Kompletan vodič za odabir CNC osi za proizvođače

Uvod

Prilikom odabira CNC stroja, broj obradnih osi jedna je od najvažnijih tehničkih odluka.

Mnogi kupci pitaju:

Trebamo li kupiti 3-osni CNC stroj, nadograditi na 4-osni CNC stroj ili izravno investirati u 5-osni obradni centar?

Odgovor ovisi o:

• Geometrija dijela
• Složenost strojne obrade
• Obim proizvodnje
• Zahtijevana točnost
• Zahtjevi za učvršćenje
• Planovi automatizacije

Veći broj osi ne znači automatski i bolju učinkovitost proizvodnje.

3-osni CNC stroj može biti najbolji izbor za standardne mehaničke komponente.

4-osni CNC stroj prikladan je kada je potrebna dodatna mogućnost rotacijske obrade.

5-osni CNC stroj dizajniran je za složene komponente koje zahtijevaju rezanje pod više kutova i manje podešavanja.

 

HCNC Group nudi CNC proizvodna rješenja koja pokrivaju CNC glodalice, obradne centre, 5-osne CNC strojeve, CNC tokarilice, CNC kontrolere i industrijske robote. Njegov asortiman proizvoda uključuje VMC obradne centre, HMC petosne obradne centre, CNC glodalice i rješenja za automatizaciju za automobilsku, zrakoplovnu, medicinsku, novu energiju i preciznu proizvodnju.

1. Razumijevanje pomicanja CNC osi

 

 

 

CNC os predstavlja smjer u kojem se alat za rezanje ili obradak mogu kretati.

Linearne osi

X os

Horizontalno kretanje:

Slijeva na desno

Y os

Kretanje dubine:

Sprijeda prema natrag

Z os

Vertikalno kretanje:

Gore dolje

Rotacijske osi

A Axis

Rotacija oko X osi

B os

Rotacija oko Y osi

C os

Rotacija oko Z osi

Razlika između 3-osne, 4-osne i 5-osne obrade uglavnom dolazi od dodavanja rotacijskog kretanja standardnom X/Y/Z sustavu.

2. 3 Axis CNC stroj

 

Definicija

3-osni CNC stroj kontrolira:

• X os
• Y os
• Z os

Radni komad obično ostaje fiksiran dok se alat za rezanje pomiče u tri smjera.

Obradni centri serije HCNC VMC tipični su primjeri troosne opreme za strojnu obradu, dizajnirane za opću obradu metala, proizvodnju kalupa, strojnu obradu aluminija i proizvodnju mehaničkih komponenti.

Mogućnost 3-osne CNC obrade

Prikladne operacije:

• Čeono glodanje
• Glodanje džepova
• Bušenje
• Kuckanje
• Obrada utora
• Konturna obrada

Tipične primjene

Automobilski dijelovi

Primjeri:

• Zagrade
• Navlake
• Montažne ploče

Mehaničke komponente

Primjeri:

• Osnove strojeva
• Instalacije
• Strukturni dijelovi

Aluminijski dijelovi

Primjeri:

• Elektronička kućišta
• Industrijske komponente

Prednosti 3-osnog CNC-a

Niže investicije

U usporedbi s 4-osnim i 5-osnim strojevima:

• Niži trošak nabave
• Niži troškovi održavanja
• Lakše rukovanje

Jednostavno programiranje

Prednosti:

• Standardno CAM programiranje
• Kraća obuka operatera
• Lakše upravljanje proizvodnjom

Izvedba visoke cijene

Za jednostavne i srednje složene dijelove, 3-osni CNC stroj često pruža najbolju ravnotežu između cijene i produktivnosti.

Ograničenja 3-osnog CNC-a

Glavna ograničenja:

• Ograničeni pristupni kut alata
• Više promjena rasporeda
• Teška obrada složenih površina

Primjer:

Dio s četiri obradna lica može zahtijevati:

• Prvo postavljanje
• Ručno repozicioniranje
• Drugo postavljanje
• Dodatno poravnanje

To povećava vrijeme pripreme i povećava pogreške u pozicioniranju.

3. 4 Axis CNC stroj

 

Definicija

4-osni CNC stroj dodaje jednu rotacijsku os tradicionalnom X/Y/Z sustavu.

Tipična konfiguracija:

• X os
• Y os
• Z os
• Osovina

Dodatna os omogućuje rotaciju obratka tijekom obrade.

Kako 4-osni CNC poboljšava proizvodnju

U usporedbi s 3-osnom obradom:

Stroj s 4 osi može:

• Automatski zakrenite obradak
• Stroj s više strana
• Smanjite ručno repozicioniranje
• Poboljšajte dosljednost

Tipične primjene s 4 osi

Komponente vratila

Primjeri:

• Bregaste osovine
• Rotirajući dijelovi

Komponente zupčanika

Primjeri:

• Obrada zupčanika
• Spiralne značajke

Dijelovi s više strana

Primjeri:

• Tijela ventila
• Mehanička kućišta

Prednosti 4-osnog CNC-a

Bolji bočni pristup

Rotacijska os omogućuje strojnu obradu oko komponente.

Smanjeno vrijeme postavljanja

Umjesto ručnog okretanja obratka:

CNC sustav automatski izvodi pozicioniranje.

Niže ulaganje od 5 osi

Za mnoge tvornice:

4-osna obrada pruža praktičnu nadogradnju s 3-osne opreme.

Ograničenja 4-osnog CNC-a

U usporedbi s obradom u 5 osi:

• Podešavanje kuta alata je ograničeno
• Složene zakrivljene površine ostaju teške
• Sposobnost obrade podreza je ograničena

4. 5 Axis CNC stroj

 

Definicija

5-osni CNC stroj kontrolira:

Tri linearne osi:

X

Y

Z

Dvije rotacijske osi:

A/B

A/C

B/C

HCNC nudi višestruke petoosne obradne centre uključujući HMC650TJ, HMC800TJ, HMU-400 i druga petoosna rješenja dizajnirana za složenu obradu visoke preciznosti.

Mogućnost obrade u 5 osi

Stroj s pet osi može održavati bolju orijentaciju alata tijekom obrade.

Pogodno za:

• Složene krivulje
• Duboke šupljine
• Kutne površine
• Geometrija slobodnog oblika

Tipične primjene

Aerospace

dijelovi:

• Lopatice turbine
• Komponente motora
• Strukturne komponente

Automobilizam

dijelovi:

• EV strukturne komponente
• Dijelovi motora
• Složeni kalupi

Medicinski

dijelovi:

• Implantati
• Kirurške komponente

Industrija plijesni

dijelovi:

• Kalupi za brizganje
• Matične šupljine

HCNC tehnologija obrade s pet osi usmjerena je na primjene koje zahtijevaju složene površine i visoku preciznost, uključujući zrakoplovnu, automobilsku, medicinsku industriju i industriju kalupa.

5. 3 Tablica usporedbe CNC osi u odnosu na 4 osi i 5 osi

Značajka	3-osni CNC	4-osni CNC	5-osni CNC
Konfiguracija osi	X/Y/Z	X/Y/Z+A	X/Y/Z+A+B/C
Rotacijski pokret	Ne	1 rotacijska os	2 rotacijske osi
Složenost dijela	Nisko-srednje	srednje	visoko
Količina postavljanja	Više	Smanjeno	Minimum
Pristup alatu	ograničeno	Bolje	Izvrsno
Poteškoće s programiranjem	Lako	srednje	Napredno
Trošak stroja	Niska	srednje	visoko
Vještina operatera	Osnovno	Srednji	Napredno
Kvaliteta površine	Dobro	Bolje	Izvrsno
Potencijal automatizacije	Dobro	Dobro	Izvrsno

6. Usporedba postavki

 

 

Proizvodnja u 3 osi

Tipični proces:

• Stezaljka obratka
• Površina stroja A
• Uklonite učvršćenje
• Rotirajte dio
• Ponovno poravnajte
• Nastavite s obradom
• Problemi:
• Dulje vrijeme pripreme
• Više namještanja
• Više pogrešaka u pozicioniranju

Proizvodnja u 4 osi

Poboljšanje:

• Automatska rotacija
• Smanjeno ručno rukovanje
• Višestrana obrada

Proizvodnja 5 osi

Proces:

• Jedna postavka učvršćenja
• Programirano više kutova
• Kompletna složena geometrija

Prednosti:

• Smanjeno vrijeme postavljanja
• Bolja konzistentnost dimenzija
• Veća učinkovitost proizvodnje

7. Usporedba točnosti

Faktor točnosti	3 Axis	4 Axis	5 Axis
Točnost jedne površine	Izvrsno	Izvrsno	Izvrsno
Višestrana točnost	srednje	Dobro	Izvrsno
Kompleksna površinska točnost	ograničeno	srednje	Izvrsno
Kontrola pogreške pozicioniranja	srednje	Bolje	Najbolje

Prednost obrade s pet osi uglavnom dolazi od smanjenja opetovanog stezanja i održavanja stabilne orijentacije alata.

8. Usporedba troškova

Početni trošak opreme

Stavka troška	3 Axis	4 Axis	5 Axis
Strojno ulaganje	Niska	srednje	visoko
Trošak programiranja	Niska	srednje	visoko
Trošak obuke	Niska	srednje	visoko
Trošak učvršćenja	Veći za složene dijelove	srednje	Niže za složene dijelove

9. Koji bi CNC stroj vaša tvornica trebala odabrati?

Odaberite 3-osni CNC stroj ako:

Vaša tvornica proizvodi:

✓ Standardni mehanički dijelovi
✓ Ravne komponente
✓ Jednostavni kalupi
✓ Proizvodi za opću strojnu obradu

Preporučene industrije:

• Opća proizvodnja
• Maloserijska proizvodnja
• Strojne radionice

Odaberite 4-osni CNC stroj ako:

Vaša proizvodnja zahtijeva:

✓ Rotacijska obrada
✓ Višestrana obrada
✓ Dijelovi srednje složenosti

Preporučene industrije:

• Dobavljači automobila
• Proizvođači mehaničkih komponenti
• Proizvođači zupčanika

Odaberite 5-osni CNC stroj ako:

Vaša tvornica proizvodi:

✓ Složene površine
✓ Dijelovi visoke vrijednosti
✓ Precizne komponente
✓ Zrakoplovni ili medicinski dijelovi

Preporučene industrije:

• Aerospace
• Istraživanje i razvoj automobila
• Medicinski
• Proizvodnja kalupa
• Nova energija

10. Odabir rješenja HCNC CNC osi

 

HCNC nudi različita CNC rješenja prema zahtjevima obrade:

Zahtjev za proizvodnju	Preporučeno rješenje
Standardno glodanje	3 osi VMC
Višestrana obrada	4-osna CNC glodalica
Složene komponente	5-osni CNC stroj
Velika proizvodna linija	CNC + robotska automatizacija

 

HCNC kategorije proizvoda uključuju:

• CNC glodalica
• Vertikalni obradni centar
• Horizontalni obradni centar
• 5-osni CNC stroj
• CNC strug
• Industrijski robot

11. Značajke HCNC 5-osnog CNC stroja

Napredno CNC upravljanje

Značajke uključuju:

• Simultano upravljanje pet osi
• RTCP funkcija
• Precizna kompenzacija
• Višeosna interpolacija

Sposobnost složene strojne obrade

Pogodno za:

• Zrakoplovni dijelovi
• Automobilske komponente
• Precizni kalupi
• Medicinski proizvodi

Inteligentna integracija proizvodnje

HCNC također nudi rješenja za industrijske robote uključujući:

• Rukovanje robotima
• Roboti koji se brinu za strojeve
• Roboti za zavarivanje
• Roboti za sklapanje

Podrška automatiziranim proizvodnim linijama.

 

FAQ

Je li 5-osni CNC uvijek bolji od 3-osnog CNC-a?
Ne. Za jednostavne dijelove, 3-osni CNC stroj može pružiti bolju učinkovitost ulaganja.

Je li 4-osni CNC dovoljan za automobilske dijelove?
Za mnoge automobilske komponente, da. Međutim, složeni EV dijelovi i kalupi mogu zahtijevati obradu u pet osi.

Koja je najveća prednost 5-osnog CNC-a?
Glavna prednost je smanjenje broja podešavanja uz održavanje boljeg pristupa alatu i točnosti obrade.

Proizvodi li HCNC 3-osne, 4-osne i 5-osne CNC strojeve?
Da. HCNC nudi CNC glodalice, obradne centre, petoosne CNC strojeve, CNC kontrolere i rješenja za automatizaciju.