У гэтым выпадку праграмаванне фальшывых 5-восевых сістэм будзе вельмі праблематычным, а адладка будзе больш складанай, а функцыя зрушэння па 3-восевых сістэмах у гэты час не можа быць выкарыстана.
Які фрэзерны станок з ЧПУ ідэальна падыходзіць для вас?
Хоць гэтыя фрэзерныя станкі здаюцца даволі прастатой у тым, што яны могуць зрабіць, яны з'яўляюцца вельмі далікатнымі і перадавымі тэхналогіямі. Калі вы хочаце праявіць больш творчасці ў сваіх дызайнах, рэкамендуецца ўкласці грошы ў камплект фрэзернага станка з ЧПУ з 4- або 5-восевым ЧПУ, але камплекты фрэзернага станка з ЧПУ з 3- або 4-восевым ЧПУ часта больш даступныя.
Цяпер, калі вы ведаеце, як працуе маршрутызатар, вы можаце лепш зразумець адрозненні паміж рознымі мадэлямі.
5-восевыя станкі з ЧПУ могуць рэзаць на 2 дадатковыя восі ў параўнанні з 3-восевымі станкамі з ЧПУ. Гэтыя фрэзерныя станкі маюць магчымасць рэзаць адначасова 5 бакоў кавалка матэрыялу, што пашырае магчымасці і гнуткасць аператара. У адрозненне ад сваіх 3-восевых аналагаў, гэтыя станкі звычайна выкарыстоўваюцца для рэзкі вялікіх... 3D дэталі. Акрамя таго, 5-восевыя станкі з ЧПУ маюць больш высокі партал і даўжэйшую вось X, што дазваляе ім выразаць большыя дэталі; аднак гэта мае сур'ёзныя выдаткі; чым вышэй партал і чым даўжэйшая вось X, тым менш дакладныя і стабільныя гэтыя станкі. Для належнага кантролю якасці вышыня h8 партала і даўжыня восі X павінны быць максімальна абмежаваныя.
Нягледзячы на тое, што фрэзерныя станкі здаюцца простымі машынамі, яны ўяўляюць сабой вельмі складаныя тэхналогіі, для працы з якімі патрабуецца пэўны ўзровень ведаў. 5-восевыя станкі з ЧПУ звычайна даражэйшыя за традыцыйныя 3-восевыя, але ў канчатковым выніку прапануюць большую гнуткасць і дазваляюць карыстальнікам быць больш крэатыўнымі ў сваіх праектах.
Колькі восяў вам патрэбна?
Магчыма, вы бачылі згадкі пра фрэзерныя станкі з ЧПУ, якія прапануюць сем, дзевяць ці нават адзінаццаць восяў. Нягледзячы на тое, што такую колькасць дадатковых восяў можа здацца цяжка ўявіць, тлумачэнне такой ашаламляльнай геаметрыі насамрэч даволі простае.
Калі вы маеце справу са станкамі, якія маюць, можна сказаць, больш за адзін такарны шпіндзель, то ў вас ужо ёсць больш восяў.
Напрыклад, у нас ёсць станкі з 2-мі шпіндзелямі і ніжнімі рэвальвернымі галоўкамі. На такіх станках у вас будзе некалькі восяў: верхняя рэвальверная галоўка будзе мець 4 восі, а ніжняя — 2, а затым у вас ёсць супрацьлеглыя шпіндзелі, якія таксама маюць 2 восі. Такія станкі могуць мець да 9 восяў.
Дэталь, напрыклад, аэракасмічны клапан, можа быць выраблена на 5-восевым станку з ЧПУ. Або мы можам зрабіць гэтую дэталь на шматвосевым фрэзерным станку з ЧПУ, які мае паваротную вось B і два шпіндзелі для 2 восяў C, а таксама X, Y і Z. Ёсць таксама ніжняя рэвальверная галоўка, якая дае вам другую вось X і Z. Такім чынам, гэта дае вам больш восей, але сама дэталь мае тую ж геаметрыю.
Дык колькі восяў вам патрэбна для вашага бізнесу?
Як гэта часта бывае ў вытворчасці, адказ на гэтае пытанне залежыць ад вашай канкрэтнай сферы прымянення. Зірніце на наступны прыклад:
Лапатка турбіны — гэта паверхня свабоднай формы, якая можа быць даволі складанай. Найбольш эфектыўны спосаб апрацоўваць такую лапатку — выкарыстоўваць 5-восевую апрацоўку, рухаючы інструмент па спіралі вакол профілю лапаткі. Можна выкарыстоўваць 3-восевую апрацоўку, калі вы паставіце лапатку ў пэўнае становішча, а затым выкарыстаеце 3-лінейныя восі для апрацоўкі паверхні, але гэта звычайна не самы эфектыўны спосаб.
Геаметрыя дэталі падкажа вам, ці патрэбна вам канфігурацыя з 3, 4 ці 5 восямі.
Аднак важна памятаць, што патрэбная колькасць восяў залежыць не толькі ад адной дэталі. Шмат у чым гэта будзе вызначацца як самім вырабам, так і мэтай майстэрні.
Кліент можа прынесці мне дэталь, напрыклад, тытанавы кранштэйн для аэракасмічнай прамысловасці, і я магу сказаць: «Гэта ідэальная дэталь для 5-восевага фрэзернага стала з ЧПУ, але яны могуць планаваць вырабляць дэталі, якія лепш падыдуць для аднаго з нашых станкоў». Гэты шматфункцыянальны станок можа быць не аптымізаваны гэтак жа, як 5-восевы станок з ЧПУ, але ён можа даць кліенту магчымасць выконваць такарныя работы, апрацоўваць валы або патроны, што з'яўляецца часткай іх доўгатэрміновага плана.
Яшчэ адзін важны момант — гэта працоўная зона. Які максімальны памер дэталі можна змясціць у станок і пры гэтым выконваць змену інструмента і перадачу дэталі? Гэта разуменне магчымасцей станка з ЧПУ, яго магчымасцей і непатрэбных дзеянняў.
