5-осова срещу 3-осова ЧПУ за обработка на стоманени детайли

При търсене или проектиране CNC обработката на стоманени части , инженерите често задават въпроса: Трябва ли да използваме CNC машина с 3 оси или с 5 оси?

И двете технологии се използват широко при обработката на стомана, но се различават значително по точност, време за подготвяне, структура на разходите и свобода на проектиране.

Въз основа на сравнителни проучвания на производствените показатели, временни анализи и проекти за елиминиране на приспособления в машинни клетки за автомобилна, енергийна и аерокосмическа обработка, в тази статия се сравняват cNC обработката с 5 оси и с 3 оси за стоманени детайли — и се показва кой вариант е по-подходящ за вашето приложение.

Какво представлява CNC обработката с 3 оси?

CNC машината с 3 оси движи режещия инструмент по осите X, Y и Z.

Типични характеристики:

• Плоски или призматични елементи

• Изискват се множество настройки за сложни части

• По-ниска часова такса

• Широко Доступен

• Изключително подходящ за крепежни скоби, плочи, блокове и корпуси

Какво е 5-осно CNC механично обработване?

Петосевовата машина добавя две ротационни оси, което позволява накланяне на инструмента или детайла.

Типични характеристики:

• Достъп до множество повърхности в една и съща настройка

• Сложни геометрии и наклонени отвори

• Намалена необходимост от приспособления

• По-добра ориентация на инструмента

• По-висока цена на машината

• По-бързо за сложни части

Случай на реално производствено сравнение

Програма за хидравличен колектор, при която се сравнява фрезоването на същия стоманен компонент:

Резултат:
Въпреки по-високата часова такса, 5-осевата машина осигури 19 % по-ниска себестойност на част поради елиминиране на настройката и намаляване на брака.

Точност и допустима грешка

3-осево CNC

• Висока точност при една-единствена ориентация

• Грешките се натрупват при множество настройки

• Базовите повърхности трябва да се възстановяват отново

• Типично натрупване на допуски при множество настройки: ±0,02–0,05 мм

5-осево CNC

• Обработката при една-единствена настройка намалява преместването на базовите повърхности

• По-къси инструменти → по-малко огъване

• Ъглова точност вградена в конструкцията

• По-добър контрол върху геометричните допуски и техническите изисквания (GD&T)

Победител при тесни позиционни допуски: 5-осова ✅

Производителност и време на цикъл

Победител за сложни детайли: 5-осова ✅

Срок на служба на инструмента и повърхностна крайна обработка

5-осовата обработка позволява оптимална ориентация на инструмента:

• Постоянни ъгли на включване

• Намалено вибриране

• По-къса изпъкваща дължина

• По-добра екстракция на стружката

Пробното производство показа увеличаване на срока на служба на инструмента 22–35%при стоманени детайли с дълбоки джобове при преминаване към завършващи пътища с 5 оси.

Съображения относно разходите: Кой вариант е по-икономичен?

машините с 5 оси имат по-висока цена на час, но общата цена зависи от:

• Броя на настройките

• Сложността на приспособленията

• Отпадъците и необходимостта от поправки

• Време за проверка

• Обем

Свобода в дизайна

5-осова обработка позволява:

• Подрезки

• Съставни ъгли

• Скулптурни повърхности

• Форми, подобни на турбини

• Дълбоки кухини без използване на дълги инструменти

3-осовата обработка е ограничена, освен ако не се приложи повторно фиксиране.

Устойчивост и ефективност на материала

По-малко настройки означават:

• По-малко отпадъци

• По-ниско потребление на материали за приспособления

• Намалени цикли на инспекция

• По-кратки срокове на доставка

Често задавани въпроси: 5-осови срещу 3-осови CNC машини за стомана

Винаги ли 5-осовата обработка е по-точна?

Не по принцип — но по-малкото настройки и по-късите режещи инструменти обикновено подобряват общата точност.