Mesin CNC 5 Axis Vs Mesin CNC 3 Axis: Perbezaan Utama dalam Ketepatan Dan Kecekapan

Perbezaan Ketepatan #1: Bilangan Persediaan

Salah satu penyumbang terbesar kepada variasi dimensi ialah persediaan berulang. Pertimbangkan pendakap aeroangkasa aluminium berukuran 180 mm × 120 mm × 80 mm yang mengandungi poket permukaan atas, lubang sisi, permukaan pelekap bersudut dan slot kelegaan belakang. Pada mesin 3 paksi, pengendali boleh melakukan empat persediaan berasingan.

Aliran kerja memerlukan pengapit muka atas, pemesinan ciri atas, putaran bahan kerja,-pengapit semula muka sisi,-wujudkan semula sistem koordinat kerja dan lubang sisi pemesinan. Setiap persediaan memperkenalkan variasi penjajaran. Walaupun kebolehulangan lekapan kekal dalam lingkungan ±0.02 mm, ralat kumulatif boleh meningkat merentas berbilang operasi.

Mesin 5 paksi memutarkan bahan kerja secara automatik. Operator mengepit komponen sekali dan melaksanakan semua operasi pemesinan dalam sistem koordinat yang sama. Mesin mengekalkan hubungan geometri kerana bahan kerja kekal tetap.

Perbezaan Ketepatan #2: Pesongan Alat

Pesongan alat berlaku apabila daya pemotongan membengkokkan alat semasa penyingkiran bahan. Jumlah pesongan meningkat apabila alat tidak terjual meningkat. Contohnya, rongga dengan kedalaman 120 mm mungkin memerlukan pengisar hujung yang panjang pada mesin 3 paksi. Alat panjang melentur di bawah beban, menjana getaran, dan menghasilkan dinding tirus. Apabila pemesinan keluli tahan karat 316 atau aloi titanium Ti-6Al-4V, daya pemotongan menjadi jauh lebih tinggi daripada yang dihadapi dengan aluminium.

Mesin 5 paksi memutarkan bahan kerja untuk menambah baik akses alat. Daripada memanjangkan alat 120 mm ke dalam rongga, mesin memiringkan bahan kerja dan membolehkan pemotong yang lebih pendek mencapai ciri yang sama. Alat yang lebih pendek menahan lenturan dan mengekalkan konsistensi dimensi. Kelebihan struktur ini menghasilkan peningkatan yang boleh diukur dalam kelurusan dinding dan ketepatan kontur.

Perbezaan Ketepatan #3: Ketekalan Kemasan Permukaan

Kemasan permukaan bergantung pada sudut penglibatan alat dan kestabilan pemotongan. Apabila pemesinan permukaan melengkung pada mesin 3 paksi, pemotong boleh menghubungi bahan pada kedudukan yang sentiasa berubah-ubah di sepanjang jejari alat. Ini boleh menghasilkan tanda kerang yang tidak rata, kegelisahan permukaan, dan keperluan penggilap tambahan.

Mesin 5 paksi secara berterusan melaraskan orientasi alat untuk mengekalkan sudut sentuhan terkawal semasa mengeluarkan bahan. Untuk rongga acuan dengan permukaan bentuk bebas, pemesinan 3 paksi selalunya memerlukan penamat hidung bola dengan nilai langkah kecil-di atas nilai, manakala pemesinan 5 paksi membenarkan alat mencondongkan dan mengekalkan penglibatan optimum. Ini mengurangkan ketidakteraturan permukaan dan mengurangkan operasi kemasan.

Perbezaan Ketepatan #4: Ketepatan Geometri pada Ciri Kompleks

Banyak komponen industri mengandungi ciri bersilang, seperti bilah turbin, pendesak, implan perubatan, dan sisipan acuan. Komponen ini mengandungi berbilang permukaan yang mesti mengekalkan hubungan kedudukan yang tepat. Pada mesin 3 paksi, setiap ciri mungkin memerlukan persediaan berasingan, menjadikannya sukar untuk mengekalkan perhubungan geometri apabila kiraan persediaan meningkat.

Mesin 5 paksi mengekalkan rujukan koordinat tunggal sepanjang pemesinan, mengawal semua lokasi ciri dalam satu sistem gerakan disegerakkan. Ini mengurangkan variasi kedudukan terkumpul. Bagi komponen yang mengandungi sudut majmuk dan geometri melengkung, penambahbaikan boleh menjadi ketara.

Perbezaan Kecekapan #1: Masa Persediaan

Kecekapan pengeluaran tidak ditentukan semata-mata oleh kelajuan gelendong; masa persediaan sering menggunakan sebahagian besar daripada jumlah masa pembuatan. Pertimbangkan satu-pengeluaran kumpulan kecil yang terdiri daripada dua puluh sisipan acuan di mana setiap sisipan memerlukan empat lekapan, tiga penjajaran dan berbilang kitaran probing. Mesin 3 paksi mungkin menghabiskan lebih banyak masa untuk menyediakan bahan kerja daripada memotong logam. Mesin 5 paksi mengurangkan operasi persediaan. Oleh kerana mesin memutarkan bahan kerja secara automatik, pengendali menghabiskan lebih sedikit masa untuk memasang lekapan, menjajarkan bahan kerja dan mewujudkan sistem koordinat. Pengurangan ini menjadi semakin penting untuk pengeluaran prototaip dan pembuatan volum-campuran tinggi-tinggi.

Perbezaan Kecekapan #2: Keperluan Lekapan

Lekapan menambah kos dan kerumitan. Mesin 3 paksi selalunya memerlukan lekapan tersuai seperti lekapan batu nisan, plat sudut dan sistem pengapit tersuai untuk mendedahkan permukaan bahan kerja yang berbeza. Setiap lekapan mesti menyokong bahan kerja, menahan daya pemotongan, dan mengekalkan penjajaran. Mesin 5 paksi mengurangkan kerumitan lekapan. Dalam banyak aplikasi, satu lekapan menyokong semua operasi pemesinan. Ini mengurangkan kos pembuatan lekapan, keperluan penyimpanan dan beban kerja penyelenggaraan. Jurutera perolehan harus mempertimbangkan pelaburan lekapan sebagai sebahagian daripada jumlah kos pemilikan mesin.

Perbezaan Kecekapan #3: Masa Kitaran

Masa kitaran terdiri daripada masa persediaan, perubahan alatan, masa pemotongan, dan masa pemeriksaan. Mesin 3 paksi boleh menyelesaikan penyingkiran bahan dengan cepat tetapi masih memerlukan operasi tambahan. Sebagai contoh, bahagian yang mengandungi enam lubang bersudut mungkin memerlukan perubahan lekapan berasingan, kedudukan semula manual dan operasi penggerudian tambahan. Mesin 5 paksi menggerudi ciri ini tanpa mengganggu kitaran pemesinan. Apabila kerumitan bahagian meningkat, perbezaan masa kitaran menjadi lebih ketara, terutamanya dalam pembuatan komponen aeroangkasa dan perubatan.

Perbezaan Kecekapan #4: Penggunaan Alat

Penggunaan alatan mempengaruhi kedua-dua produktiviti dan kos perkakas. Apabila pemesinan rongga dalam pada mesin 3 paksi, pemotong panjang selalunya diperlukan, memerlukan kadar suapan yang dikurangkan, kedalaman potongan yang lebih rendah dan pas penamat tambahan. Mesin 5 paksi meningkatkan akses alat. Alat yang lebih pendek boleh mengeluarkan bahan dengan lebih agresif, mengekalkan kestabilan pemotongan dan mengurangkan getaran. Mesin menggunakan kuasa gelendong yang ada dengan lebih berkesan kerana kurang tenaga yang hilang melalui lenturan alat.

Komponen Aluminium (6061, 7075)

Kedua-dua jenis mesin boleh mencapai toleransi dimensi yang boleh diterima. Perbezaan produktiviti menjadi kelihatan apabila pemesinan berbilang permukaan. Kurungan aeroangkasa kompleks biasanya mendapat manfaat daripada pemesinan 5 paksi, manakala plat dan perumah ringkas selalunya kekal menjimatkan pada peralatan 3 paksi.

Komponen Keluli Tahan Karat (304, 316)

Bahan menjana daya pemotongan yang lebih tinggi, menjadikan pesongan alat sebagai faktor kritikal. Keupayaan mesin 5 paksi untuk mengurangkan alat tidak terjual dengan ketara meningkatkan kestabilan dimensi.

Komponen Titanium (Ti-6Al-4V)

Aloi titanium menumpukan haba berhampiran tepi pemotongan, jadi keadaan pemotongan yang stabil adalah kritikal. Perkakas yang lebih pendek didayakan oleh kedudukan 5 paksi membantu mengawal getaran dan beban pemotongan, mengurangkan haus alatan dan meningkatkan konsistensi semasa kitaran pemesinan yang panjang.

Pilih Mesin 3 Paksi Apabila Bahagian Mengandungi:

• Permukaan rata
• Dinding menegak
• Lubang standard
• Pemesinan sisi terhad

Contoh:Plat asas, pendakap pelekap, dan perumah standard.

Pilih Mesin 5 Paksi Apabila Bahagian Mengandungi:

• Sudut majmuk
• Permukaan bentuk bebas
• Rongga yang dalam
• Potongan bawah
• Keperluan pemesinan berbilang{0}}muka

Contoh:Pendesak aeroangkasa, bilah turbin, implan perubatan, teras acuan suntikan dan komponen sendi robot.