Khi bạn có ý định mua một máy phay CNC, bạn cần bao nhiêu trục cho máy? Bộ định tuyến CNC? Đây là vấn đề thường gặp đối với mọi người mua máy phay CNC, vì vậy, chúng ta hãy bắt đầu so sánh các máy phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục.
Hiểu về 3 trục, trục thứ 4, trục thứ 4 và trục thứ 5 cho bộ máy định tuyến CNC
5 trục: XYZAB, XYZAC, XYZBC (Trục chính có thể xoay trái và phải 180° xung quanh.)
4 trục: XYZA, XYZB, XYZC (liên kết 4 trục)
Trục thứ 4: YZA, XZA (liên kết 3 trục)
3 Trục: XYZ (liên kết 3 trục)
Trục A, B hoặc C tương ứng với trục quay X, Y, Z.
Máy Bộ định tuyến CNC CNC
Các máy phay CNC đặc biệt này có thể di chuyển theo 3 trục khác nhau cùng một lúc.
Trục X: từ trái sang phải
Trục Y: từ trước ra sau
Trục Z: lên và xuống
Máy phay CNC 3 trục di chuyển 3 trục cùng lúc; trục X, trục Y và trục Z. Cắt dọc theo trục X di chuyển mũi phay từ trái sang phải, cắt dọc theo trục Y di chuyển mũi phay từ trước ra sau và cắt ngang trục Z di chuyển mũi phay lên xuống. Những máy này chủ yếu được sử dụng để cắt các chi tiết phẳng, 2D và 2.5D. Cho dù là chạm khắc phẳng hay chạm khắc tròn, bạn có thể coi đó là chạm khắc phẳng, nó được tính toán theo xung.
Máy phay CNC trục 4
Nói chung, thêm một trục quay trên bộ định tuyến CNC 3 trục, còn được gọi là trục A, tức là bộ định tuyến CNC trục quay thứ 4. Làm thế nào để phân biệt bộ định tuyến CNC 4 trục thực sự? Chúng tôi đưa ra một ví dụ phổ biến về 4 trục 3D định tuyến xi lanh, bao gồm một thanh ngắn tròn cắt hoặc chạm khắc một 3D Phật ơi, tác phẩm này có 4 trục, nhưng chỉ làm việc với hệ thống CNC 3 trục, người ta dùng trục X hoặc trục Y để dẫn động trục quay, công nhân thực sự là máy CNC 3 trục hoặc máy CNC quay trục thứ 4.
Máy Bộ định tuyến CNC CNC
Bàn định tuyến CNC 4 trục có thể làm việc ở cả hai mặt, điều này không có ở bàn định tuyến CNC 3 trục. Máy công cụ CNC 4 trục cũng có trục X, Y, Z, nó đề cập đến XYZA, XYZB, XYZC, 4 trục được liên kết, 4 trục có thể làm việc cùng một lúc.
4 Trục VS Trục thứ 4
4 trục có nghĩa là máy công cụ thực hiện chuyển động của trục X, Y, Z và A cùng một lúc. 4 trục đại diện cho 4 hướng trên máy công cụ. Thông thường, trục X đại diện cho hướng trái và phải, trục Y là hướng trước và sau, và trục Z là hướng lên và xuống. Trục A là hướng dương và hướng âm của trục quay. Trục thứ 4 có nghĩa là máy công cụ chỉ có thể thực hiện chuyển động của trục X, Y, Z và A cùng một lúc.
3 trục không thể thực hiện liên kết của 4 trục cùng một lúc. Máy phay CNC trục thứ 4 được chia thành 2 loại, một là máy phay phẳng trục thứ 4 và loại còn lại là máy phay trục thứ 4 3D Máy phay CNC. Đúng như tên gọi, máy phay phẳng trục thứ 4 chỉ khắc hoặc cắt một mặt trên vật liệu.
trục thứ 4 3D gia công có nghĩa là máy có thể thực hiện 3D khắc hoặc cắt quay, nhưng một trong 3 trục X, Y và Z được chuyển đổi thành trục A để định tuyến. Chúng tôi giải thích sự khác biệt giữa 2 loại này 3D Máy CNC từ nhiều góc độ khác nhau:
1. Về mặt khái niệm, sự khác biệt giữa trục 4 và trục thứ 4 là liệu liên kết 4 trục X, Y, Z và A có thể được thực hiện cùng lúc hay không.
2. Về mặt hệ thống điều khiển của máy, máy CNC 4 trục sử dụng hệ thống liên kết 4 trục, trục thứ 4 sử dụng hệ thống liên kết 3 trục.
3. Hệ thống liên kết 4 trục sử dụng truyền tín hiệu 4 trục theo tín hiệu chuyển động của máy. Mất mát, liên kết 3 trục sử dụng truyền tín hiệu 3 trục, một tín hiệu nhỏ hơn 4 trục.
4. Theo hiệu ứng chạm khắc, trục 4 có độ gia công nhiều hơn trục 4, độ gia công đồng đều hơn, góc chết nhỏ hơn, hình thức đẹp hơn.
5. Khác với hướng của máy công cụ. Hướng mà đầu công cụ 4 trục chỉ tới có thể thay đổi bất cứ lúc nào. Đầu công cụ của trục thứ 4 luôn chỉ vào tâm của phôi. Trục thứ 4 tiên tiến hơn và đáng tin cậy hơn trục thứ 4. Trục thứ 4 là xu hướng phát triển của 3D Máy định tuyến CNC. Điều quan trọng là hơn 60% của 3D Máy định tuyến CNC trên thị trường là trục thứ 4. Khi chọn máy 4 trục 3D Máy CNC, không chỉ cần phân biệt giữa trục 4 và trục thứ 4 mà còn phải phân tích các điều kiện gia công riêng của nó, chẳng hạn như kích thước, trọng lượng, độ cứng và phương pháp gia công của phôi.
Máy Bộ định tuyến CNC CNC
Những bộ định tuyến này có phần giống với bộ máy CNC 3, 4 trục, nhưng chúng có thêm 2 trục mà chúng có thể di chuyển dọc theo. Các trục bổ sung này cho phép rút ngắn thời gian thực hiện dự án do khả năng cắt 5 cạnh của vật liệu cùng lúc. Tuy nhiên, do những máy này có trục X dài hơn nên độ ổn định và độ chính xác kém hơn - có khả năng đòi hỏi bạn phải chú ý nhiều hơn so với bộ định tuyến CNC 3, 4 trục.
Trung tâm gia công CNC 5 trục có đặc điểm là hiệu suất cao và độ chính xác cao, và khối ngũ diện có thể được gia công trong một lần kẹp phôi. Nếu được trang bị hệ thống điều khiển số cao cấp liên kết 5 trục, nó cũng có thể thực hiện gia công có độ chính xác cao các bề mặt không gian phức tạp và phù hợp hơn để gia công các khuôn mẫu hiện đại như phụ tùng ô tô và các bộ phận kết cấu máy bay. Có 2 cách cho trục quay của trung tâm gia công thẳng đứng 5 trục. Một là trục quay của bàn. Bàn được đặt trên giường có thể quay quanh trục X, được định nghĩa là trục A. Phạm vi làm việc chung của trục A là +30 độ đến -120 độ. Ngoài ra còn có một bàn quay ở giữa bàn làm việc, quay quanh trục Z tại vị trí hiển thị trong hình, được định nghĩa là trục C và trục C quay 360°. Theo cách này, thông qua sự kết hợp của trục A và trục C, ngoại trừ trung tâm gia công 5 trục trên bề mặt dưới cùng của phôi cố định trên bàn làm việc, 5 bề mặt còn lại có thể được xử lý bằng trục chính thẳng đứng. Giá trị chia độ tối thiểu của trục A và trục C thường là 0.001 độ, do đó phôi có thể được chia thành bất kỳ góc nào và có thể xử lý các bề mặt nghiêng, lỗ nghiêng, v.v. Nếu trục A và trục C được liên kết với 3 trục tuyến tính X, Y, Z, có thể xử lý các bề mặt không gian phức tạp. Tất nhiên, điều này đòi hỏi sự hỗ trợ của các hệ thống CNC, hệ thống servo và phần mềm cao cấp. Ưu điểm của sự sắp xếp này là cấu trúc của trục chính tương đối đơn giản, độ cứng của trục chính rất tốt và chi phí sản xuất tương đối thấp. Tuy nhiên, bàn làm việc chung không thể thiết kế quá lớn, khả năng chịu tải cũng nhỏ, đặc biệt là khi độ quay của trục A lớn hơn hoặc bằng 90 độ, phôi sẽ mang lại mô men chịu tải lớn cho bàn làm việc khi cắt. Một cách khác là dựa vào sự quay của đầu trục chính thẳng đứng. Đầu trước của trục chính là đầu quay, có thể quay quanh trục Z 360° để trở thành trục C. Đầu quay cũng có trục A có thể quay quanh trục X, thường có thể đạt tới hơn ±90 độ để đạt được chức năng tương tự như trên. Ưu điểm của phương pháp thiết lập này là gia công trục chính rất linh hoạt, bàn làm việc cũng có thể được thiết kế rất lớn và thân máy bay lớn và vỏ động cơ lớn của máy bay chở khách có thể được gia công trên loại trung tâm gia công này. Thiết kế này cũng có một ưu điểm lớn: khi chúng ta sử dụng dao phay hình cầu để gia công các bề mặt cong, khi đường tâm của dụng cụ vuông góc với bề mặt gia công, vì vận tốc tuyến tính của đỉnh dao phay hình cầu bằng không, chất lượng bề mặt của phôi được cắt bằng đỉnh sẽ kém. Thiết kế quay trục chính được áp dụng để làm cho trục chính quay một góc so với phôi, do đó dao phay hình cầu tránh cắt đỉnh, đảm bảo tốc độ tuyến tính nhất định và cải thiện chất lượng gia công bề mặt. Cấu trúc này rất phổ biến để gia công bề mặt khuôn có độ chính xác cao, điều mà các trung tâm gia công bàn quay khó đạt được. Để đạt được độ chính xác cao khi quay, trục quay cao cấp cũng được trang bị phản hồi lưới tròn, độ chính xác lập chỉ mục trong vòng vài giây. Tất nhiên, cấu trúc quay của loại trục chính này phức tạp hơn và chi phí sản xuất cũng cao.
5 trục thật so với 5 trục giả
Trục 5 thực có chức năng RTCP. Có thể tự động chuyển đổi theo chiều dài con lắc của trục chính và tọa độ cơ học của bàn xoay. Khi biên dịch chương trình, chỉ cần xem xét tọa độ của phôi, không cần xem xét chiều dài con lắc của trục chính và vị trí của bàn xoay. Cho dù đó là 5 trục thực, nó không phụ thuộc vào việc 5 trục có được liên kết hay không, 5 trục giả cũng có thể là liên kết 5 trục. Nếu trục chính có thuật toán 5 trục thực RTCP. Đó là để thực hiện xử lý lập chỉ mục. 5 trục thực có chức năng RTCP chỉ cần thiết lập một hệ tọa độ và chỉ cần thiết lập tọa độ một lần cho công cụ. 5 trục giả rất nhiều rắc rối.
Hệ thống CNC có chức năng RTCP có thể sử dụng trực tiếp lập trình đầu dao mà không cần xem xét khoảng cách tâm của trục quay. Sau khi áp dụng chế độ RTCP, lập trình gia công CNC 5 trục có thể trực tiếp nhắm vào đầu dao thay vì tâm của đầu trục chính quay, do đó lập trình sẽ trở nên đơn giản và hiệu quả hơn nhiều.
Đối với bàn xoay đôi giả 5 trục, cần phải thiết lập nhiều tọa độ để đạt được mục đích xử lý chỉ mục. Tuy nhiên, nếu là đầu xoay 5 trục, thì quá trình xử lý chỉ mục không thể hoàn tất, vì đầu xoay 5 trục không phải là chuyển động Z đơn khi xử lý xuống dưới, mà Z di chuyển cùng với X hoặc Y. Lúc này, lập trình giả 5 trục sẽ rất rắc rối và việc gỡ lỗi sẽ khó khăn hơn, và chức năng bù trừ 3 trục không thể sử dụng tại thời điểm này.
Máy phay CNC nào lý tưởng cho bạn?
Mặc dù những bộ định tuyến này có vẻ khá đơn giản với những gì chúng có thể thực hiện, nhưng chúng là những sản phẩm công nghệ rất tinh vi và tiên tiến. Nếu bạn muốn sáng tạo hơn với các thiết kế của mình, bạn nên đầu tư vào bộ định tuyến CNC 4 trục hoặc 5 trục, nhưng bộ định tuyến CNC 3 trục hoặc 4 trục thường có giá cả phải chăng hơn.
Bây giờ bạn đã hiểu rõ về cách thức hoạt động của bộ định tuyến, bạn có thể hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa các kiểu máy khác nhau.
Máy CNC 5 trục có thể cắt dọc theo 2 trục bổ sung so với máy CNC 3 trục. Các máy phay này có khả năng cắt 5 mặt của một vật liệu cùng lúc, giúp mở rộng khả năng và tính linh hoạt của người vận hành. Không giống như các máy 3 trục tương đương, các máy này thường được sử dụng để cắt các vật liệu lớn 3D các bộ phận. Ngoài ra, máy CNC 5 trục có cổng trục cao hơn và trục X dài hơn, cho phép chúng cắt các bộ phận lớn hơn; tuy nhiên, điều này đi kèm với chi phí nghiêm trọng; cổng trục càng cao và trục X càng dài thì độ chính xác và độ ổn định của những máy này càng kém. Để kiểm soát chất lượng phù hợp, h8 của cổng trục và chiều dài của trục X phải được giới hạn càng nhiều càng tốt.
Mặc dù máy phay có vẻ như là những cỗ máy đơn giản, nhưng chúng là những thiết bị công nghệ cực kỳ tinh vi, đòi hỏi trình độ chuyên môn nhất định để vận hành. Máy CNC 5 trục có xu hướng đắt hơn các loại máy 3 trục truyền thống, nhưng về cơ bản lại linh hoạt hơn và cho phép người dùng sáng tạo hơn với các thiết kế của mình.
Bạn cần bao nhiêu trục?
Bạn có thể đã thấy các tài liệu tham khảo về bộ định tuyến CNC cung cấp bảy, chín hoặc thậm chí mười một trục. Mặc dù nhiều trục bổ sung như vậy có vẻ khó hình dung, nhưng lời giải thích cho hình học đáng kinh ngạc như vậy thực sự khá đơn giản.
Khi bạn đang xử lý những cỗ máy có thể nói là có nhiều hơn một trục chính quay, thì bạn đã có nhiều trục hơn rồi.
Ví dụ, chúng ta có máy có trục chính thứ 2 và tháp pháo dưới. Trên những máy đó, bạn sẽ có một số trục: tháp pháo trên cùng sẽ có 4 trục và tháp pháo dưới cùng có 2, sau đó bạn có các trục chính đối diện cũng có 2 trục. Những máy đó có thể có tới 9.
Một thành phần, như van hàng không vũ trụ có thể được thực hiện trên máy CNC 5 trục. Hoặc chúng ta có thể thực hiện bộ phận đó trên máy định tuyến CNC đa trục có trục B quay và trục đôi cho 2 trục C, cộng với X, Y và Z. Ngoài ra còn có một tháp pháo thấp hơn cung cấp cho bạn X và Z thứ 2. Vì vậy, nó cung cấp cho bạn nhiều trục hơn, nhưng bản thân bộ phận có cùng hình dạng.
Vậy bạn cần bao nhiêu trục cho doanh nghiệp của mình?
Như thường lệ trong sản xuất, câu trả lời cho câu hỏi đó phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể của bạn. Hãy xem ví dụ sau:
Cánh tua bin là bề mặt dạng tự do và có thể khá phức tạp. Cách hiệu quả nhất để hoàn thiện gia công cánh như vậy là sử dụng 5 trục, đưa dụng cụ theo hình xoắn ốc quanh cánh máy bay của cánh. Bạn có thể sử dụng 3 trục để gia công nếu bạn lập chỉ mục cánh đến một vị trí và sau đó sử dụng 3 trục tuyến tính để gia công bề mặt, nhưng đó thường không phải là cách hiệu quả nhất.
Hình dạng của bộ phận sẽ cho bạn biết liệu bạn cần cấu hình 3, 4 hay 5 trục.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là số trục bạn cần phụ thuộc vào nhiều hơn một bộ phận. Bộ phận sẽ quyết định rất nhiều, nhưng cũng có những gì cửa hàng muốn hoàn thành.
Một khách hàng có thể mang đến cho tôi một bộ phận, chẳng hạn như giá đỡ hàng không vũ trụ bằng titan, và tôi có thể nói, Đó là một bộ phận hoàn hảo cho bàn định tuyến CNC 5 trục, nhưng họ có thể đang lên kế hoạch sản xuất các bộ phận hoạt động tốt hơn trên một trong những máy của chúng tôi. Máy đa chức năng đó có thể không được tối ưu hóa theo cùng cách với máy CNC 5 trục, nhưng nó có thể mang đến cho khách hàng cơ hội thực hiện công việc tiện, trục hoặc mâm cặp, một phần trong kế hoạch dài hạn của họ.
Một điều khác cần cân nhắc là phạm vi công việc, kích thước tối đa của bộ phận mà bạn có thể đặt vào máy và vẫn thực hiện được việc thay đổi công cụ và chuyển bộ phận là bao nhiêu? Đó là hiểu được khả năng của máy CNC và những gì máy có thể và không thể làm.
Máy phay CNC 3 trục so với máy phay CNC 4 trục so với máy phay CNC 5 trục.pdf
