کدام بهتر است؟ روترهای CNC 3 محور، 4 محوره و 5 محوره

وقتی ایده خرید یک دستگاه روتر CNC دارید، به چند محور برای آن نیاز دارید کیت روتر CNC? این یک مشکل رایج برای هر خریدار روتر CNC است، بنابراین، بیایید شروع کنیم به مقایسه روترهای CNC 3 محور، 4 محور و 5 محور.

درک 3 محور، محور چهارم، 4 محور و 4 محور برای کیت های ماشین روتر CNC

5 محور: XYZAB، XYZAC، XYZBC (دوک می تواند به چپ و راست بچرخد 180° اطراف.)

4 محور: XYZA، XYZB، XYZC (ارتباط 4 محور)

محور چهارم: YZA، XZA (4 محور پیوند)

3 محور: XYZ (3 محور پیوند)

محور A، B یا C مربوط به محور چرخش X، Y، Z است.

دستگاه روتر CNC 3 محوره

این روترهای CNC خاص می توانند در امتداد 3 محور مختلف به طور همزمان حرکت کنند.

محور X: از چپ به راست

محور Y: جلو به عقب

محور Z: بالا و پایین

دستگاه های روتر 3 محوری CNC که 3 محور را به طور همزمان حرکت می کنند. محور X، محور Y و محور Z. برش در امتداد محور X بیت روتر را از چپ به راست حرکت می دهد، برش در امتداد محور Y آن را از جلو به عقب و برش در محور Z آن را به بالا و پایین حرکت می دهد. این دستگاه ها عمدتاً برای برش قطعات مسطح، دو بعدی و 2 بعدی استفاده می شوند. چه کنده کاری تخت باشد چه کنده کاری گرد، می توانید آن را به عنوان حکاکی تخت در نظر بگیرید، بر اساس نبض محاسبه می شود.

روتر CNC 3 محوره

دستگاه روتر CNC محور چهارم

به طور کلی، یک محور چرخش را روی کیت روتر CNC 3 محور اضافه کنید که به آن محور A نیز می گویند، یعنی روتر CNC محور چرخشی چهارم. چگونه یک کیت روتر CNC 4 محوره واقعی را تشخیص دهیم؟ ما یک مثال معمولی از 4 محور می آوریم 3D مسیریابی سیلندر، متشکل از یک چوب کوتاه گرد برش یا حک a 3D بودا، این کار دارای 4 محور است، اما فقط با سیستم CNC 3 محوره کار می کند، از محور X یا محور Y برای هدایت محور چرخش استفاده می شود، کارگر واقعی یک دستگاه CNC 3 محوره یا یک دستگاه CNC محور 4 چرخشی است.

روتر CNC محور چهارم

دستگاه روتر CNC 4 محوره

میز روتر 4 محوره CNC کار را در هر دو طرف امکان پذیر می کند که روی میز روتر CNC 3 محوره نیست. ماشین ابزارهای CNC 4 محوری نیز دارای محور X، Y، Z هستند، به XYZA، XYZB، XYZC اشاره دارد، 4 محور متصل هستند، 4 محور می تواند در همان زمان کار کند.

روتر CNC 4 محوره

4 محور در مقابل محور چهارم

4 محور به این معنی است که ماشین ابزار حرکت محور X، Y، Z و A را همزمان انجام می دهد. 4 محور نشان دهنده 4 جهت در ماشین ابزار است. معمولا محور X نشان دهنده جهت چپ و راست، محور Y جهت جلو و عقب و محور Z جهت بالا و پایین است. محور A جهت مثبت و منفی محور چرخش است. محور چهارم به این معنی است که ماشین ابزار فقط می تواند حرکات محور X، Y، Z و A را همزمان اجرا کند.

3 محور نمی توانند پیوند 4 محور را به طور همزمان اجرا کنند. دستگاه مسیریاب CNC محور 4 تقریباً به 2 نوع تقسیم می شود، یکی دستگاه روتر صفحه تخت محور چهارم و دیگری محور چهارم است. 3D دستگاه روتر CNC. همانطور که از نام آن پیداست، دستگاه مسیریاب صفحه مسطح محور 4، فقط از یک طرف مواد را کنده یا برش می دهد.

محور چهارم 3D ماشینکاری به این معنی است که ماشین می تواند کار کند 3D حکاکی یا برش دوار، اما یکی از 3 محور X، Y و Z برای مسیریابی به محور A تبدیل می شود. ما تفاوت بین این 2 نوع را توضیح می دهیم 3D دستگاه های CNC از زوایای مختلف:

1. از نظر مفهومی، تفاوت بین 4 محور و محور 4 این است که آیا پیوند 4 محوری X، Y، Z و A می تواند همزمان اجرا شود یا خیر.

2. از نظر سیستم کنترل دستگاه، دستگاه CNC 4 محوره از سیستم پیوند 4 محوره و محور چهارم از سیستم پیوند 4 محوره استفاده می کند.

3. سیستم پیوند 4 محوری از انتقال سیگنال 4 محوری مطابق با سیگنال حرکت دستگاه استفاده می کند. از دست دادن، اتصال 3 محوری از انتقال سیگنال 3 محوری استفاده می کند، یک سیگنال کمتر از 4 محور است.

۴. با توجه به اثر حکاکی، محور ۴ نسبت به محور ۴ پردازش بیشتری دارد، پردازش یکنواخت‌تر است، زاویه مرده کوچکتر است و ظاهر زیباتری دارد.

5. متفاوت از جهت ماشین ابزار. جهتی که راهنمای ابزار 4 محوره به آن اشاره می کند را می توان در هر زمان تغییر داد. نوک ابزار در محور چهارم همیشه به مرکز قطعه کار اشاره می کند. محور 4 پیشرفته تر و قابل اطمینان تر از محور 4 است. 4 محور روند توسعه است 3D دستگاه های روتر CNC. مهم این است که بیش از 60% از 3D دستگاه های روتر CNC موجود در بازار محور چهارم هستند. هنگام انتخاب 4 محور 3D دستگاه CNC، نه تنها باید بین 4 محور و محور 4 تمایز قائل شود، بلکه باید شرایط ماشینکاری خود مانند اندازه، وزن، سختی و روش های ماشینکاری قطعه کار را نیز تجزیه و تحلیل کرد.

دستگاه روتر CNC 5 محوره

این روترها تا حدودی شبیه کیت دستگاه CNC 3، 4 محوره هستند، اما دارای 2 محور اضافی هستند که می توانند در امتداد آنها حرکت کنند. این محورهای اضافی به دلیل قابلیت برش 5 لبه مواد به طور همزمان، زمان پروژه کوتاه تری را ممکن می سازد. با این حال، با توجه به این واقعیت که این ماشین‌ها دارای محور X طولانی‌تری هستند، پایداری و دقت کمتری نسبت به کیت روتر CNC 3، 4 محوره نیاز دارد.

مرکز ماشینکاری 5 محوره CNC دارای ویژگی های راندمان بالا و دقت بالا است و پنج وجهی را می توان در یک گیره قطعه کار پردازش کرد. اگر مجهز به سیستم کنترل عددی پیشرفته 5 محوره باشد، می‌تواند پردازش با دقت بالا سطوح فضایی پیچیده را نیز انجام دهد و برای پردازش قالب‌های مدرن مانند قطعات خودرو و قطعات ساختاری هواپیما مناسب‌تر است. 2 راه برای محور چرخشی مرکز ماشینکاری عمودی 5 محوره وجود دارد. یکی محور چرخشی میز است. میز تنظیم شده روی تخت می تواند حول محور X که به عنوان محور A تعریف می شود بچرخد. محدوده کار کلی محور A +30 درجه تا 120 درجه است. همچنین یک میز چرخشی در وسط میز کار وجود دارد که حول محور Z در موقعیت نشان داده شده در شکل که به عنوان محور C تعریف شده است می چرخد ​​و محور C می چرخد. 360°. به این ترتیب، از طریق ترکیب محور A و محور C، به جز مرکز ماشینکاری 5 محوره در سطح زیرین قطعه کار ثابت شده روی میز کار، 5 سطح دیگر توسط دوک عمودی قابل پردازش هستند. حداقل مقدار درجه بندی محور A و محور C به طور کلی 0.001 درجه است، به طوری که قطعه کار را می توان به هر زاویه ای تقسیم کرد و سطوح شیبدار، سوراخ های شیب دار و غیره را می توان پردازش کرد. اگر محور A و محور C با محورهای خطی X، Y، Z 3 مرتبط باشند، سطوح فضایی پیچیده را می توان پردازش کرد. البته این امر مستلزم پشتیبانی از سیستم های CNC، سیستم های سروو و نرم افزارهای پیشرفته است. مزیت این چیدمان این است که ساختار اسپیندل نسبتاً ساده است، استحکام اسپیندل بسیار خوب است و هزینه ساخت نسبتاً پایین است. با این حال، میز کار عمومی را نمی توان بیش از حد بزرگ طراحی کرد، و ظرفیت باربری نیز کوچک است، به خصوص زمانی که چرخش محور A بزرگتر یا مساوی 90 درجه باشد، قطعه کار در هنگام برش، لحظه باربری زیادی را به میز کار می آورد. مورد دیگر تکیه بر چرخش سر دوک عمودی است. انتهای جلوی محور اصلی یک سر گردان است که می تواند محور Z را دور بزند 360° برای تبدیل شدن به محور C. سر گردان همچنین دارای یک محور A است که می تواند حول محور X بچرخد که به طور کلی می تواند به بیش از 90 ± درجه برسد تا عملکردی مشابه بالا داشته باشد. مزیت این روش تنظیم این است که پردازش دوک بسیار انعطاف پذیر است، میز کار نیز می تواند بسیار بزرگ طراحی شود و بدنه عظیم و پوسته موتور عظیم هواپیمای مسافربری روی این نوع مرکز ماشینکاری قابل پردازش است. این طرح همچنین دارای یک مزیت بزرگ است: هنگامی که از فرزهای کروی برای پردازش سطوح منحنی استفاده می کنیم، زمانی که خط مرکزی ابزار عمود بر سطح ماشین کاری شده است، از آنجایی که سرعت خطی راس فرز کروی صفر است، کیفیت سطح قطعه کار بریده شده توسط راس ضعیف خواهد بود. طراحی چرخش دوک برای چرخش دوک زاویه ای نسبت به قطعه کار اتخاذ شده است، به طوری که برش فرز کروی از برش راس جلوگیری می کند، سرعت خطی خاصی را تضمین می کند و کیفیت پردازش سطح را بهبود می بخشد. این ساختار برای ماشینکاری سطوح با دقت بالا در قالب ها بسیار محبوب است که دستیابی به آن برای مراکز ماشینکاری میز دوار دشوار است. به منظور دستیابی به دقت بالای چرخش، محور چرخشی سطح بالا نیز به بازخورد توری دایره ای مجهز شده است و دقت نمایه سازی در عرض چند ثانیه است. البته ساختار چرخشی این نوع دوک پیچیدگی بیشتری دارد و هزینه ساخت نیز بالاست.

5 محور واقعی در مقابل 5 محور جعلی

محور 5 واقعی دارای تابع RTCP است. می توان آن را با توجه به طول آونگ دوک و مختصات مکانیکی میز دوار به طور خودکار تبدیل کرد. هنگام کامپایل برنامه، فقط مختصات قطعه کار باید در نظر گرفته شود، نه طول آونگ دوک و موقعیت میز دوار. این که آیا یک 5 محور واقعی است، به این بستگی ندارد که آیا 5 محور متصل است یا خیر، 5 محور جعلی نیز می تواند یک پیوند 5 محوره باشد. اگر اسپیندل دارای الگوریتم 5 محوره RTCP true باشد. این برای انجام پردازش نمایه سازی است. 5 محور واقعی با تابع RTCP فقط باید یک سیستم مختصات را تنظیم کند و فقط یک بار مختصات را برای ابزار تنظیم کند. 5 محور تقلبی دردسر زیادی دارد.

سیستم CNC با عملکرد RTCP می تواند مستقیماً از برنامه نویسی نوک ابزار بدون در نظر گرفتن فاصله مرکزی محور چرخش استفاده کند. پس از اعمال حالت RTCP، برنامه‌نویسی ماشین‌کاری CNC 5 محوره می‌تواند مستقیماً نوک ابزار را به جای مرکز سر دوک چرخان هدف قرار دهد، بنابراین برنامه‌نویسی بسیار ساده‌تر و کارآمدتر می‌شود.

برای میز دوار شبه 5 محوره، برای دستیابی به هدف پردازش شاخص، باید چند مختصات تنظیم شود. با این حال، اگر یک هد نوسانی 5 محوره باشد، پردازش نمایه سازی نمی تواند تکمیل شود، زیرا هد نوسانی 5 محوره هنگام پردازش به سمت پایین یک حرکت Z نیست، بلکه Z با X یا Y با هم حرکت می کند. در این زمان، برنامه نویسی 5 محوره جعلی بسیار دردسرساز خواهد شد و اشکال زدایی دشوارتر خواهد شد و در این زمان نمی توان از تابع افست 3 محوره استفاده کرد.

روتر CNC 5 محوره

کدام دستگاه روتر CNC برای شما ایده آل است؟

در حالی که این روترها با آنچه که می توانند انجام دهند تا حدودی ساده به نظر می رسند، اما قطعات بسیار ظریف و پیشرفته ای از فناوری هستند. اگر به دنبال خلاقیت بیشتر در طرح های خود هستید، توصیه می شود روی یک کیت روتر CNC 4 یا 5 محوره سرمایه گذاری کنید، اما کیت های روتر CNC 3 محور یا محور 4 اغلب مقرون به صرفه تر هستند.

اکنون که دانش کاری در مورد نحوه عملکرد روتر دارید، می توانید تفاوت بین مدل های مختلف را بهتر درک کنید.

دستگاه های CNC 5 محوره می توانند در امتداد 2 محور اضافی نسبت به دستگاه های CNC 3 محور برش دهند. این روترها قابلیت برش 5 طرف یک قطعه مواد را به صورت همزمان دارند که باعث گسترش قابلیت ها و انعطاف اپراتور می شود. بر خلاف همتایان 3 محور خود، این ماشین ها معمولا برای برش های بزرگ استفاده می شوند 3D قطعات علاوه بر این، ماشین‌های CNC 5 محوره دارای یک دروازه بلندتر و محور X طولانی‌تر هستند که به آنها اجازه می‌دهد قسمت بزرگ‌تری را برش دهند. با این حال، این هزینه جدی دارد. هرچه دروازه‌ای بلندتر و محور X بلندتر باشد، دقت و پایداری این ماشین‌ها کمتر است. برای کنترل کیفیت مناسب، h8 دروازه و طول محور X باید تا حد امکان محدود شود.

اگرچه روترها مانند ماشین های ساده به نظر می رسند، اما قطعات بسیار پیچیده ای از فناوری هستند که برای کارکردن به سطح خاصی از تخصص نیاز دارند. ماشین‌های CNC 5 محوره نسبت به انواع سنتی 3 محوره گران‌تر هستند، اما در نهایت انعطاف‌پذیری بیشتری را ارائه می‌دهند و کاربران را قادر می‌سازند تا در طراحی‌های خود خلاقیت بیشتری داشته باشند.

به چند محور نیاز دارید؟

ممکن است ارجاعاتی به روترهای CNC دیده باشید که هفت، 9 یا حتی یازده محور را ارائه می دهند. اگرچه تصور بسیاری از محورهای اضافی ممکن است دشوار به نظر برسد، توضیح برای چنین هندسه های خیره کننده ای در واقع بسیار ساده است.

وقتی با ماشین‌هایی سر و کار دارید که، ممکن است بگویید، بیش از یک دوک چرخشی دارند، پس شما از قبل محور بیشتری دارید.

به عنوان مثال، ما ماشین هایی با دوک دوم و برجک های پایین تر داریم. در آن ماشین‌ها، شما چندین محور خواهید داشت: برجک بالایی 2 محور و برجک پایینی 4 محور دارد، سپس دوک‌های متضاد نیز دارید که دارای 2 محور هستند. این ماشین ها می توانند تا 2 عدد داشته باشند.

یک جزء، مانند یک شیر هوافضا ممکن است بر روی یک دستگاه CNC 5 محوره انجام شود. یا می‌توانیم آن قسمت را روی یک روتر CNC چند محوره انجام دهیم که دارای یک محور B چرخشی و دوک‌های دوقلوی برای دو محور C، به اضافه X، Y و Z است. یک برجک پایین‌تر نیز وجود دارد که X و Z دوم را به شما می‌دهد. بنابراین محور بیشتری به شما می‌دهد، اما خود قطعه همان هندسه است.

بنابراین برای کسب و کار خود به چند محور نیاز دارید؟

همانطور که اغلب در تولید اتفاق می افتد، پاسخ به این سوال به کاربرد خاص شما بستگی دارد. به مثال زیر دقت کنید:

تیغه توربین یک سطح آزاد شکل است و می تواند نسبتاً پیچیده باشد. کارآمدترین روش برای تکمیل ماشین کاری تیغه ای این است که از 5 محور استفاده کنید و ابزار را به صورت مارپیچ در اطراف ایرفویل تیغه قرار دهید. اگر تیغه را در یک موقعیت شاخص کنید و سپس از 3 محور خطی برای ماشینکاری سطح آن استفاده کنید، می توانید از یک 3 محور برای ماشین کاری استفاده کنید، اما این معمولا کارآمدترین راه نیست.

هندسه قطعه به شما می گوید که آیا به پیکربندی 3، 4 یا 5 محور نیاز دارید.

با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید که تعداد محورهای مورد نیاز شما به بیش از یک قسمت بستگی دارد. بخش زیادی از آن را دیکته می کند، اما پس از آن چیزی که فروشگاه می خواهد انجام دهد نیز وجود دارد.

ممکن است یک مشتری برای من قطعه ای بیاورد، مثلاً یک براکت هوافضای تیتانیومی، و من ممکن است بگویم، این قطعه عالی برای میز روتر 5 محوره CNC است، اما ممکن است در حال برنامه ریزی برای ساخت قطعاتی باشد که روی یکی از ماشین های ما بهتر کار کند. این دستگاه چند منظوره ممکن است مانند یک دستگاه CNC 5 محوره بهینه نباشد، اما ممکن است به مشتری فرصت هایی برای انجام کارهای تراش، شفت یا چاکر که بخشی از برنامه بلندمدت آنها است، بدهد.

نکته دیگری که باید در نظر بگیرید پاکت کار است، حداکثر اندازه قطعه ای که می توانید در دستگاه قرار دهید و همچنان تغییر ابزار و انتقال قطعات را انجام دهید چقدر است؟ درک توانایی های دستگاه CNC و کارهایی که می تواند و نمی تواند انجام دهد.

روتر CNC 3 محور در مقابل روتر CNC 4 محور در مقابل روتر CNC 5 محور.pdf