cNC de 5 eixos vs CNC de 3 eixos per a la mecanització de peces d'acer

Quan es subministren o dissenyen La mecanització d'acer per CNC , els enginyers sovint pregunten: Hem d’utilitzar una fresadora CNC de 3 eixos o de 5 eixos?

Ambdós tipus de tecnologia s’utilitzen àmpliament en el mecanitzat d’acer, però difereixen notablement en precisió, temps de muntatge, estructura de costos i llibertat de disseny.

A partir de comparatives de producció, estudis de temps i projectes d’eliminació de fixacions realitzats en cel·les de mecanitzat per a l’automoció, l’energia i l’aeroespacial, aquest article compara el mecanitzat CNC de 5 eixos respecte al de 3 eixos per a peces d’acer —i mostra quina opció és millor per a la vostra aplicació.

Què és el mecanitzat CNC de 3 eixos?

Una fresadora CNC de 3 eixos mou l’eina segons les direccions X, Y i Z.

Característiques típiques:

• Elements plans o prismàtics

• Es requereixen múltiples muntatges per a peces complexes

• Tarifa horària més baixa

• Ampliament disponible

• Excel·lent per a suports, plaques, blocs i carcasses

Què és el Fresatge CNC de 5 Eixos?

Una màquina de 5 eixos afegeix dos eixos rotatius, que permeten inclinar l’eina o la peça.

Característiques típiques:

• Accés a múltiples cares en un sol muntatge

• Geometries complexes i forats inclinats

• Reducció de la fixació

• Millor orientació de l’eina

• Cost més elevat de la màquina

• Més ràpid per a peces complexes

Cas de comparació de producció real

Un programa de blocs hidràulics va comparar l'usinatge del mateix component d'acer:

Resultat:
Malgrat una tarifa horària més elevada, la màquina de 5 eixos va aconseguir un 19 % menys de cost per peça a causa de l'eliminació de muntatges i de la reducció de residus.

Capacitat d'exactitud i tolerància

cNC 3-eixos

• Alta exactitud en una única orientació

• Els errors s'acumulen en múltiples muntatges

• Cal tornar a establir els referencials

• Acumulació típica de toleràncies en múltiples muntatges: ±0,02–0,05 mm

cNC 5-eixos

• La mecanització en un sol muntatge redueix el desplaçament del referencial

• Eines més curtes → menys deformació

• Exactitud angular integrada

• Millor control de la GD&T

Guanyador per a toleràncies posicionals ajustades: 5 eixos ✅

Productivitat i temps de cicle

Guanyador per a peces complexes: 5 eixos ✅

Vida útil de l’eina i acabat superficial

la mecanització 5 eixos permet una orientació òptima de l’eina:

• Angles d’engranatge constants

• Reducció de les vibracions

• Sortida més curta

• Millor evacuació de les cargoles

Les proves de producció van mostrar un augment de la vida útil de l’eina 22–35%en peces d’acer amb bosses profundes quan es passa a trajectòries d’acabat de 5 eixos.

Consideracions de cost: Quin és més econòmic?

les màquines de 5 eixos tenen un cost per hora superior, però el cost total depèn de:

• Nombre de muntatges

• Complexitat de la fixació

• Deseixos i treball de repetició

• Temps d'inspecció

• Volum

Llibertat de Disseny

el fresat de 5 eixos permet:

• Sota tall

• Angles compostos

• Superfícies esculpides

• Formes semblants a les de turbines

• Cavitats profundes sense eines llargues

el fresat de 3 eixos és limitat llevat que es faci una nova fixació.

Sostenibilitat i eficiència dels materials

Menys muntatges signifiquen:

• Menys residus

• Menys material per a les fixacions

• Bucles d'inspecció reduïts

• Termini d’entrega més curt

PMF: Fresat de 5 eixos vs. fresat de 3 eixos per a l'acer

És el fresat de 5 eixos sempre més precís?

No inherentment, però menys muntatges i eines més curtes solen millorar la precisió global.