3 Axis vs 4 Axis vs 5 Axis CNC Router Machine

När du har en idé om att köpa en CNC-fräsmaskin, hur många axlar behöver du för den CNC router kit? Det är ett vanligt problem för varje köpare av CNC-router, så låt oss börja göra en jämförelse av 3-axliga, 4-axliga och 5-axliga CNC-routrar.

Förstå 3 Axis, 4th Axis, 4 Axis och 5 Axis för CNC Router Machine Kits

5-axel: XYZAB, XYZAC, XYZBC (spindeln kan vridas åt vänster och höger 180° runt.)

4-axlar: XYZA, XYZB, XYZC (4-axligt länkage)

4:e axeln: YZA, XZA (3-axligt länkage)

3-axlig: XYZ (3-axlig länkage)

A-, B- eller C-axeln motsvarar rotationsaxeln för X, Y, Z.

3-axlig CNC-routermaskin

Dessa specifika CNC-routrar kan gå längs 3 olika axlar samtidigt.

X-axel: vänster till höger

Y-axel: fram och bak

Z-axel: upp och ner

3-axliga CNC-fräsmaskiner som rör sig 3-axliga samtidigt; X-axeln, Y-axeln och Z-axeln. Genom att skära längs X-axeln flyttas överfräsen från vänster till höger, skärning längs Y-axeln flyttar den framifrån och bak och skär över Z-axeln flyttar den upp och ner. Dessa maskiner används främst för att skära platta, 2D och 2.5D delar. Oavsett om det är platt carving eller rund carving kan man tänka på det som platt carving, det räknas ut efter pulsen.

3-axlig CNC-router

4th Axis CNC Router Machine

I allmänhet lägger du till en rotationsaxel på 3-axlig CNC-frässats, även kallad A-axel, det vill säga 4:e rotationsaxel CNC-fräs. Hur skiljer man på ett riktigt 4-axligt CNC-routerkit? Vi ger ett vanligt exempel på 4-axlar 3D cylinder routing, består av en rund kort sticka skär eller skära en 3D buddha, detta arbete har 4-axlar, men fungerar bara med 3-axligt CNC-system, det används X-axel eller Y-axel för att driva rotationsaxeln, den verkliga arbetaren är en 3-axlig CNC-maskin eller en roterande 4:e axel-CNC-maskin.

4:e axel CNC-router

4-axlig CNC-routermaskin

4-axligt CNC-fräsbord gör arbete möjligt på båda sidor, vilket inte är på 3-axligt CNC-fräsbord. De 4-axliga CNC-maskinerna har också X-, Y-, Z-axel, det hänvisar till XYZA, XYZB, XYZC, 4-axlar är länkade, 4-axeln kan arbeta samtidigt.

4-axlig CNC-router

4 axel VS 4:e axel

4-axeln betyder att verktygsmaskinen utför rörelsen av X-, Y-, Z- och A-axeln samtidigt. De 4 axlarna representerar de 4 riktningarna på verktygsmaskinen. Vanligtvis representerar X-axeln vänster och höger riktning, Y-axeln är den främre och bakre riktningen och Z-axeln är riktningen upp och ner. A-axeln är den positiva och negativa riktningen för rotationsaxeln. Den 4:e axeln innebär att verktygsmaskinen endast kan utföra rörelserna för X-, Y-, Z- och A-axeln samtidigt.

3 axlar kan inte utföra länken av 4 axlar samtidigt. Den 4:e axeln CNC-fräsmaskinen är grovt uppdelad i 2 typer, den ena är en 4:e axels plattfräsmaskin och den andra är en 4:e axeln 3D CNC router maskin. Som namnet antyder, skär eller skär den 4:e axeln planöverfräsmaskinen endast på ena sidan i materialet.

4:e axeln 3D bearbetning innebär att maskinen kan prestera 3D roterande snidning eller skärning, men en av de 3 axlarna X, Y och Z omvandlas till A-axeln för dirigering. Vi förklarar skillnaden mellan dessa två typer av 3D CNC-maskiner från olika vinklar:

1. Begreppsmässigt är skillnaden mellan 4-axel och 4:e axel om 4-axlig länkning av X, Y, Z och A kan utföras samtidigt.

2. Ur maskinens kontrollsystems synvinkel använder den 4-axliga CNC-maskinen ett 4-axligt länksystem, och den 4:e axeln använder ett 3-axligt länksystem.

3. Det 4-axliga länksystemet använder 4-axlig signalöverföring enligt maskinens rörelsesignal. Förlust, 3-axlig länkning använder 3-axlig signalöverföring, en signal är mindre än 4-axlig.

4. Enligt routingeffekten har 4-axeln mer bearbetning än 4:e axeln, bearbetningen är mer enhetlig, den döda vinkeln är mindre och utseendet är vackrare.

5. Skiljer sig från verktygsmaskinens riktning. Riktningen som det 4-axliga verktygstipset pekar på kan ändras när som helst. Verktygsspetsen på 4:e axeln pekar alltid mot mitten av arbetsstycket. 4-axeln är mer avancerad och mer pålitlig än 4:e axeln. 4 axel är utvecklingstrenden av 3D CNC-routermaskiner. Det viktiga är att mer än 60% av 3D CNC-routermaskiner på marknaden är 4:e axeln. När du väljer en 4-axlig 3D CNC-maskin, det är nödvändigt att inte bara skilja mellan 4-axel och 4:e axel, utan också att analysera sina egna bearbetningsförhållanden, såsom storlek, vikt, hårdhet och bearbetningsmetoder för arbetsstycket.

5-axlig CNC-routermaskin

Dessa routrar är ungefär som 3, 4-axliga CNC-maskinsatsen, men de har ytterligare 2 axlar som de kan flytta längs. Dessa extra axlar tillåter kortare projekttid på grund av deras förmåga att skära 5 kanter av materialet samtidigt. Men på grund av det faktum att dessa maskiner har en längre X-axel, ger det mindre stabilitet och noggrannhet-potentiellt kräver mer av din uppmärksamhet än en 3, 4-axlig CNC-routersats.

Det 5-axliga CNC-bearbetningscentret har egenskaperna hög effektivitet och hög precision, och pentaedern kan bearbetas i en fastspänning av arbetsstycket. Om den är utrustad med ett 5-axligt länksystem av hög kvalitet, numeriskt styrsystem, kan det också utföra högprecisionsbearbetning av komplexa rumsliga ytor och är mer lämpat för bearbetning av moderna formar som bildelar och flygplanskonstruktionsdelar. Det finns 2 sätt för den roterande axeln för det 5-axliga vertikala bearbetningscentret. Den ena är bordets roterande axel. Bordsduken på sängen kan rotera runt X-axeln, som definieras som A-axeln. Det allmänna arbetsområdet för A-axeln är +30 grader till - 120 grader. Det finns också ett roterande bord i mitten av arbetsbordet, som roterar runt Z-axeln vid den position som visas i figuren, som definieras som C-axeln, och C-axeln roterar 360°. På detta sätt, genom kombinationen av A-axeln och C-axeln, förutom det 5-axliga bearbetningscentret på bottenytan av arbetsstycket fixerad på arbetsbordet, kan de andra 5 ytorna bearbetas av den vertikala spindeln. Det minsta graderingsvärdet för A-axeln och C-axeln är i allmänhet 0.001 grader, så att arbetsstycket kan delas upp i valfri vinkel och lutande ytor, lutande hål etc. kan bearbetas. Om A-axeln och C-axeln är länkade med X, Y, Z 3 linjära axlar kan komplexa rumsytor bearbetas. Naturligtvis kräver detta stöd av avancerade CNC-system, servosystem och mjukvara. Fördelen med detta arrangemang är att spindelns struktur är relativt enkel, spindelns styvhet är mycket god och tillverkningskostnaden är relativt låg. Det allmänna arbetsbordet kan dock inte utformas för att vara för stort, och den bärande kapaciteten är också liten, särskilt när A-axelns rotation är större än eller lika med 90 grader, kommer arbetsstycket att ge ett stort bärande moment till arbetsbordet vid skärning. Den andra är att lita på rotationen av det vertikala spindelhuvudet. Den främre änden av huvudaxeln är ett roterande huvud, som kan cirkla runt Z-axeln 360° att bli C-axeln. Det roterande huvudet har även en A-axel som kan rotera runt X-axeln, som i allmänhet kan nå mer än ±90 grader för att uppnå samma funktion som ovan. Fördelen med denna inställningsmetod är att spindelbearbetningen är mycket flexibel, arbetsbordet kan också utformas för att vara mycket stort, och passagerarflygplanets enorma flygkropp och enorma motorskal kan bearbetas på denna typ av bearbetningscenter. Denna design har också en stor fördel: när vi använder sfäriska fräsar för att bearbeta krökta ytor, när verktygets mittlinje är vinkelrät mot den bearbetade ytan, eftersom den linjära hastigheten på spetsen på den sfäriska fräsen är noll, kommer ytkvaliteten på arbetsstycket som skärs av spetsen att vara dålig. Utformningen av spindelrotationen antas för att få spindeln att rotera en vinkel i förhållande till arbetsstycket, så att den sfäriska fräsen undviker spetsskärningen, garanterar en viss linjär hastighet och förbättrar ytbearbetningskvaliteten. Denna struktur är mycket populär för ytbearbetning av formar med hög precision, vilket är svårt för roterande bordsbearbetningscenter att uppnå. För att uppnå den höga rotationsprecisionen är den avancerade rotationsaxeln också utrustad med cirkulär gitteråterkoppling, och indexeringsnoggrannheten är inom några sekunder. Naturligtvis är rotationsstrukturen för denna typ av spindel mer komplicerad och tillverkningskostnaden är också hög.

Sann 5 Axis VS Fake 5 Axis

Den sanna 5-axeln har RTCP-funktion. Den kan omvandlas automatiskt efter spindelns pendellängd och det roterande bordets mekaniska koordinater. Vid sammanställning av programmet behöver endast arbetsstyckets koordinater beaktas, inte spindelns pendellängd och det roterande bordets position. Om det är en riktig 5-axel, det beror inte på om 5-axeln är länkad, den falska 5-axeln kan också vara en 5-axlig länkage. Om spindeln har RTCP sann 5-axlig algoritm. Det är att göra indexeringsbearbetning. Den sanna 5-axliga funktionen med RTCP behöver bara ställa in ett koordinatsystem och behöver bara ställa in koordinaterna en gång för verktyget. Den falska 5-axeln är en hel del problem.

CNC-systemet med RTCP-funktion kan direkt använda verktygsspetsprogrammeringen utan att ta hänsyn till den roterande axelns centrumavstånd. Efter applicering av RTCP-läge kan programmering av 5-axlig CNC-bearbetning direkt rikta in verktygsspetsen istället för mitten av det roterande spindelhuvudet, så programmeringen blir mycket enklare och effektivare.

För den pseudo 5-axliga dubbla skivspelaren måste flera koordinater ställas in för att uppnå syftet med indexbearbetning. Men om det är ett 5-axligt svänghuvud kan indexeringsbearbetningen inte slutföras, eftersom det 5-axliga svänghuvudet inte är en enda Z-rörelse vid bearbetning nedåt, utan Z rör sig med X eller Y tillsammans. För närvarande kommer den falska 5-axliga programmeringen att vara mycket besvärlig och felsökningen kommer att bli svårare, och den 3-axliga offsetfunktionen kan inte användas för närvarande.

5-axlig CNC-router

Vilken CNC-routermaskin är idealisk för dig?

Även om dessa routrar verkar ganska okomplicerade med vad de kan åstadkomma, är de mycket känsliga och avancerade tekniker. Om du vill bli mer kreativ med dina mönster, rekommenderas det att du investerar i ett 4-axligt eller 5-axligt CNC-fräspaket, men 3-axligt eller 4:e axligt CNC-fräspaket är ofta billigare.

Nu när du har en praktisk kunskap om hur en router fungerar kan du bättre förstå skillnaderna mellan olika modeller.

5-axliga CNC-maskiner kan skära längs ytterligare 2 axlar än 3-axliga CNC-maskiner. Dessa routrar har förmågan att skära på 5 sidor av ett material samtidigt, vilket utökar operatörens möjligheter och flexibilitet. Till skillnad från sina 3-axliga motsvarigheter, används dessa maskiner vanligtvis för att skära stora 3D delar. Dessutom har 5-axliga CNC-maskiner en högre portal och längre X-axel, vilket gör att de kan skära större del; detta kommer dock till en allvarlig kostnad; ju högre portal och ju längre X-axel, desto mindre noggrann och stabil är dessa maskiner. För korrekt kvalitetskontroll bör portalens h8 och längden på X-axeln begränsas så mycket som möjligt.

Även om routrar verkar vara enkla maskiner, är de mycket sofistikerade delar av teknik som kräver en viss nivå av expertis för att fungera. 5-axliga CNC-maskiner tenderar att vara dyrare än traditionella 3-axliga typer, men erbjuder i slutändan större flexibilitet och gör det möjligt för användare att vara mer kreativa med sin design.

Hur många axlar behöver du?

Du kanske har sett referenser till CNC-routrar som erbjuder sju, 9 eller till och med elva axlar. Även om de många ytterligare axlarna kan tyckas vara svåra att föreställa sig, är förklaringen till sådana häpnadsväckande geometrier faktiskt ganska enkel.

När du har att göra med maskiner som har, kan du säga, mer än en vridande spindel, då har du redan fler axlar.

Till exempel har vi maskiner med 2:a spindlar och nedre torn. På dessa maskiner har du flera axlar: det översta tornet kommer att ha fyra axlar och det nedre tornet har två, sedan har du motsatta spindlar som också har två axlar. Dessa maskiner kan ha upp till 4.

En komponent, som en flygventil kan göras på en 5-axlig CNC-maskin. Eller så kan vi göra den delen på en fleraxlig CNC-fräs som har en roterande B-axel och dubbla spindlar för 2 C-axlar, plus X, Y och Z. Det finns också ett lägre revolver som ger dig en 2:a X och Z. Så det ger dig mer axel, men själva delen har samma geometri.

Så hur många axlar behöver du för ditt företag?

Som ofta är fallet inom tillverkning beror svaret på den frågan på just din applikation. Ta en titt på följande exempel:

Ett turbinblad är en friformsyta och kan vara ganska komplex. Det mest effektiva sättet att bearbeta ett sådant blad är att använda 5-axlar och ta verktyget i en spiral runt bladets bäryta. Du kan använda en 3-axlig för att bearbeta om du indexerar bladet till en position och sedan använder 3-linjära axlar för att ytbearbeta det, men det är vanligtvis inte det mest effektiva sättet.

Geometrin på delen kommer att tala om för dig om du behöver en 3-, 4- eller 5-axlig konfiguration.

Det är dock viktigt att komma ihåg att antalet axlar du behöver beror på mer än bara en del. Delen kommer att diktera mycket av det, men sedan finns det också vad butiken vill åstadkomma.

En kund kan ge mig en del, säg ett flyg- och rymdfäste i titan, och jag kan säga, det är en perfekt del för ett 5-axligt CNC-fräsbord, men de kanske planerar att göra delar som skulle fungera bättre på en av våra maskiner. Den multifunktionsmaskinen kanske inte är optimerad på samma sätt som en 5-axlig CNC-maskin är, men den kan ge kunden möjligheter att utföra svarv-, axel- eller chuckerarbete som är en del av deras långsiktiga plan.

En annan sak att tänka på är arbetskuvertet. Vilken är den maximala storleken på delen som du kan lägga i maskinen och ändå utföra verktygsbyten och delöverföringar? Det är att förstå CNC-maskinens kapacitet och vad den kan och inte kan göra.

3 Axis CNC Router VS 4 Axis CNC Router VS 5 Axis CNC Router.pdf