cNC a 5 assi rispetto a CNC a 3 assi per la lavorazione di parti in acciaio

Durante l'approvvigionamento o la progettazione Lavorazione CNC di parti in acciaio , gli ingegneri chiedono spesso: Dobbiamo utilizzare una macchina a controllo numerico computerizzato (CNC) a 3 assi o a 5 assi?

Entrambe le tecnologie sono ampiamente utilizzate nella lavorazione dell'acciaio, ma differiscono notevolmente in termini di precisione, tempo di allestimento, struttura dei costi e libertà progettuale.

Sulla base di benchmark produttivi, studi temporali e progetti volti all’eliminazione di dispositivi di fissaggio realizzati in celle di lavorazione per i settori automobilistico, energetico e aerospaziale, questo articolo confronta la lavorazione CNC a 5 assi rispetto a quella a 3 assi per componenti in acciaio — evidenziando quale opzione risulta più adatta alla vostra applicazione.

Che cos’è la lavorazione CNC a 3 assi?

Una macchina CNC a 3 assi muove l’utensile lungo le direzioni X, Y e Z.

Caratteristiche tipiche:

• Caratteristiche piane o prismatiche

• Sono richiesti più allestimenti per parti complesse

• Tariffa oraria inferiore

• Ampiamente disponibile

• Ottimo per staffe, piastre, blocchi e carter

Che cos'è l'Automatizzazione CNC a 5 assi?

Una macchina a 5 assi aggiunge due assi rotativi, consentendo all’utensile o al pezzo di inclinarsi.

Caratteristiche tipiche:

• Accesso a più facce in un unico allestimento

• Geometrie complesse e fori inclinati

• Riduzione delle attrezzature di fissaggio

• Migliore orientamento dell’utensile

• Costo superiore della macchina

• Più veloce per parti complesse

Caso di confronto con produzione reale

Un programma per collettori idraulici ha confrontato la lavorazione dello stesso componente in acciaio:

Risultato:
Nonostante un costo orario più elevato, la macchina a 5 assi ha conseguito un costo per pezzo inferiore del 19% grazie all’eliminazione delle configurazioni e alla riduzione degli scarti.

Precisione e capacità di tolleranza

3-Axis CNC

• Alta precisione in una singola orientazione

• Gli errori si accumulano su più configurazioni

• I riferimenti devono essere ridefiniti

• Accumulo tipico di tolleranze su più configurazioni: ±0,02–0,05 mm

5-Axis CNC

• La lavorazione in un’unica configurazione riduce lo spostamento dei riferimenti

• Utensili più corti → minore deformazione

• Precisione angolare integrata

• Miglior controllo GD&T

Vincitore per tolleranze posizionali strette: 5 assi ✅

Produttività e tempo di ciclo

Vincitore per componenti complessi: 5 assi ✅

Durata utensile e finitura superficiale

la lavorazione a 5 assi consente un’orientazione ottimale dell’utensile:

• Angoli di impegnamento costanti

• Riduzione delle vibrazioni

• Lunghezza sporgente ridotta

• Migliore evacuazione dei trucioli

Le prove di produzione hanno dimostrato un aumento della durata dell’utensile 22–35%su componenti in acciaio con tasche profonde, passando a percorsi di finitura a 5 assi.

Considerazioni sui costi: quale soluzione è più economica?

le macchine a 5 assi hanno un costo orario superiore, ma il costo totale dipende da:

• Numero di montaggi

• Complessità del rubinetto

• Spreco e ritrattamento

• Tempo di ispezione

• Volume

Libertà di progettazione

il sistema a 5 assi consente:

• Sottoscavi

• Angoli composti

• Superfici scolpite

• Forme simili a quelle delle turbine

• Cavità profonde senza l’uso di utensili lunghi

il sistema a 3 assi è limitato, a meno che non si ricorra al ri-fissaggio.

Sostenibilità e efficienza dei materiali

Meno montaggi significano:

• Meno scarti

• Materiale della staffa inferiore

• Riduzione dei cicli di ispezione

• Tempi di attesa più brevi

Domande frequenti: fresatura CNC a 5 assi rispetto a quella a 3 assi per acciaio

La fresatura a 5 assi è sempre più precisa?

Non necessariamente—ma un numero minore di montaggi e utensili più corti migliorano generalmente la precisione complessiva.