เครื่องจักรกลซีเอ็นซี 4 แกนคืออะไร?

ต้องการตัดเฉือนชิ้นส่วนที่ซับซ้อนหลาย-ด้านให้เสร็จสิ้นในการตั้งค่าเดียวหรือไม่ หากคุณเป็นวิศวกรหรือมืออาชีพในอุตสาหกรรมที่ต้องการสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ คุณควรรู้ว่าควรเลือกเครื่องจักรกลซีเอ็นซี 4 แกนอย่างไร บทความนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับการทำความเข้าใจเครื่องจักร CNC 4 แกนจากมุมมองที่แตกต่างกัน

เราสามารถเข้าใจการตัดเฉือน 4- แกนได้โดยใช้การตัดเฉือน 3- แกนเป็นการเปรียบเทียบ คุณสามารถนึกถึงเครื่องมือกล 3 แกนเป็นกล้องที่ติดตั้งอยู่บนขาตั้งกล้อง ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ในสามทิศทางเชิงเส้นเท่านั้น: X (ซ้าย/ขวา), Y (เดินหน้า/ถอยหลัง) และ Z (ขึ้น/ลง) เพื่อถ่ายภาพ (ตัด) วัตถุ ในการถ่ายภาพด้านข้างหรือด้านหลังของวัตถุ คุณต้องนำวัตถุออกด้วยตนเอง หมุนวัตถุ แล้วแก้ไขใหม่ ซึ่งเรียกว่า "การจับยึดใหม่" ในการตัดเฉือน

ทีนี้ ลองจินตนาการถึงการเพิ่มแท่นหมุนด้วยไฟฟ้าให้กับขาตั้งนี้ โดยมีวัตถุ (ชิ้นงาน) จับจ้องอยู่ที่แท่นนี้ นอกเหนือจากการเคลื่อนที่ของแกน X, Y และ Z แล้ว ขณะนี้มีแกนหมุนเพิ่มเติม-ซึ่งปกติจะเรียกว่าแกน A- แกนนี้ช่วยให้ชิ้นงานหมุนรอบแกน X- ได้ นี่คือการตัดเฉือน CNC 4 แกน

โหมดการทำงาน
 

3+1 แกน
ชิ้นงานจะถูกหมุนไปยังมุมที่กำหนด (เช่น 90 องศา) และคงที่ จากนั้นเครื่องมือตัดจะดำเนินการตัดเฉือน หลังจากกลึงด้านหนึ่งแล้ว ชิ้นงานจะถูกหมุนอีกครั้งไปยังมุมถัดไป เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเจาะรูหรือร่องที่ด้านข้างของชิ้นส่วน

การตัดเฉือนพร้อมกัน 4 แกน
ขณะที่แกน X, Y และ Z กำลังเคลื่อนที่ แกน A- ก็จะหมุนอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เครื่องมือตัดจะรักษาการเคลื่อนที่สัมพันธ์กับชิ้นงานอย่างต่อเนื่อง เหมาะสำหรับการกลึงลูกเบี้ยว ใบมีดเกลียว หรือพื้นผิวทรงกระบอกที่ซับซ้อน

โครงการต่างๆ ต้องใช้วิธีการตัดเฉือนที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การตัดเฉือน 3 แกนไปจนถึง 4 แกน จากประสบการณ์จริงของเราในโครงการ CNC Hansheng Automation ให้เหตุผลห้าประการแก่คุณว่าทำไมคุณจึงควรเลือกบริการเครื่องจักร CNC 4 แกน

เพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน
ไม่เหมือนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี 3 แกนการตัดเฉือน CNC แบบ 4 แกนช่วยลดความจำเป็นในการตั้งค่าชิ้นงานหลายชิ้น ซึ่งหมายถึงการหยุดทำงานของเครื่องจักรและต้นทุนแรงงานที่ลดลง

ความแม่นยำในการตัดเฉือนที่สูงขึ้น
การยึดจับใหม่ด้วยตนเองเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของข้อผิดพลาดในการตัดเฉือน แต่ละครั้งที่มีการเคลื่อนย้ายชิ้นงาน เป็นการยากที่จะรับประกันว่าตำแหน่งของชิ้นงานจะเหมือนกับตำแหน่งก่อนหน้าทุกประการ (การสูญเสียข้อมูล). 4- การตัดเฉือนตามแกนจะขจัดข้อผิดพลาดสะสมผ่านการตั้งค่าเพียงครั้งเดียว ทำให้มั่นใจได้ถึงความคลาดเคลื่อนที่สม่ำเสมอในทุกพื้นผิวการตัดเฉือน

ความสามารถในการตัดเฉือนรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมากขึ้น
การเพิ่มแกนหมุนในการตัดเฉือน 4 แกนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนรูปทรงที่ซับซ้อน เช่น ส่วนโค้งต่อเนื่อง พื้นผิวฟันเฟือง หรือร่องน้ำมันรอบชิ้นส่วนทรงกระบอก

ปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว
เมื่อตัดเฉือนชิ้นส่วนทรงกระบอก การตัดเฉือนแบบ 3 แกนจะใช้ขนาดขั้นตอนที่เล็กมากในการประมาณพื้นผิวโค้ง ซึ่งจะทำให้มีเครื่องหมายเครื่องมือที่เห็นได้ชัดเจน. 4- การตัดเฉือนตามแกนช่วยให้ชิ้นงานหมุนไปพร้อมกับการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ทำให้เกิดพื้นผิวที่เรียบและสม่ำเสมอ

คลิกลิงก์นี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบริการเคลือบ DLC แบบกำหนดเองของ Hansheng

เพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิต

สำหรับคำสั่งตัดเฉือนที่มีความแม่นยำเป็นชุดขนาดเล็ก-ซึ่งต้องมีการวนซ้ำอย่างรวดเร็ว เครื่องมือกล 4 แกนให้ความยืดหยุ่นสูง ช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับการออกแบบชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องใช้ฟิกซ์เจอร์เฉพาะที่ซับซ้อน

เครื่องแมชชีนนิ่งเซนเตอร์ 4 แกนแนวตั้ง (VMC)

เครื่องกัดแนวตั้ง 3- แกนมาตรฐานมาพร้อมกับโต๊ะหมุน CNC ชิ้นงานจะถูกยึดไว้บนโต๊ะหมุนและหมุนรอบแกน X

เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ 4 แกนแนวนอน (HMC)

สปินเดิลของเครื่องจักรอยู่ในแนวนอน และโต๊ะทำงานมีฟังก์ชันการหมุน-ในตัว (ปกติเรียกว่าแกน B- ซึ่งหมุนรอบแกน Y-)

ศูนย์เครื่องจักรกลการกลึงและกัด

แม้ว่าโดยหลักแล้วจะถูกจัดประเภทเป็นเครื่องกลึง แต่เครื่องกลึงที่ติดตั้งป้อมปืนเครื่องมือแบบใช้กำลังและฟังก์ชันแกน C- ก็สามารถบรรลุการตัดเฉือน 4 แกนที่มีประสิทธิภาพได้เช่นกัน

ในฐานะพันธมิตรด้านการผลิตมืออาชีพ เราสามารถอธิบายข้อดีและข้อจำกัดของการตัดเฉือน 4 แกนได้อย่างชัดเจน

ข้อดี

ความสามารถในการตัดเฉือนหลาย-: ช่วยให้สามารถเข้าถึงชิ้นส่วนทั้งสี่ด้านได้โดยไม่ต้องมีคนเข้าไปแทรกแซง

ความแข็งแกร่งสูง: เมื่อเทียบกับเครื่องจักร 5 แกนโดยทั่วไปแล้ว เครื่องจักร 4 แกนจะมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าและมีความแข็งแกร่งในการตัดที่ดีกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการตัดหนัก

ความคุ้มค่า-: เมื่อเปรียบเทียบกับการตัดเฉือน 5 แกนที่มีราคาแพง การตัดเฉือน 4 แกนให้ความสามารถที่คล้ายคลึงกันสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนในอัตรารายชั่วโมงที่ต่ำกว่า

ข้อจำกัด

การประมวลผลจุดบอดยังคงมีอยู่: ไม่สามารถกลึงรูที่ทำมุมตามมุมที่ต้องการระหว่างพื้นผิวด้านบนและด้านข้างได้เหมือนเครื่องจักร 5 แกน (เว้นแต่จะใช้หัวที่ทำมุมแบบพิเศษ)

ความซับซ้อนในการเขียนโปรแกรม: เมื่อเปรียบเทียบกับการตัดเฉือนแบบ 3 แกน การตัดเฉือนพร้อมกัน 4 แกนต้องใช้ซอฟต์แวร์ CAM ขั้นสูงและโปรแกรมเมอร์ที่มีทักษะมากกว่า ซึ่งเพิ่มต้นทุนในระดับหนึ่ง

ความเสี่ยงจากการรบกวน: เมื่อชิ้นงานหมุนพร้อมกับโต๊ะหมุน ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษว่าฟิกซ์เจอร์และชิ้นงานจะชนกับสปินเดิลของเครื่องจักรหรือไม่

การบินและอวกาศ:ใช้สำหรับการตัดเฉือนแท่นเครื่องยนต์ที่ซับซ้อน ส่วนประกอบของระบบเชื้อเพลิง และโครงสร้างวิงริบ

อุตสาหกรรมยานยนต์:เพลาลูกเบี้ยว เพลาข้อเหวี่ยงสมรรถนะสูง- ส่วนประกอบกระปุกเกียร์ และชิ้นส่วนของระบบบังคับเลี้ยว

อุปกรณ์การแพทย์:การปลูกถ่ายกระดูกและข้อ เครื่องมือผ่าตัดที่มีคุณสมบัติเป็นเกลียวที่ซับซ้อน และชิ้นส่วนเอนโดสโคป

เครื่องจักรทั่วไปและระบบอัตโนมัติ:เฟืองตัวหนอน เฟืองตรง แผ่นกำหนดดัชนี และส่วนประกอบเพลาหมุนในอุปกรณ์อัตโนมัติที่ไม่ได้มาตรฐาน-

สินค้าสร้างสรรค์และสินค้าอุปโภคบริโภค:เคสไฟฉายระดับไฮเอนด์- ชิ้นส่วนเครื่องดนตรี (เช่น ตัวขลุ่ย) และการตกแต่งด้วยโลหะอย่างมีศิลปะด้วยพื้นผิวโค้งที่ซับซ้อน

เครื่องจักร 4 แกนสามารถประมวลผลวัสดุทั้งหมดได้หรือไม่

การเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับเครื่องมือตัดและพารามิเตอร์การตัดเฉือนเป็นหลัก ไม่ใช่จำนวนแกน. 4-ที่สามารถใช้การตัดเฉือนแกนเพื่อแปรรูปวัสดุทั้งหมดได้ ไม่ว่าจะเป็นโลหะ เช่น โลหะผสมอลูมิเนียม สแตนเลส และโลหะผสมไทเทเนียม หรือพลาสติกวิศวกรรม เช่น PEEK และไนลอน

ฉันต้องใช้เอกสารอะไรบ้างในการขอใบเสนอราคาสำหรับการตัดเฉือน 4 แกน

เพื่อให้ได้ใบเสนอราคาที่แม่นยำที่สุด คุณจะต้องจัดเตรียมโมเดล 3D CAD (รูปแบบ STEP หรือ IGES) และแบบร่าง 2D (รูปแบบ PDF) โดยมีการระบุพิกัดความเผื่อ เกลียว และข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิวไว้อย่างชัดเจน

ฉันควรเลือกระหว่างการตัดเฉือน 4 แกนและ 5 แกนอย่างไร

หากคุณต้องการเพียงคุณลักษณะด้านเครื่องจักรของชิ้นส่วนหรือคุณลักษณะต่อเนื่องรอบๆ กระบอกสูบ การตัดเฉือน 4 แกนคือตัวเลือกที่ดีที่สุด หากชิ้นส่วนมีการตัดส่วนล่างที่ซับซ้อน มีพื้นผิวที่ทำมุม หรือต้องใช้เครื่องมือที่สั้นมากเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแกร่ง การตัดเฉือนแบบ 5 แกนอาจเหมาะสมกว่า

โอเบิร์ก อี. และคณะ คู่มือเครื่องจักร. 31st Ed. สำนักพิมพ์อุตสาหกรรม, 2563.

Zelinski, P. "คุณค่าของการตัดเฉือน 4 แกน" ร้านขายเครื่องจักรสมัยใหม่ mmsonline.com

ISO 2806:1994. "ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม - การควบคุมเครื่องจักรเชิงตัวเลข - คำศัพท์"