5軸加工VS.3軸加工,5軸加工優勢、缺點、應用、服務範圍

3軸機床是由基本的X、Y、Z三個軸組成,而5軸加工就是在其基礎上再增加兩個旋轉軸。5軸數控加工中心不僅是針對一些具有複雜表面和特殊要求的大型工件而開發和應用,而且還提高加工的品質和效率。

隨著製造業的技術迅速發展,不斷改進零件加工技術,5-axis machining慢慢被製造企業應用於各種領域,例如航空、電氣、醫療、汽車等等。本文將帶大家瞭解5軸加工的優勢、應用範圍,還有與3軸加工的一些區別,讓大家更瞭解製造行業。

3軸與5軸加工區別

1、加工方法

3軸:使用刀具沿X、Y、Z軸從左到右、從前到後進行切削

特點:

  • 刀具治著整個切削路徑運動,並且可保持方向不變
  • 加工復雜的配件時,技術人員可能要重新定位工件,這不僅會減慢加工速度,還會增加費用,最後導致成品有缺陷。

5軸:通過X、Y、Z以及兩個旋轉軸進行線性插補加工,可使用多種加工方式,包括三軸HSM、5軸鉆削、定位5軸等等。

特點:在整個加工路徑過程中可優化刀具方向,並進行直線運動

2、加工過程

3軸:

  • 材料保持固定在虎鉗或機床上
  • 旋轉鑽頭或工具連接到主軸,並沿 X、Y 和 Z 軸移動
  • 對材料進行刨花製造成最後的零部件
  • 適合生產很多幾何形狀和普通的零件

5軸:

  • 在機床上輸入程式編碼,刀具按著制定的方向旋轉
  • 單次設置可完成零件加工
  • 無需在操作過程中再手動重新定位工件
  • 很適合製造復雜配件

5軸加工優勢&缺點

所謂5-axis machining,指的是CNC機床同時在軸上移動或者加工零件的能力,添加的兩個額外旋轉軸有利於刀具從各個方向去加工工件。

1、減少生產時間,簡化生產管理

5軸CNC加工可以在一次設置中加工復雜的零件,大大減少了生產時間,從而簡化生產管理與規劃。當零件的形狀越復雜,它與3軸加工相比,更能突顯它的優勢。

2、減少夾具準備,一次可完成5面加工

在實際的加工過程中,技術人員只需裝一次裝夾具,避免了普通機床第二次定位、調試等一系列的程式,可以減少基準轉換,提高加工精準度,保證精密零件符合標準要求。由於減少生產時間和工具設備,那麼也能減少設備維護費用和占地面積,來完成更高效的製造工藝。

3、適合新產品研發,減少研發週期

現在很多行業的設備都需要精密零件,例如汽車、家電、電子、健康器材等等。因為它們精度要求很高,形狀較復雜,所以5軸加工可以很好地去解決這些高精度的問題,減少新產品研發週期,提高研發成功率。

4、生產高精度零件

  • 機床根據指令自動控制工件的形狀
  • 可自動控制切削速度

以上是5-axis machining的一些基本優點,它與其他傳統加工方法相比,還有很多優勢,例如:

  1. 具有生產復雜零件的功能
  2. 減少高昂的工具和夾具費用
  3. 加工深穴模具,可允許夾持短刀具去加工陡峭側壁,能降低斷刀的機率
  4. 減少成型刀的使用、製作流程
  5. 可提高刀具剛性並延長刀具壽命
  6. 讓企業的車間更高效運行,為公司打開新商機
  7. 提高零件表面質量
  8. 通過CNC程式來運行機床,簡化後臺控制的操作
  9. 自動快速進行調整,無需高水準操作技能

缺點:

  • 可以加工的工件尺寸很小、有限制
  • 加工費用貴

5軸加工應用&服務範圍

當企業想要去研製復雜的零件時,通常都會想起5軸加工中心。它可以解決多弧度、多曲面等復雜金屬配件,例如船用螺旋槳、汽輪機轉子、滾輪葉輪、高精度醫療設備等等。5軸加工應用於以下領域:

  1. 航空
  2. 汽車
  3. 教育研究
  4. 醫療
  5. 建築

服務範圍:

  1. 鋁數控加工
  2. 精密數控加工
  3. 5軸加工鋁件
  4. 5軸切割
  5. 5軸銑削

5軸加工注意事項

1、加工零件尺寸有限

5-axis machining與3軸來比較,其增加了兩個軸導至它的結構更復雜。對於同樣尺寸的加工機,5軸工作臺相對來講會比較小,因此加工零件的規格會有限。假如你需要加工大的零件,那麼建議你使用3軸機床。

2、不適宜粗加工

5軸與3軸機床來比,它的機器結構會更復雜,精準度要求高,適合生產復雜的零件,例如飛機零件、醫療配件等等。而粗加工是使用刀片對材料盡可能的進行大切深磨削,這種切削加工時阻力大,因此5軸機床不適合粗加工,否則機床會有損害的風險。

3、需要單獨處理一側

5軸加工並不代表能加工所有面,被固定為底面的那個面需要設置單獨程式,然後在加工之前先去加工底面。

4、加工費用昂貴

因為5軸機床會比3軸、4軸機器的單價高,並且還要加入新的程式CAM來創建與機器相對應的NC數據,所以零件處理單價相對來講會較昂貴。

總結

如果你的預算緊張,或者只需要生產簡單的配件,那麼可以選擇3軸機床。假如你要生產更難、具有復雜幾何形狀的工作,那麼5軸加工就是你最佳的選擇。你使用5-axis machining,企業將製造更大的產量和更高精度的零件。

發佈回覆

你的電郵地址並不會被公開。