EN
מכונות CNC 5 צירים לעומת מכונות CNC 3 צירים לעיבוד חלקים מפלדה
מכונות CNC 5 צירים לעומת מכונות CNC 3 צירים לעיבוד חלקים מפלדה
בעת רכישת או תכנון עיבוד פלדה באמצעות CNC , מהנדסים שואלים לעתים קרובות: האם להשתמש במכונת CNC של 3 צירים או של 5 צירים?
שתי הטכנולוגיות בשימוש נרחב בעיבוד פלדה, אך הן נבדלות באופן דרמטי בדיוק, בזמן ההתקנה, מבנה העלות והחופש העיצובי.
בהתבסס על השוואת יעילות ייצור, מחקרי זמן ופרויקטים להסרת אבזרים בתאי עיבוד באוטומובילים, אנרגיה ותעופה, מאמר זה משווה בין עיבוד CNC של 5 צירים לעומת עיבוד CNC של 3 צירים לחלקי פלדה — ומציג לאילו יישומים כל אפשרות מתאימה יותר.
מהו עיבוד CNC של 3 צירים?
מכונת CNC של 3 צירים מזיזת את הכלי לאורך הצירים X, Y ו-Z.
מאפיינים טיפוסיים:
-
תכונות שטוחות או פריזמטיות
-
נדרשים מספר סדרי תצורה עבור חלקים מורכבים
-
שעור שעה נמוך יותר
-
מוצאים בשוק בצורה רחבה
-
מצוין למסגרות, לוחות, בלוקים וקרבות
מה הוא חיתוך CNC ב-5 צירים?
מכונה בעלת 5 צירים מוסיפה שני צירים סיבוביים, המאפשרים להטיה של הכלי או החלק.
מאפיינים טיפוסיים:
-
גישה למספר פאות במערכת אחת
-
גאומטריות מורכבות וקביעות בזווית
-
הפחתת החיזוקים (התקנות)
-
כיוון טוב יותר של הכלי
-
עלות גבוהה יותר של המכונה
-
מהיר יותר עבור חלקים מורכבים
מקרה השוואתי של ייצור ממשי
תוכנית מנהלת הידראולית בהשוואה לעיבוד אותו רכיב פלדה:
| מטרי | cNC 3-ציר | cNC 5-ציר |
|---|---|---|
| מספר ההתקנות הנדרשות | 4 | 1 |
| זמן מחזור כולל | 42 דקות | 28 דק |
| עלות המתקן | $4,500 | $1,200 |
| סיבולת מיקום | ±0.025 מ"מ | ±0.012 מ"מ |
| שיעור פסול | 4.2% | 1.6% |
| נפח שנתי | 6,000 יחידות | 6,000 יחידות |
תוצאה:
למרות שיעור שעה גבוה יותר, מכונת 5 צירים סיפקה הוזלה של 19% בעלות ליחידה בשל ביטול ההתקנה וצמצום הפסולת.
דיוק ויכולת סובלנות
cNC 3-ציר
-
דיוק גבוה בכיוון אחד בלבד
-
שגיאות מצטברות לאורך מספר התקנות
-
יש לקבוע מחדש את נקודות התייחסות
-
הצטברות סובלנות טיפוסית בהתקנות מרובות: ±0.02–0.05 מ"מ
cNC 5-ציר
-
עיבוד בהתקנה אחת מפחית את זיהוי נקודת התייחסות
-
כלי עבודה קצרים יותר → עקימה קטנה יותר
-
דיוק זוויתי מובנה
-
שליטה טובה יותר ב-GD&T
זוכה עבור סיבובים צרים של סבירות מיקום: מכונה בעלת 5 צירים ✅
תפוקה وزمن מחזור
| גורם | 3 צירים | 5-ציר |
|---|---|---|
| זמן התקנה | גבוה | נמוך |
| יעילות בקיזוז גס | דומה | דומה |
| גישה לסיום עיבוד | מוגבל | מְעוּלֶה |
| שינוי כלים | יותר | פחות |
זוכה עבור חלקים מורכבים: מכונה בעלת 5 צירים ✅
אורך חיים של הכלי וסיווג המשטח
עיבוד 5 צירים מאפשר אוריינטציה אופטימלית של הכלי:
-
זוויות השתתפות קבועות
-
הפחתת רעידה
-
אורך מוטל קצר יותר
-
הסרת עפרונות טובה יותר
ניסויי ייצור הראו עלייה באורך חיים של הכלי 22–35%בחלקים נחושתיים עם כיסים עמוקים בעת מעבר למסלולי גימור 5-צירים.
שקולות עלות: מהו הבחירה הכלכלית יותר?
מכונות 5-צירים יקרות יותר לשעה, אך העלות הכוללת תלויה ב:
-
מספר ההתקנות
-
מורכבות הרכיב
-
פסולת ועבודת תיקון מחדש
-
זמן בדיקה
-
כמות
| מקרה | הבחירה הטובה יותר |
|---|---|
| חלקים פריזמטיים פשוטים | 3 צירים |
| רכיבים רב-פניים | 5-ציר |
| תolerances גאומטריות ודוקות צמודות (GD&T) | 5-ציר |
| נפח נמוך + גאומטריה פשוטה | 3 צירים |
| ייצור פרוטוטיפים של חלקים מורכבים | 5-ציר |
חופש חופש עיצוב
חמשת הצירים מאפשרים:
-
שקעים
-
זוויות מרוכבות
-
משטחים מוצגים
-
צורות דמויות טורבינה
-
חורים עמוקים ללא כלים ארוכים
שלושת הצירים מוגבלים אלא אם נעשה שימוש בחיזוק מחדש.
קיימות ויעילות חומרים
פחות התקנות פירושן:
-
פחות פסולת
-
חומר פחות למזגנים
-
לולאות בדיקה מופחתות
-
זמני חיכוך קצרים יותר
שאלה נפוצה: מכונות CNC 5 צירים לעומת 3 צירים לפלדה
האם מכונה בעלת 5 צירים תמיד מדויקת יותר?
לא באופן טבעי — אך פחות התקנות ומכונות קצרות יותר משפרות בדרך כלל את הדיוק הכולל.