Šta je 4-osna CNC obrada?

Želite da završite više-višestranu mašinsku obradu složenih delova u jednoj postavci? Ako ste inženjer ili profesionalac u industriji koji želi uravnotežiti troškove i performanse, trebali biste znati što odabrati - 4-osnu CNC obradu. Ovaj članak će vas voditi kroz razumijevanje 4-osne CNC obrade iz različitih perspektiva.

Možemo razumjeti 4-osnu obradu koristeći 3-osnu obradu kao analogiju. Možete zamisliti 3-osnu mašinsku alatku kao kameru fiksiranu na stativ, koja se može kretati samo u tri linearna smjera: X (lijevo/desno), Y (naprijed/nazad) i Z (gore/dolje) za fotografiranje (rezanje) objekta. Da biste fotografirali bočnu ili stražnju stranu objekta, morate ručno ukloniti predmet, rotirati ga, a zatim ga ponovo popraviti - to se u strojnoj obradi naziva "ponovno stezanje".

Sada zamislite da ovom tronošcu dodate električnu rotirajuću platformu, sa predmetom (obradak) fiksiranim na ovoj platformi. Pored kretanja osa X, Y i Z, sada ima dodatnu os rotacije-koja se obično naziva A-os. Ova os omogućava da se radni komad rotira oko X- ose. Ovo je 4-osna CNC obrada.

Radni režimi
 

3+1 osa
Radni komad se rotira pod određenim uglom (npr. 90 stepeni) i fiksira, a zatim rezni alat obavlja mašinsku obradu. Nakon što je jedna strana obrađena, radni komad se ponovo rotira na sljedeći ugao. Ovo je idealno za obradu rupa ili žljebova na bočnim stranama dijelova.

4-osna simultana obrada
Dok se osi X, Y i Z kreću, osa A- se također kontinuirano rotira. Alat za rezanje održava kontinuirano relativno kretanje s obratkom. Ovo je pogodno za obradu gredica, spiralnih noževa ili složenih cilindričnih površina.

Različiti projekti zahtijevaju različite metode obrade, od 3-osne do 4-osne obrade. Na osnovu našeg praktičnog iskustva u CNC projektima, Hansheng Automation vam pruža pet razloga zašto biste trebali odabrati usluge 4-osne CNC obrade.

Povećana efikasnost i smanjeni troškovi
Za razliku od3-osna CNC obrada, 4-osna CNC obrada eliminira potrebu za višestrukim postavkama obratka, što znači smanjeno vrijeme zastoja stroja i niže troškove rada.

Veća preciznost obrade
Ručno ponovno{0}}stezanje je jedan od glavnih izvora grešaka u obradi. Svaki put kada se radni komad pomjeri, teško je garantirati da je njegov položaj potpuno isti kao i prethodni (gubitak podataka). 4-osovina obrada eliminiše kumulativne greške kroz jedno podešavanje, osiguravajući dosljedne tolerancije na svim obrađenim površinama.

Sposobnost obrade složenijih geometrija
Dodatak osi rotacije u 4-osnoj obradi čini ga idealnim za obradu složenih geometrija kao što su kontinuirani lukovi, površine zubaca zupčanika ili uljni žljebovi oko cilindričnih dijelova.

Poboljšan kvalitet površine
Kada obrađujete cilindrične dijelove, 3-osna obrada koristi vrlo male veličine koraka za aproksimaciju zakrivljene površine, što ostavlja uočljive tragove alata. 4-osovinska obrada omogućava da se radni komad rotira u kombinaciji s kretanjem alata, stvarajući glatku i ujednačenu teksturu površine.

Kliknite na ovu vezu da saznate više o Hansheng-ovoj Custom DLC Coating Service.

Povećana fleksibilnost proizvodnje

Za male-serijske precizne narudžbe strojne obrade koje zahtijevaju brzu iteraciju, 4-osni alatni strojevi nude veliku fleksibilnost, omogućavajući brzo prilagođavanje različitim dizajnom dijelova bez potrebe za složenim namjenskim uređajima.

Vertikalni 4-osni obradni centar (VMC)

Standardna 3-osna vertikalna glodalica opremljena je CNC rotacionim stolom. Radni komad je stegnut na rotacionom stolu i rotira se oko X-ose.

Horizontalni 4-osni obradni centar (HMC)

Vreteno mašine je horizontalno, a radni sto ima ugrađenu-funkciju rotacije (obično se zove B-osa, koja se rotira oko Y-ose).

Obradni centar za struganje i glodanje

Iako je primarno klasifikovan kao strug, centar za struganje opremljen revolverom sa električnim alatom i funkcionalnošću C{0}}ose također može postići efikasnu 4-osnu obradu.

Kao profesionalni partner u proizvodnji, možemo jasno objasniti prednosti i ograničenja 4-osne obrade.

Prednosti

Mogućnost više-strane obrade: Omogućava pristup četiri strane dijela bez ručne intervencije.

Visoka krutost: U poređenju sa5-osne mašine, 4-osne mašine obično imaju jednostavniju strukturu i bolju krutost rezanja, što ih čini pogodnim za teško sečenje.

Isplativost-: U poređenju sa skupom obradom od 5 osa, 4-osna obrada nudi slične mogućnosti za složene dijelove po nižoj satnici.

Ograničenja

Obrada mrtvih tačaka i dalje postoji: ne može da obrađuje rupe pod uglom pod proizvoljnim uglovima između gornje i bočne površine kao mašina sa 5 osa (osim ako se ne koristi posebna ugaona glava).

Složenost programiranja: U poređenju sa 3-osnom obradom, 4-osna simultana obrada zahteva napredniji CAM softver i veštije programere, što donekle povećava troškove.

Rizik od smetnji: Kada se radni predmet rotira sa rotirajućim stolom, posebna pažnja se mora obratiti na to da li će se učvršćenje i radni komad sudariti sa vretenom mašine.

Vazduhoplovstvo:Koristi se za obradu složenih nosača motora, komponenti sistema goriva i struktura rebra krila.

Automobilska industrija:Bregaste osovine, radilice visokih{0}}performansi, komponente mjenjača i dijelovi sistema upravljanja.

medicinski uređaji:Ortopedski implantati, hirurški instrumenti sa složenim spiralnim karakteristikama i dijelovi endoskopa.

Opšte mašinerije i automatizacija:Pužni zupčanici, cilindrični zupčanici, indeksne ploče i rotirajuće komponente vratila u ne-opremi za automatizaciju.

Kreativna i roba široke potrošnje:Vrhunska{0}}kućišta svjetiljki, dijelovi muzičkih instrumenata (kao što su tijela flaute) i umjetnički metalni ukrasi sa složenim zakrivljenim površinama.

Može li 4-osna obrada obraditi sve materijale?

Izbor materijala prvenstveno ovisi o reznim alatima i parametrima obrade, a ne o broju osovina. 4-osovine obrade koje se mogu koristiti za obradu svih materijala, bilo da su metali kao što su legure aluminija, nehrđajućeg čelika i legure titana, ili inženjerske plastike kao što su PEEK i najlon.

Koje dokumente trebam dostaviti da dobijem ponudu za 4-osnu obradu?

Da biste dobili najtačniju ponudu, potrebno je da obezbedite 3D CAD model (STEP ili IGES format) i 2D crtež (PDF format) sa jasno označenim tolerancijama, navojima i zahtevima za završnu obradu površine.

Kako da biram između 4-osne i 5-osne obrade?

Ako trebate obraditi samo bočne karakteristike dijela ili kontinuirane karakteristike oko cilindra, 4-osna obrada je najbolji izbor. Ako dio ima složene podreze, površine pod uglom ili zahtijeva izuzetno kratke alate kako bi se osigurala krutost, 5-osna obrada može biti prikladnija.

Oberg, E. et al. Machinery's Handbook. 31st. izdanje. Industrial Press, 2020.

Zelinski, P. "Vrijednost 4-Axis Machining." Moderna Machine Shop, mmsonline.com.

ISO 2806:1994. "Sistemi industrijske automatizacije - Numerička kontrola mašina - Rečnik."