Mis on 4-teljeline CNC töötlemine?

Kas soovite ühe seadistusega lõpule viia keerukate osade mitmepoolse töötlemise? Kui olete insener või tööstuse professionaal, kes soovib tasakaalustada kulusid ja jõudlust, peaksite teadma, mida valida 4-teljelise CNC-töötluse jaoks. See artikkel aitab teil mõista 4-teljelist CNC-töötlust erinevatest vaatenurkadest.

Saame mõista 4-teljelist töötlemist, kasutades analoogiana 3-teljelist töötlemist. 3-teljelist tööpinki võib pidada statiivile kinnitatud kaameraks, mis saab objekti pildistamiseks (lõikamiseks) liikuda ainult kolmes lineaarses suunas: X (vasakule/paremale), Y (edasi/tagasi) ja Z (üles/alla). Objekti külje või tagakülje pildistamiseks peate objekti käsitsi eemaldama, seda pöörama ja seejärel uuesti kinnitama – töötluses nimetatakse seda "taasklambriks".

Kujutage nüüd ette, et lisate sellele statiivile elektrilise pöörleva platvormi, kusjuures objekt (toorik) on sellele platvormile kinnitatud. Lisaks X-, Y- ja Z-telje liikumisele on sellele nüüd lisatud pöörlemistelg-, mida tavaliselt nimetatakse A--teljeks. See telg võimaldab töödeldaval detailil ümber X-telje pöörata. See on 4-teljeline CNC-töötlus.

Töörežiimid
 

3+1 Telg
Toorik pööratakse kindla nurga alla (nt 90 kraadi) ja fikseeritakse ning seejärel teostab lõikeriist töötluse. Pärast ühe külje töötlemist pööratakse toorik uuesti järgmise nurga alla. See sobib ideaalselt detailide külgedel olevate aukude või soonte töötlemiseks.

4-teljeline samaaegne töötlemine
Samal ajal kui X-, Y- ja Z-telg liiguvad, pöörleb pidevalt ka A-telg. Lõiketööriist säilitab töödeldava detailiga pideva suhtelise liikumise. See sobib nukkide, spiraalsete labade või keeruliste silindriliste pindade töötlemiseks.

Erinevad projektid nõuavad erinevaid töötlemismeetodeid, alates 3-teljelisest kuni 4-teljelise töötlemiseni. Meie CNC-projektide praktilise kogemuse põhjal pakub Hansheng Automation teile viis põhjust, miks peaksite valima 4-teljelise CNC-töötluse teenused.

Suurem tõhusus ja väiksemad kulud
Erinevalt3-teljeline CNC töötlemine, 4-teljeline CNC-töötlus välistab vajaduse mitme tooriku seadistuste järele, mis tähendab masina seisakuaega ja tööjõukulusid.

Suurem töötlemistäpsus
Käsitsi ümber{0}}kinnitamine on üks peamisi töötlusvigade allikaid. Iga kord, kui töödeldavat detaili liigutatakse, on raske tagada, et selle asend oleks täpselt sama, mis eelmisel (nullpunkti kadu). 4-telje töötlemine välistab kumulatiivsed vead ühe seadistuse kaudu, tagades ühtlased tolerantsid kõigil töödeldud pindadel.

Võimalus töödelda keerukamaid geomeetriaid
Pöördtelje lisamine 4-teljelises töötlemises muudab selle ideaalseks keerukate geomeetriate, nagu pidevad kaared, hammasratta hammaste pinnad või õlisooned silindriliste osade ümber, töötlemiseks.

Täiustatud pinnakvaliteet
Silindriliste detailide töötlemisel kasutatakse 3-teljelisel töötlemisel kõvera pinna lähendamiseks väga väikeseid astmeid, mis jätab märgatavad tööriistajäljed. 4-teljega töötlemine võimaldab töödeldaval detailil koos tööriista liikumisega pöörata, luues sileda ja ühtlase pinnatekstuuri.

Hanshengi kohandatud DLC katmisteenuse kohta lisateabe saamiseks klõpsake sellel lingil.

Suurenenud tootmise paindlikkus

Väikeste-partiide täppistöötluse tellimuste jaoks, mis nõuavad kiiret iteratsiooni, pakuvad 4-teljelised tööpingid suurt paindlikkust, võimaldades kiiret kohandamist erinevate detailide konstruktsioonidega, ilma et oleks vaja keerulisi spetsiaalseid kinnitusvahendeid.

Vertikaalne 4-teljeline töötluskeskus (VMC)

Standardne 3-teljeline vertikaalfreespink on varustatud CNC-pöördlauaga. Töödeldav detail kinnitatakse pöördlauale ja pöörleb ümber X-telje.

Horisontaalne 4-teljeline töötluskeskus (HMC)

Masina spindel on horisontaalne ja töölaual on sisseehitatud -pöörlemisfunktsioon (tavaliselt nimetatakse seda B--teljeks, mis pöörleb ümber Y--telje).

Treimise ja freesimise töötluskeskus

Ehkki seda klassifitseeritakse peamiselt treipingiteks, võib mootortööriista torni ja C-telje funktsiooniga varustatud treikeskus saavutada ka tõhusa 4-teljelise töötlemise.

Professionaalse tootmispartnerina suudame selgelt selgitada 4-teljelise töötlemise eeliseid ja piiranguid.

Eelised

Mitmepoolse töötlemise võimalus: võimaldab juurdepääsu detaili neljale küljele ilma käsitsi sekkumiseta.

Kõrge jäikus: Võrreldes5-teljelised masinad, 4-teljelistel masinatel on tavaliselt lihtsam struktuur ja parem lõikejäikus, mistõttu need sobivad raskeks lõikamiseks.

Kulutõhusus-: võrreldes kalli 5-teljelise töötlemisega pakub 4-teljeline töötlemine keerukate osade jaoks sarnaseid võimalusi madalama tunnitasuga.

Piirangud

Pimedate nurkade töötlemine on endiselt olemas: see ei saa töödelda nurga all olevaid auke suvalise nurga all ülemise ja külgpinna vahel nagu 5-teljeline masin (välja arvatud juhul, kui kasutatakse spetsiaalset nurga all olevat pead).

Programmeerimise keerukus: Võrreldes 3-teljelise töötlusega nõuab 4-teljeline samaaegne töötlemine arenenumat CAM-tarkvara ja oskuslikumaid programmeerijaid, mis suurendab teatud määral kulusid.

Häireoht: Kui toorik pöörleb koos pöördlauaga, tuleb erilist tähelepanu pöörata sellele, kas kinnitus ja toorik põrkuvad kokku masina spindliga.

Lennundus:Kasutatakse keerukate mootorialuste, kütusesüsteemi komponentide ja tiivaribide konstruktsioonide töötlemiseks.

Autotööstus:Nukkvõllid,{0}}kõrge jõudlusega väntvõllid, käigukasti komponendid ja roolisüsteemi osad.

Meditsiiniseadmed:Ortopeedilised implantaadid, keeruliste spiraalsete omadustega kirurgilised instrumendid ja endoskoobi osad.

Üldmasinad ja automaatika:Tiguülekanded, hammasrattad, indeksplaadid ja pöörleva võlli komponendid mitte-standardsetes automaatikaseadmetes.

Loome- ja tarbekaubad:Tipptasemel-taskulampide korpused, muusikariistade osad (nt flöödi korpused) ja keerukate kumerate pindadega kunstilised metallkaunistused.

Kas 4-teljeline töötlemine saab töödelda kõiki materjale?

Materjali valik sõltub eelkõige lõikeriistadest ja töötlemisparameetritest, mitte telgede arvust. 4-. Teljetöötlust saab kasutada kõigi materjalide töötlemiseks, olgu siis metallid, nagu alumiiniumisulamid, roostevaba teras ja titaanisulamid, või tehisplastid, nagu PEEK ja nailon.

Milliseid dokumente pean esitama 4-teljelise töötlemise hinnapakkumise saamiseks?

Kõige täpsema hinnapakkumise saamiseks peate esitama 3D-CAD-mudeli (STEP- või IGES-vormingus) ja 2D-joonise (PDF-vormingus), millel on selgelt märgitud tolerantsid, keermed ja pinnaviimistluse nõuded.

Kuidas valida 4- ja 5-teljelise töötlemise vahel?

Kui teil on vaja töödelda ainult detaili külgjooni või silindri ümber pidevaid detaile, on 4-teljeline töötlemine parim valik. Kui detailil on keerukad sisselõiged, nurga all olevad pinnad või on jäikuse tagamiseks vaja ülilühikesi tööriistu, võib sobivam olla 5-teljeline töötlemine.

Oberg, E. et al. Masina käsiraamat. 31st Ed. Industrial Press, 2020.

Zelinski, P. "4-teljelise töötlemise väärtus." Kaasaegne masinapood, mmsonline.com.

ISO 2806:1994. "Tööstuslikud automatiseerimissüsteemid - Masinate arvjuhtimine - Sõnavara."