CNC (Tietokoneohjattu numeerinen ohjaus) -koneita käytetään metalliosien leikkaamiseen tai muotoiluun tietokoneen numeerisen ohjausohjelmoinnin avulla. Niitä kutsutaan myös numeerisesti ohjatuiksi koneistustyökaluiksi.
4-akselinen CNC-koneessa on neljä akselia kolmen sijaan. Tämä mahdollistaa monimutkaisten operaatioiden, kuten jyrsinnän, sorvaamisen, poraamisen jne., suorittamisen. Nämä koneet pystyvät suorittamaan useita tehtäviä samanaikaisesti.
Mikä on 4-akselinen CNC-koneistus? Kuinka se eroaa 3-akselisesta CNC-koneistuksesta? Mitkä ovat kummankin etuja ja haittoja?
Lue tämä artikkeli saadaksesi lisätietoja 4-akselisesta CNC-koneistuksesta.
4-akselinen CNC-kone
Myös nimellä 4-akselinen CNC-jyrsintäkone tai 4-akselinen CNC-työstökone tunnettu, se on tietokoneohjattu kone, joka voi liikuttaa työkalua neljään suuntaan: ylös ja alas, vasemmalle ja oikealle sekä eteen ja taakse. Tämä mahdollistaa kolmiulotteisten esineiden luomisen leikkaamalla materiaalia pois kappaleesta. Se voi myös auttaa kehittämään nelipuolisia esineitä tasaisesta materiaalista.
Neljäs akseli 4-akselisessa koneessa käytetään työkappaleen pyörittämiseen sen pystyakselin ympäri. Tämä mahdollistaa monimutkaisempien muotojen työstämisen. Kone pyörii tyypillisesti pystyakselin ympäri koneen keskellä. Neljän akselin koneen neljäs akseli yleensä sisältää nopeudensäätimen, joka on samanlainen kuin työkaluvahtimen säätö CNC-jyrsintäkoneessa.
Jokainen koneen akseliä ohjaa oma ohjain (kuten työstökone) joka voi suorittaa erilaisia operaatioita ohjeiden perusteella, jotka lähetetään viestintäyhteyden kautta. Liikkumisen lisäksi akselit voivat myös pitää työkappaleen paikallaan nopealla kiinnitysjärjestelmällä, kun robottivarsi suorittaa operaatioita.
4-akseliset jyrsintäkoneet ovat yleensä tehokkaampia ja tarkempia kuin 2- tai 3-akseliset koneet. Tarkkuuden lisääntyminen johtuu neljännen akselin liikkeistä, joka pyörii pystyakselin ympäri, tarjoten 360 asteen liikeradan.
4-akselisen CNC-koneen mitat ovat tyypillisesti noin 1-1,2 metriä leveä, 1,5-1,8 metriä syvä ja 2,1-2,4 metriä korkea. Ne ovat paljon suurempia kuin 3-akseliset koneet, joiden jalanjälki on yleensä vain 2-2,5 metriä leveä ja 1-1,2 metriä syvä.
4-akselisen CNC-koneistuksen tyypit
On monia 4-akselisen CNC-koneistuksen tyyppejä, mutta suosituimmat ovat indeksointi ja jatkuva.
Periaatteessa indeksointi tarkoittaa, että pidät osan paikallaan samalla, kun työkalu pyörii neljännen akselin ympäri. Indeksointiprosessi mahdollistaa pääsyn alueille, jotka muuten olisivat vaikeita tai mahdottomia saavuttaa perinteisellä asetuksella.
Jatkuva koneistus tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että ei ole taukoja, mikä tarkoittaa, että yksi kappale voidaan leikata uudestaan ja uudestaan samalla, kun kone on käynnissä. Laite voi leikata materiaalia samanaikaisesti A-akselin pyörityksen kanssa.
On myös hybridityyppejä 4-akselisesta CNC:stä, jotka yhdistävät sekä 2- että 3-akselisen koneistuksen edut. Näissä tapauksissa osat leikataan yhdellä akselilla ja siirretään sitten toiseen akseliin jyrsintää tai porausta varten.
4-akselisen CNC-koneen hyödyt
4-akselinen CNC-kone on loistava sijoitus yrityksille, jotka haluavat parantaa tuotantoprosessiaan. 4-akselinen CNC-kone pystyy käsittelemään monimutkaisempia muotoja ja suunnitelmia, mikä voi nopeuttaa tuotantoprosessia. Seuraavat ovat 4-akselisen koneen tarjoamat hyödyt:
1. Kasvanut tarkkuus ja precisiivisyys
CNC 4-akselinen kone voi tuottaa tarkempia ja precisiivisempia tuloksia kuin 3-akselinen kone, koska se voi liikkua neljään suuntaan (X, Y, Z ja A). Tämä mahdollistaa suuremman hallinnan leikkausprosessiin ja enemmän joustavuutta monimutkaisten muotojen työstämisessä.
2. Vähemmän inhimillisen virheen riskiä
Koska kaikki akselit ovat saman tietokoneen hallinnassa, operaattorit voivat helposti ja tarkasti tehdä korjauksia ilman, että toistensa työ häiriintyy.
3. Uudet suunnittelukonseptit
4-akselinen kone voi tuottaa suunnitelmia, jotka eivät ole koskaan olleet mahdollisia 3-akselisella koneella. Voit käyttää tätä työkalua luodaksesi tietokoneella generoituja malleja esineistä tai rakenteista. Voit myös käyttää sitä monimutkaisten muotojen suunnitteluun ja niiden elävöittämiseen fyysisiksi malleiksi.
4. Se on kannettava
4-akselinen CNC-kone ei ole rajoitettu yhteen sijaintiin. Voit viedä sen mihin tahansa tarvitset. 3-akselinen kone saattaa olla rajoitettu työpajan kokoon, jossa se sijaitsee.
4-akselisen koneen kustannukset
CNC 4-akselinen kone voi maksaa muutamasta tuhannesta dollarista kymmeniin tuhansiin dollareihin, riippuen sen koosta ja ominaisuuksista. 3-akselisen koneen kustannukset ovat yleensä pienemmät kuin CNC 4-akselisen, mutta voivat myös olla paljon korkeammat koneen kokoonpanosta riippuen.
Parhaat projektityypit 4-akseliselle CNC-koneistukselle
On monenlaisia projekteja, jotka soveltuvat parhaiten 4-akseliselle CNC-koneistukselle. Yksi yhteinen projekti on räätälöityjen osien tai komponenttien valmistus koneisiin. Tämä voi sisältää varaosien luomisen tehokkuuden tai suorituskyvyn parantamiseksi. Se voi myös sisältää osien valmistamisen, jotka ovat tarpeen laitteen valmistuksen loppuun saattamiseksi. Muut yleiset projektit sisältävät 3D-mallinnuksen ja tulostuksen, prototyyppien tai konseptimallien tekemisen sekä räätälöityjen veistosten, kuten harrastusten nimikyltit, tuotannon.
Toinen sovellus 4-akselisessa CNC-koneistuksessa on räätälöityjen työkalujen tai muottien valmistus. Tämä voi sisältää räätälöidyn työkalun tai muotin luomisen tiettyä sovellusta tai valmistusprosessia varten. Esimerkiksi voi olla tarpeen luoda epäsymmetrinen työkalu tai muotti tarkasti pinnan viimeistelyyn, kuten rattaan pohjaan. Tässä tapauksessa 4-akselinen CNC-koneistus voidaan ohjelmoida työstämään osan yhtä puolta, sitten kääntämään osan 90 astetta ja työstämään toista puolta samalla asetuksella.
Ilmailuala on myös alue, jossa 4-akselista CNC-koneistusta käytetään. Tyypillinen ilmailukoneistus sisältää sorvausta, jyrsintää, porausta ja muita prosesseja. Tämän tyyppisen koneistuksen korkea tarkkuus on erityisen toivottavaa monien pienien hammaspyörien työstämisessä, joita käytetään lentokoneissa ja avaruusaluksissa.
Valinta 4-akselisen ja 3-akselisen CNC-koneistuksen välillä
Valittaessa 4-akselisen ja 3-akselisen CNC-työstön välillä on otettava huomioon muutamia tekijöitä:
- Osien tarkkuus ja precisiivisyys: 4-akseliset koneet ovat yleensä tarkempia kuin 3-akseliset koneet. Tämä johtuu siitä, että kaikkien kolmen akselin stabilointi on helpompaa 4-akselisessa koneessa.
- Osan monimutkaisuus: Monimutkaiset osat soveltuvat paremmin 4-akseliseen koneistukseen, koska se mahdollistaa enemmän liikkeitä ja voi luoda monimutkaisempia muotoja.
- Osan koko: Suuremmat osat soveltuvat paremmin 4-akseliseen koneistukseen, koska ne voivat ottaa huomioon osan koon ja tuottaa tarkemman tuloksen.
- Kestävyys: 3-akseliset koneet soveltuvat paremmin kevyempiin, nopeampiin työstötöihin. Tämä johtuu siitä, että ne mahdollistavat pienemmän jyrsinkaran ja vähemmän tärinää työstön aikana.
- Työkalut: 3-akseliset koneet soveltuvat paremmin pehmeämpien työkalujen, kuten hiontasuojien, spindelien ja pora-kiinnikkeiden käyttöön. Tämä johtuu siitä, että tällaisissa työkaluissa on enemmän joustavuutta, mikä voi tehdä työkaluista alttiimpia murtumille ja taivutukselle.
Yhteenveto
4-akselinen kone on tehokas työkalu, jota voidaan käyttää monenlaisiin tarkoituksiin. On tärkeää ymmärtää tämän laitteen kyvyt ja rajoitukset, jotta sitä voidaan käyttää tehokkaasti. Oikealla tiedolla 4-akselinen CNC-kone voi olla arvokas apuväline missä tahansa työpajassa.
Valinta 4-akselisen ja 3-akselisen CNC-koneistuksen välillä riippuu työstettävän osan monimutkaisuudesta ja halutusta tarkkuustasosta. 4-akselinen koneistus pystyy käsittelemään monimutkaisempia osia suuremmalla tarkkuudella, kun taas 3-akselinen koneistus soveltuu paremmin yksinkertaisemmille osille, on edullisempaa ja helpompi oppia. Lopullinen päätös riippuu projektin erityistarpeista.
