5-Άξονες έναντι 3-Αξόνων CNC για την κατεργασία ατσάλινων εξαρτημάτων

Κατά την εξασφάλιση προμηθειών ή το σχεδιασμό Κατεργασία μεταλλικών εξαρτημάτων από χάλυβα με CNC , οι μηχανικοί συχνά ρωτούν: Να χρησιμοποιήσουμε μηχάνημα CNC 3 αξόνων ή 5 αξόνων;

Και οι δύο τεχνολογίες χρησιμοποιούνται ευρέως στη μηχανουργική επεξεργασία χάλυβα, αλλά διαφέρουν σημαντικά ως προς την ακρίβεια, τον χρόνο προετοιμασίας, τη δομή κόστους και την ελευθερία σχεδιασμού.

Με βάση τη σύγκριση επιδόσεων παραγωγής, μελέτες χρόνου και έργα εξάλειψης συγκρατητικών σε κύτταρα μηχανουργικής επεξεργασίας για τον αυτοκινητοβιομηχανικό, ενεργειακό και αεροδιαστημικό τομέα, το παρόν άρθρο συγκρίνει τη μηχανουργική επεξεργασία CNC 5 αξόνων και 3 αξόνων για χαλύβδινα εξαρτήματα —και επιδεικνύει ποια επιλογή είναι καλύτερη για τη συγκεκριμένη εφαρμογή σας.

Τι είναι η μηχανουργική επεξεργασία CNC 3 αξόνων;

Μια μηχανή CNC 3 αξόνων μετακινεί το εργαλείο κατά μήκος των διευθύνσεων X, Y και Z.

Τυπικά χαρακτηριστικά:

• Επίπεδα ή πρισματικά χαρακτηριστικά

• Απαιτούνται πολλαπλές ρυθμίσεις για περίπλοκα εξαρτήματα

• Χαμηλότερο ωρομίσθιο

• Ευρέως Διαθέσιμο

• Εξαιρετικό για βραχίονες, πλάκες, μπλοκ και περιβλήματα

Τι είναι η μηχανική 5-άξονα CNC;

Μια 5-άξονα μηχανή προσθέτει δύο περιστροφικούς άξονες, επιτρέποντας την κλίση του εργαλείου ή του εξαρτήματος.

Τυπικά χαρακτηριστικά:

• Πρόσβαση σε πολλαπλές επιφάνειες σε μία μόνο ρύθμιση

• Περίπλοκες γεωμετρίες και κεκλιμένες οπές

• Μειωμένη ανάγκη για συγκρατητικά συστήματα

• Καλύτερος προσανατολισμός του εργαλείου

• Υψηλότερο κόστος μηχανής

• Ταχύτερη επεξεργασία περίπλοκων εξαρτημάτων

Πραγματική Σύγκριση Παραγωγής

Ένα πρόγραμμα υδραυλικού μανιφόλντ συγκρίνει τη μηχανική κατεργασία του ίδιου εξαρτήματος από χάλυβα:

Αποτέλεσμα:
Παρά το υψηλότερο ωρομίσθιο, η 5-άξονη μηχανή παρέδωσε 19% χαμηλότερο κόστος ανά τεμάχιο λόγω εξάλειψης των ρυθμίσεων και μείωσης των αποβλήτων.

Ακρίβεια και Ικανότητα Ανοχής

3-Αξονική CNC

• Υψηλή ακρίβεια σε μία μόνο προσανατολισμένη θέση

• Οι σφάλματα συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια πολλαπλών ρυθμίσεων

• Πρέπει να επαναθεσπιστούν τα σημεία αναφοράς (datums)

• Τυπική συσσώρευση ανοχών σε πολλαπλές ρυθμίσεις: ±0,02–0,05 mm

5-Αξονική CNC

• Η κατεργασία σε μία μόνο ρύθμιση μειώνει τη μετατόπιση των σημείων αναφοράς

• Συντομότερα εργαλεία → μικρότερη παραμόρφωση

• Γωνιακή ακρίβεια ενσωματωμένη

• Καλύτερος έλεγχος GD&T

Νικητής για αυστηρές ανοχές θέσης: 5 αξόνων ✅

Παραγωγικότητα και χρόνος κύκλου

Νικητής για πολύπλοκα εξαρτήματα: 5 αξόνων ✅

Διάρκεια ζωής του εργαλείου και επιφανειακή απόδοση

η κατεργασία 5 αξόνων επιτρέπει βέλτιστο προσανατολισμό του εργαλείου:

• Σταθερές γωνίες εμβάθυνσης

• Μειωμένη κραδασμική συμπεριφορά (chatter)

• Μικρότερο μήκος προεξοχής του εργαλείου

• Καλύτερη απομάκρυνση των υλικών κοπής

Οι δοκιμαστικές παραγωγές έδειξαν αύξηση της διάρκειας ζωής του εργαλείου 22–35%σε χαλύβδινα εξαρτήματα με βαθιές υποδοχές κατά τη μετάβαση σε διαδρομές τελικής κατεργασίας 5 αξόνων.

Θέματα κόστους: Ποια είναι πιο οικονομική;

οι μηχανές 5 αξόνων έχουν υψηλότερο κόστος ανά ώρα, αλλά το συνολικό κόστος εξαρτάται από:

• Τον αριθμό των ρυθμίσεων

• Πολυπλοκότητα του ρολού

• Τα απορρίμματα και την επανεργασία

• Χρόνος ελέγχου

• ΤΟΜΟΣ

Ελευθερία Σχεδιασμού

η 5-άξονη κατεργασία επιτρέπει:

• Υπονομεύσεις

• Σύνθετες γωνίες

• Διαμορφωμένες επιφάνειες

• Σχήματα όπως των πτερυγίων τουρμπίνας

• Βαθιές κοιλότητες χωρίς μακριά εργαλεία

η 3-άξονη κατεργασία είναι περιορισμένη, εκτός εάν χρησιμοποιηθεί επαναστερέωση.

Βιωσιμότητα και αποδοτικότητα υλικών

Λιγότερες ρυθμίσεις σημαίνουν:

• Λιγότερα απόβλητα

• Μικρότερη χρήση υλικού για τα σφιγκτήρια

• Μειωμένος αριθμός ελέγχων

• Πιο σύντομοι χρόνοι παράδοσης

Συχνές Ερωτήσεις: Κατεργασία με CNC 5 αξόνων έναντι CNC 3 αξόνων για χάλυβα

Είναι πάντα πιο ακριβής η κατεργασία με CNC 5 αξόνων;

Όχι απαραιτήτως—ωστόσο, ο μικρότερος αριθμός ρυθμίσεων και τα συντομότερα εργαλεία βελτιώνουν συνήθως τη συνολική ακρίβεια.