การตัดเฉือน CNC แบบ 3+2 แกน เทียบกับการตัดเฉือน CNC แบบ 5 แกนแท้: การเปรียบเทียบเชิงวิศวกรรมที่ใช้งานได้จริง

เมื่อผู้ผลิตเริ่มทำการขึ้นรูปชิ้นส่วนสามมิติที่ซับซ้อน การสนทนามักจะเปลี่ยนจากการใช้เครื่อง CNC แบบ 3 แกนพื้นฐาน ไปสู่การกำหนดค่าขั้นสูงขึ้น

ในขั้นตอนนี้ มักมีคำถามทั่วไปเกิดขึ้นว่า: เครื่องเราเตอร์ CNC แบบ 3+2 แกนเพียงพอหรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้เครื่องจักรแบบ 5 แกนจริง ๆ?

แม้ว่าทั้งสองระบบจะเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ห้าแกน แต่หลักการทำงานพื้นฐานนั้นแตกต่างกัน ความแตกต่างนี้ไม่ใช่แค่เรื่องความหมาย แต่ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพพื้นผิว ประสิทธิภาพการผลิต ความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรม และความเสถียรของกระบวนการในระยะยาว

บทความนี้ให้ข้อมูล การเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติและทางวิศวกรรม ระหว่างการตัดเฉือน CNC แบบ 3+2 แกน กับแบบ 5 แกนแท้จริง วัตถุประสงค์คือเพื่อชี้แจงว่าแต่ละวิธีมีประสิทธิภาพดีในด้านใด มีข้อจำกัดในด้านใด และจะกำหนดได้อย่างไรว่าการกำหนดค่าใดสอดคล้องกับข้อกำหนดการผลิตเฉพาะด้าน

การกำหนดนิยามของการตัดเฉือน CNC แบบ 3+2 แกน และ 5 แกนที่แท้จริง

การตัดเฉือน CNC แบบ 3+2 แกน คืออะไร?

เครื่องเราเตอร์ CNC แบบ 3+2 แกน ประกอบด้วยแกนเชิงเส้นสามแกน (X, Y, Z) และแกนหมุนสองแกน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการตัดเฉือน จะใช้เพียงแกนหมุนสองแกนเท่านั้น แกนทั้งสามเคลื่อนที่พร้อมกัน.

แกนหมุนใช้สำหรับกำหนดตำแหน่งของแกนหมุนหรือชิ้นงานที่มุมคงที่ก่อนเริ่มการตัด เมื่อกำหนดตำแหน่งแล้ว เครื่องจักรจะทำการตัดเฉือนแบบ 3 แกนมาตรฐานไปตามแนวเอียงนั้น

บางครั้งวิธีการนี้เรียกว่า การตัดเฉือนแบบ 5 แกนตามตำแหน่ง.

การแกะสลัก CNC 5 แกนที่แท้จริงคืออะไร?

การแกะสลัก CNC แบบ 5 แกนที่แท้จริงช่วยให้ การเคลื่อนที่พร้อมกันของแกนทั้งห้าในระหว่างการตัดทิศทางการวางเครื่องมือจะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องขณะที่เครื่องจักรทำการกำจัดวัสดุ

การประมาณค่าแบบต่อเนื่องนี้ช่วยให้เครื่องมือตัดสามารถติดตามพื้นผิวที่ซับซ้อนได้ในขณะที่ยังคงรักษาองศาการสัมผัสที่เหมาะสมที่สุด

จากมุมมองทางจลศาสตร์ กระบวนการนี้มีความซับซ้อนกว่าการตัดเฉือนแบบ 3+2 แกนอย่างมาก และต้องการความแข็งแกร่งของเครื่องจักร ระบบควบคุม และซอฟต์แวร์ CAM ที่สูงกว่า

ความแตกต่างหลักทางกลศาสตร์และจลนศาสตร์

การซิงโครไนซ์แกน

แกน 3+2แกนหมุนจะเคลื่อนที่เฉพาะระหว่างการตั้งค่าเท่านั้น ไม่เคลื่อนที่ระหว่างการตัด
5 แกนที่แท้จริงแกนเชิงเส้นและแกนหมุนเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องและพร้อมกัน

ความแตกต่างนี้ส่งผลโดยตรงต่อรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถสร้างได้และความต่อเนื่องของพื้นผิว

การควบคุมการวางแนวเครื่องมือ

ในการตัดเฉือนแบบ 3+2 แกน ทิศทางการวางตัวของเครื่องมือจะคงที่ตลอดการตัด ซึ่งจำกัดความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงความโค้งของพื้นผิว

ในการตัดเฉือนแบบ 5 แกนอย่างแท้จริง การวางแนวของเครื่องมือจะปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง เพื่อรักษาการจับยึดที่เหมาะสมที่สุดในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน

ข้อกำหนดโครงสร้างเครื่องจักร

เครื่องเราเตอร์ CNC 5 แกนที่แท้จริงต้องการ:

ความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่สูงขึ้น
ส่วนประกอบแกนหมุนที่มีความแม่นยำยิ่งขึ้น
การซิงโครไนซ์เซอร์โวขั้นสูง
การชดเชยข้อผิดพลาดที่ซับซ้อน

ระบบ 3+2 แกนนั้นมีโครงสร้างทางกลที่เรียบง่ายกว่าและโดยทั่วไปแล้วบำรุงรักษาง่ายกว่า

คุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำทางเรขาคณิต

ความต่อเนื่องของพื้นผิว

ในพื้นผิวโค้งหรือรูปทรงอิสระ การตัดเฉือนแบบ 5 แกนที่แท้จริงจะให้การเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นกว่า เนื่องจากเครื่องมือจะตั้งฉากกับพื้นผิวเสมอ

ในทางตรงกันข้าม การตัดเฉือนแบบ 3+2 แกนจะประมาณเส้นโค้งผ่านเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือแบบแบ่งส่วน ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:

เอฟเฟกต์เหลี่ยมมุม
ร่องรอยเครื่องมือ
พื้นผิวมีลักษณะไม่สม่ำเสมอ

สำหรับงานที่ความสมบูรณ์ของพื้นผิวส่งผลโดยตรงต่อการใช้งานหรือความสวยงาม ความแตกต่างนี้ถือว่ามีนัยสำคัญ

ความแม่นยำในการตรวจจับใบหน้าหลายแบบ

ระบบทั้งสองแบบช่วยลดความจำเป็นในการปรับยึดชิ้นงานด้วยมือซ้ำเมื่อเทียบกับการตัดเฉือนแบบ 3 แกน อย่างไรก็ตาม ระบบ 5 แกนที่แท้จริงจะรักษาระบบพิกัดต่อเนื่องตลอดกระบวนการ

สิ่งนี้ช่วยปรับปรุง:

การจัดเรียงระหว่างคุณลักษณะ
ความแม่นยำเชิงตำแหน่ง
ความสามารถในการทำซ้ำในชิ้นส่วนที่ซับซ้อน

ข้อควรพิจารณาในการเขียนโปรแกรมและซอฟต์แวร์ CAM

ความซับซ้อนของ CAM

การตั้งโปรแกรมแบบ 3+2 แกนเป็นการต่อยอดจากขั้นตอนการทำงานแบบ 3 แกนมาตรฐาน ระบบ CAM หลายระบบรองรับการทำงานแบบนี้โดยใช้ความพยายามในการตั้งค่าเพียงเล็กน้อย

การตั้งโปรแกรม 5 แกนอย่างแท้จริงต้องใช้:

กลยุทธ์เส้นทางการตัดเฉือนขั้นสูง
การตรวจจับการชน
ตัวประมวลผลหลังการทำงานเฉพาะเครื่อง

โดยทั่วไปแล้วเวลาในการเขียนโปรแกรมจะนานกว่า แต่จะได้รับการชดเชยด้วยเวลาในการตั้งค่าที่ลดลงและผลลัพธ์การตัดเฉือนที่ดีขึ้นในงานที่เหมาะสม

ความเสี่ยงต่อการชน

การตัดเฉือนด้วยเครื่องจักร 5 แกนอย่างแท้จริงนั้นก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการชนกันสูงขึ้น เนื่องจากมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของหลายแกน การจำลองที่แม่นยำและการตรวจสอบเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การตัดเฉือนแบบ 3+2 แกน มีความเสี่ยงต่อการชนต่ำกว่า เนื่องจากทิศทางการวางตัวของเครื่องมือจะคงที่ในระหว่างการตัด

ประสิทธิภาพการผลิตและการลดขั้นตอนการตั้งค่า

เวลาตั้งค่า

แกน 3+2ช่วยลดขั้นตอนการตั้งค่า แต่อาจยังคงต้องมีการปรับตำแหน่งหลายขั้นตอน
5 แกนที่แท้จริง: เพิ่มประสิทธิภาพการตัดเฉือนด้วยการตั้งค่าเพียงครั้งเดียวให้สูงสุด

เมื่อเวลาในการตั้งค่าเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อต้นทุนการผลิต การใช้เครื่องจักร 5 แกนอย่างแท้จริงจึงมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน

เวลาวงจร

การเปรียบเทียบเวลาในการผลิตขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นส่วน:

ชิ้นส่วนที่มีมุมเอียงไม่ซับซ้อนอาจขึ้นรูปได้เร็วกว่าบนระบบ 3+2 แกน
โดยทั่วไปแล้ว การขึ้นรูปพื้นผิวต่อเนื่องที่ซับซ้อนจะทำได้เร็วและสะอาดกว่าด้วยระบบ 5 แกนที่แท้จริง

ควรประเมินประสิทธิภาพที่ ระดับกระบวนการไม่ใช่ต่อการดำเนินการแต่ละครั้ง

อายุการใช้งานของเครื่องมือและพลวัตการตัด

การเพิ่มประสิทธิภาพมุมตัด

การตัดเฉือนแบบ 5 แกนที่แท้จริงช่วยให้เครื่องมือตัดรักษาองศาการสัมผัสที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะช่วยปรับปรุง:

การอพยพชิป
การระบายความร้อน
อายุการใช้งานของเครื่องมือ

ในการตัดเฉือนแบบ 3+2 แกน มุมตัดจะถูกกำหนดไว้ตายตัวและอาจไม่เหมาะสมที่สุดตลอดทั้งพื้นผิว

การสั่นสะเทือนและความเสถียร

การจัดวางตำแหน่งเครื่องมือที่ดีขึ้นจะช่วยลดแรงตัดและการสั่นสะเทือน ซึ่งจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอมากขึ้นและลดความต้องการในการบำรุงรักษาเมื่อใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลานาน

การเปรียบเทียบตามแอปพลิเคชัน

เมื่อการตัดด้วยเครื่อง CNC แบบ 3+2 แกนเพียงพอ

พื้นผิวระนาบที่ทำมุม
ชิ้นส่วนที่มีความโค้งจำกัด
ความซับซ้อนระดับต่ำถึงปานกลาง
ข้อจำกัดด้านงบประมาณหรือทักษะ

ระบบ 3+2 แกน มักเป็นก้าวแรกที่มีประสิทธิภาพไปสู่การตัดเฉือนแบบหลายแกน

เมื่อใดที่จำเป็นต้องใช้เครื่องกัด CNC 5 แกนแท้

พื้นผิวโค้งต่อเนื่อง
ลักษณะอันเดอร์คัต
ข้อกำหนดด้านความเรียบของพื้นผิวสูง
ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดในหลายด้าน
แม่พิมพ์หรือต้นแบบที่ซับซ้อน

ในกรณีเหล่านี้ ระบบแกน 3+2 จะถึงขีดจำกัดทางปฏิบัติแล้ว

การแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุน ทักษะ และการดำเนินงาน

ต้นทุนอุปกรณ์และการดำเนินงาน

เครื่องเราเตอร์ CNC 5 แกนแท้ ประกอบด้วย:

การลงทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า
การบำรุงรักษาที่ซับซ้อนมากขึ้น
การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานขั้นสูง

อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานที่เหมาะสม ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของอาจต่ำกว่า เนื่องจากขั้นตอนการติดตั้งและการแก้ไขงานที่ลดลง

ทักษะที่จำเป็น

การกลึงแบบ 5 แกนอย่างแท้จริงต้องใช้:

ความเชี่ยวชาญด้าน CAM
ความเข้าใจเกี่ยวกับจลศาสตร์หลายแกน
ทักษะการวางแผนกระบวนการ

หากขาดสิ่งเหล่านี้ ศักยภาพของเครื่องจักรอาจถูกใช้ประโยชน์ได้ไม่เต็มที่

กรอบการตัดสินใจสำหรับผู้ผลิต

เมื่อเลือกใช้เครื่องเราเตอร์ CNC ระหว่างแบบ 3+2 แกนและแบบ 5 แกนแท้จริง ควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

ความซับซ้อนทางเรขาคณิต
ข้อกำหนดด้านคุณภาพพื้นผิว
ข้อจำกัดในการตั้งค่าและการจัดแนว
ปริมาณการผลิตและความสม่ำเสมอ
ความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่พร้อมให้บริการ

หากข้อจำกัดของคุณเกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิตและกระบวนการผลิต การใช้แกน 5 แกนอาจเหมาะสม แต่หากข้อจำกัดส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับตำแหน่ง การใช้แกน 3+2 แกนอาจเพียงพอ

คำถามที่พบบ่อย

การกลึงแบบ 3+2 แกน เหมือนกับการกลึงแบบ 5 แกนหรือไม่?

การตัดเฉือนแบบ 3+2 แกนนั้นใช้แกนทั้งหมดห้าแกน แต่จะมีเพียงสามแกนเท่านั้นที่เคลื่อนที่พร้อมกันในระหว่างการตัด

การเจียระไนแบบ 5 แกนที่แท้จริงช่วยปรับปรุงคุณภาพผิวงานได้เสมอหรือไม่?

มันช่วยปรับปรุงความเรียบเนียนของพื้นผิวบนเส้นโค้งที่ซับซ้อน แต่Hอาจไม่เห็นผลดีบนรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย

การเขียนโปรแกรมสำหรับการตัดเฉือนแบบ 5 แกนที่แท้จริงนั้นยากกว่าหรือไม่?

ใช่ครับ ต้องใช้ซอฟต์แวร์ CAM ขั้นสูงและโปรแกรมเมอร์ที่มีประสบการณ์

เครื่องจักรแบบ 3+2 แกน สามารถรับมือกับชิ้นงานที่มีส่วนเว้าได้หรือไม่?

การเซาะร่องแบบจำกัดนั้นเป็นไปได้ แต่การเซาะร่องที่ซับซ้อนโดยทั่วไปแล้วต้องใช้การตัดเฉือนแบบ 5 แกนอย่างแท้จริง

อะไรดีกว่าสำหรับการทำแม่พิมพ์?

โดยทั่วไปแล้ว โพรงแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนจะได้ประโยชน์จากการขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร 5 แกนอย่างแท้จริง เนื่องจากความต่อเนื่องของพื้นผิวและการเข้าถึงเครื่องมือ

แกน 3+2 เป็นตัวเลือกการเปลี่ยนผ่านที่ดีหรือไม่?

ใช่แล้ว ผู้ผลิตหลายรายเริ่มใช้ระบบ 3+2 แกนก่อนที่จะพัฒนาไปใช้ระบบ 5 แกนเต็มรูปแบบ

บทสรุป

เครื่องเราเตอร์ CNC แบบ 3+2 แกน และแบบ 5 แกนแท้จริง ไม่ใช่เทคโนโลยีที่แข่งขันกัน แต่เป็นเครื่องมือที่เหมาะสมกับระดับความซับซ้อนที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างทางด้านกลไก จลศาสตร์ และการทำงานของเทคโนโลยีเหล่านี้ จะช่วยให้ผู้ผลิตสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดโดยอิงจากความต้องการในการผลิตจริง

การเลือกการกำหนดค่าที่ถูกต้องจะช่วยให้การผลิตมีประสิทธิภาพ คุณภาพสม่ำเสมอ และประสิทธิภาพการผลิตที่ยั่งยืนในระยะยาว

หมวดหมู่สินค้า

ข่าวสารล่าสุด

เหตุใดจึงเลือกเรา

1.ผู้ผลิต CNC ที่มีประสบการณ์

2. การวิจัยและพัฒนาและนวัตกรรมที่แข็งแกร่ง

3.ส่วนประกอบเครื่องจักรคุณภาพสูง

4.มีโซลูชั่นที่กำหนดเองให้เลือก

5.การควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด

6.การผลิตและการจัดส่งที่รวดเร็ว

7.การสนับสนุนทางเทคนิคอย่างมืออาชีพ

8.ราคาโรงงานที่มีการแข่งขัน

9.ได้รับความไว้วางใจจากลูกค้าทั่วโลก

10.โซลูชั่น CNC แบบครบวงจร