Wat is 4-assige CNC-bewerking?

Wilt u de meer-zijdige bewerking van complexe onderdelen in één enkele opstelling voltooien? Als u een ingenieur of professional uit de industrie bent en een balans zoekt tussen kosten en prestaties, dan moet u weten wat u moet kiezen: 4-assige CNC-bewerking. Dit artikel begeleidt u bij het begrijpen van 4-assige CNC-bewerking vanuit verschillende perspectieven.

We kunnen 4--assige bewerking begrijpen door 3--assige bewerking als analogie te gebruiken. U kunt een 3-assige werktuigmachine zien als een camera die op een statief is bevestigd en die slechts in drie lineaire richtingen kan bewegen: X (links/rechts), Y (vooruit/achteruit) en Z (omhoog/omlaag) om het object te fotograferen (snijden). Om de zijkant of achterkant van het object te fotograferen, moet u het object handmatig verwijderen, roteren en vervolgens opnieuw bevestigen. Dit wordt bij machinale bewerking "opnieuw vastklemmen" genoemd.

Stel je nu voor dat je een elektrisch roterend platform aan dit statief toevoegt, terwijl het object (werkstuk) op dit platform is bevestigd. Naast de X-, Y- en Z-asbewegingen heeft het nu een toegevoegde rotatie-as-die gewoonlijk de A--as wordt genoemd. Met deze as kan het werkstuk rond de X--as roteren. Dit is 4-assige CNC-bewerking.

Werkmodi
 

3+1 As
Het werkstuk wordt in een specifieke hoek (bijvoorbeeld 90 graden) gedraaid en gefixeerd, waarna het snijgereedschap de bewerking uitvoert. Nadat één zijde is bewerkt, wordt het werkstuk opnieuw naar de volgende hoek gedraaid. Dit is ideaal voor het bewerken van gaten of groeven aan de zijkanten van onderdelen.

4-assige gelijktijdige bewerking
Terwijl de X-, Y- en Z-assen bewegen, roteert de A--as ook continu. Het snijgereedschap onderhoudt een continue relatieve beweging met het werkstuk. Dit is geschikt voor het bewerken van nokken, spiraalvormige bladen of complexe cilindrische oppervlakken.

Verschillende projecten vereisen verschillende bewerkingsmethoden, van 3-assige tot 4-assige bewerking. Op basis van onze praktische ervaring met CNC-projecten geeft Hansheng Automation u vijf redenen waarom u zou moeten kiezen voor 4-assige CNC-bewerkingsdiensten.

Verhoogde efficiëntie en lagere kosten
In tegenstelling tot3-assige CNC-bewerking4-assige CNC-bewerking elimineert de noodzaak voor meerdere werkstukopstellingen, wat minder stilstand van de machine en lagere arbeidskosten betekent.

Hogere bewerkingsnauwkeurigheid
Handmatig opnieuw-opspannen is een van de belangrijkste bronnen van bewerkingsfouten. Elke keer dat het werkstuk wordt verplaatst, is het moeilijk te garanderen dat de positie precies hetzelfde is als de vorige (referentiepuntverlies).. 4-Asbewerking elimineert cumulatieve fouten via één enkele opstelling, waardoor consistente toleranties op alle bewerkte oppervlakken worden gegarandeerd.

Mogelijkheid om complexere geometrieën te bewerken
De toevoeging van een rotatie-as bij 4-assige bewerking maakt het ideaal voor het bewerken van complexe geometrieën zoals doorlopende bogen, tandwieltandoppervlakken of oliegroeven rond cilindrische onderdelen.

Verbeterde oppervlaktekwaliteit
Bij het bewerken van cilindrische onderdelen wordt bij 3-assige bewerking gebruik gemaakt van zeer kleine stapgroottes om het gebogen oppervlak te benaderen, waardoor merkbare gereedschapssporen achterblijven.. 4-Bij asbewerking kan het werkstuk meedraaien met de beweging van het gereedschap, waardoor een gladde en uniforme oppervlaktetextuur ontstaat.

Klik op deze link voor meer informatie over de Custom DLC Coating Service van Hansheng.

Verhoogde productieflexibiliteit

Voor precisiebewerkingsopdrachten in kleine- batches die snelle iteratie vereisen, bieden 4-assige werktuigmachines grote flexibiliteit, waardoor een snelle aanpassing aan verschillende onderdeelontwerpen mogelijk is zonder de noodzaak van complexe, speciale opspanningen.

Verticaal 4-assig bewerkingscentrum (VMC)

Een standaard 3-assige verticale freesmachine is uitgerust met een CNC-draaitafel. Het werkstuk wordt op de draaitafel geklemd en draait rond de X-as.

Horizontaal 4-assig bewerkingscentrum (HMC)

De machinespindel is horizontaal en de werktafel heeft een ingebouwde-rotatiefunctie (meestal de B--as genoemd, die rond de Y--as draait).

Draai- en freesbewerkingscentrum

Hoewel het in de eerste plaats wordt geclassificeerd als een draaibank, kan een draaicentrum dat is uitgerust met een aangedreven gereedschapsrevolver en C--asfunctionaliteit ook een efficiënte bewerking met 4 assen realiseren.

Als professionele productiepartner kunnen wij de voordelen en beperkingen van 4-assige bewerking duidelijk uitleggen.

Voordelen

Meer-zijdige bewerkingsmogelijkheden: Maakt toegang tot vier zijden van een onderdeel mogelijk zonder handmatige tussenkomst.

Hoge stijfheid: vergeleken met5-assige machines4-assige machines hebben doorgaans een eenvoudiger structuur en een betere snijstijfheid, waardoor ze geschikt zijn voor zwaar snijwerk.

Kosteneffectiviteit-: Vergeleken met dure 5-assige bewerking biedt 4-assige bewerking vergelijkbare mogelijkheden voor complexe onderdelen tegen een lager uurtarief.

Beperkingen

Er bestaan ​​nog steeds dode hoeken bij het verwerken: het kan geen schuine gaten bewerken onder willekeurige hoeken tussen de boven- en zijoppervlakken zoals een 5-assige machine (tenzij een speciale schuine kop wordt gebruikt).

Programmeringscomplexiteit: Vergeleken met 3-assige bewerking vereist 4-assige gelijktijdige bewerking geavanceerdere CAM-software en meer bekwame programmeurs, wat de kosten enigszins verhoogt.

Interferentierisico: Wanneer het werkstuk met de draaitafel meedraait, moet er speciaal op worden gelet of de opspanning en het werkstuk in botsing komen met de machinespindel.

Lucht- en ruimtevaart:Wordt gebruikt voor het bewerken van complexe motorsteunen, onderdelen van het brandstofsysteem en vleugelribconstructies.

Auto-industrie:Nokkenassen, hoogwaardige-krukassen, versnellingsbakonderdelen en onderdelen van het stuursysteem.

Medische apparaten:Orthopedische implantaten, chirurgische instrumenten met complexe spiraalvormige kenmerken en endoscooponderdelen.

Algemene machines en automatisering:Wormwielen, rechte tandwielen, indexplaten en roterende ascomponenten in niet-standaard automatiseringsapparatuur.

Creatieve en consumptiegoederen:Hoogwaardige-zaklampbehuizingen, onderdelen van muziekinstrumenten (zoals fluitlichamen) en artistieke metalen decoraties met complexe gebogen oppervlakken.

Kan 4-assige bewerking alle materialen verwerken?

De materiaalkeuze hangt in de eerste plaats af van de snijgereedschappen en bewerkingsparameters, en niet van het aantal assen.. 4-Asbewerking kan worden gebruikt om alle materialen te bewerken, of het nu gaat om metalen zoals aluminiumlegeringen, roestvrij staal en titaniumlegeringen, of technische kunststoffen zoals PEEK en nylon.

Welke documenten moet ik aanleveren om een ​​offerte te krijgen voor 4-assige bewerking?

Om de meest nauwkeurige offerte te krijgen, moet u een 3D CAD-model (STEP- of IGES-formaat) en een 2D-tekening (PDF-formaat) aanleveren, waarin de vereisten voor toleranties, schroefdraden en oppervlakteafwerking duidelijk aangegeven zijn.

Hoe moet ik kiezen tussen 4-assige en 5-assige bewerking?

Als u alleen zijonderdelen van een onderdeel of doorlopende onderdelen rond een cilinder hoeft te bewerken, is 4-assige bewerking de beste keuze. Als het onderdeel complexe ondersnijdingen of schuine oppervlakken heeft, of extreem kort gereedschap vereist om stijfheid te garanderen, kan 5-assige bewerking geschikter zijn.

Oberg, E. et al. Machinehandboek. 31e Ed. Industriële pers, 2020.

Zelinski, P. "De waarde van 4-assige bewerking." Moderne machinewerkplaats, mmsonline.com.

ISO2806:1994. "Industriële automatiseringssystemen - Numerieke besturing van machines - Woordenschat."