Машина с ЧПУ с осями — это устройство, управляемое компьютером, которое перемещается вдоль линейных или вращательных осей для выполнения различных задач, таких как резка или сверление. Сколько именно осей у нее есть? Стандартный ответ говорит, что у машины с ЧПУ обычно три оси: ось X, ось Y и ось Z. Эти оси соответствуют движению инструмента машины в соответствующем направлении. Однако у некоторых машин с ЧПУ может быть больше или меньше осей, в зависимости от их конструкции.

На самом деле существует множество различных типов машин с осями ЧПУ. Каждая машина имеет свою конкретную цель и преимущества. Некоторые машины предназначены для крупномасштабных проектов, в то время как другие — меньшие и более универсальные.

В этой статье мы подробно рассмотрим различные типы машин с осями ЧПУ и их применение.

Машина с 2 осями ЧПУ

Машина с 2 осями ЧПУ — это числовое управление машина, которая имеет две оси перемещения, обычно это ось X и ось Y. Ее можно использовать для создания различных деталей и объектов с высокой точностью. Машина с 2 осями может резать и сверлить детали. Ее также можно использовать для гравировки различных материалов, включая дерево, пластик и металл. Этот тип токарного станка с ЧПУ позволяет создавать множество различных деталей и изделий, от простых украшений до сложных дизайнов, создающих интересное и сложное искусство.

Применение машин с 2 осями ЧПУ

Обработка с 2 осями ЧПУ широко используется во многих отраслях, таких как автомобильная промышленность (производство деталей для двигателей, трансмиссий и других компонентов), аэрокосмическая промышленность (двигатели самолетов, шасси и т.д.), медицинская сфера (производство деталей для медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы, слуховые аппараты и искусственные суставы), а также производство потребительской электроники (детали для телевизоров, стереосистем, DVD-плееров и цифровых камер).

Преимущества машины с 2 осями ЧПУ

Машина с 2 осями ЧПУ — очень полезное оборудование в мастерской. Она предоставляет множество преимуществ, включая:

1. Повышенную точность и аккуратность в производстве.

Машина с двумя осями ЧПУ может использоваться для изготовления более сложных форм и механических компонентов, чем традиционный ручной токарный или фрезерный станок, что делает ее более универсальным инструментом для производства.

2. Сокращенное время изготовления сложных деталей.

Этот тип обработки с ЧПУ позволяет быстро производить сложные детали, которые было бы трудно или невозможно создать традиционными методами.

3. Повышенную повторяемость готовых деталей.

Детали, обработанные с помощью ЧПУ на этой машине, более однородны по размеру и форме, что важно для приложений, требующих точных измерений.

4. Расширенный диапазон материалов, которые можно резать.

Машины с двумя осями могут вырезать более сложные формы и лучше подходят для таких задач, как гравировка.

5. Быстрая удаление отходных деталей.

Токарный станок с ЧПУ с двумя осями может быстро удалять отходные детали с заготовки, что ускоряет производственный процесс.

Стоимость станка с ЧПУ с 2 осями

Стоимость владения и эксплуатации двухосевого станка с ЧПУ варьируется в зависимости от типа, размера, функций и места эксплуатации и хранения. Эти машины обычно стоят дороже ручных фрезерных станков, но являются отличной инвестицией.

Узнайте больше о 2-осевой обработке на станках с ЧПУ в этом Полном Руководстве

3-осевые фрезерные станки с ЧПУ

3-осевые фрезерные станки с ЧПУ работают на той же основе, что и их коллеги с 2 осями, но включают дополнительное линейное движение для использования с другими инструментами, такими как лазерные граверы, полировщики и другие. 3-осевой станок состоит из двух независимых вращательных осей и одной линейной оси. Механическая или электрическая связь соединяет три оси и позволяет режущему инструменту вращаться вдоль каждой оси.

3-осевой станок с ЧПУ перемещается по трем осям:

• Ось Z: перпендикулярна режущему инструменту, регулирует подачу Z, чтобы инструмент мог резать по поверхности заготовки.
• Ось X: параллельна режущему инструменту, позволяет фрезерной головке перемещаться вдоль длины заготовки и поперек нее.
• Ось Y: перпендикулярна режущему инструменту, позволяет фрезерной головке перемещаться по заготовке от одного конца до другого.

Применение 3-осевой обработки с ЧПУ

Так же, как и 2-осевой станок, 3-осевой используется в различных отраслях, включая аэрокосмическую, автомобильную, медицинскую и производственную промышленность. Используя этот тип технологий с ЧПУ, производители различных отраслей могут создавать сложные формы и компоненты, которые отличаются точностью и долговечностью.

Преимущества использования 3-осевого станка с ЧПУ

Основное преимущество 3-осевого станка с ЧПУ — это более точное управление движением и более точное позиционирование. Многие могут резать и сверлить до 10 см металла за один проход, а операции обработки могут выполняться с ранее невиданной скоростью. Другие преимущества 3-осочной обработки с ЧПУ включают:

• 3-осевой станок с ЧПУ может создавать более сложные формы, чем 2-осевой. Также его проще настроить и обслуживать.
• Это менее дорогостоящий, чем машина с 2 осями, потому что не нужны приводные моторы. Поскольку большинство производителей сосредоточены на более крупных машинах, многие пользователи обнаружили, что небольшие 3-осевые ЧПУ-станки часто являются более доступными вариантами. Даже высококлассные устройства, как правило, дешевле, чем аналогичные машины с 2 осями.
• Он более компактный и мощный, чем ЧПУ-станок с 2 осями. 3-осевой ЧПУ-фрезер способен выполнять более крупные задачи, которые просто не под силу машине с 2 осями.
• Его можно использовать с современными системами лазерной гравировки и ЧПУ-фрезами, а также с обычными режущими устройствами, такими как пилы, резаки и т.д.

3-осевой фрезерный станок — это мощный инструмент, который можно использовать для различных проектов. При выборе фрезерного станка важно учитывать его размер и мощность, а также функции, которые для вас важны. Лучший фрезерный станок для ваших нужд зависит от ваших конкретных проектов и требований.

Вот всестороннее руководство по 3-осевым ЧПУ: технические характеристики станков и сравнения

Обработка ЧПУ с 4 осями

ЧПУ-станок с 4 осями — это машина с числовым программным управлением, которая может перемещать инструмент в четырех направлениях: вверх и вниз, влево и вправо, вперед и назад, что позволяет создавать трехмерные объекты, вырезая части из блока материала.

Эти машины обладают большей мощностью и точностью, чем машины с 2 и 3 осями. Повышенная точность объясняется движениями четвертой оси, которая вращается вокруг вертикальной оси, что дает ей диапазон движений на 360 градусов.

Применение 4-осевого станка

Существует множество проектов, для которых рекомендуется использование 4-осевого ЧПУ. Одним из совместных проектов является изготовление индивидуальных деталей или компонентов для техники. Это может включать создание запасных частей для повышения эффективности или производительности, а также деталей, необходимых для завершения производства устройства.

Другие распространенные проекты включают 3D-моделирование и печать, создание прототипов или концептуальных моделей, а также производство индивидуальных резных изделий, таких как хоббийные знаки.

Аэрокосмическая обработка также является областью, где широко используется 4-осевое оборудование благодаря высокой точности, которую оно обеспечивает.

Выбор между ЧПУ с 3 и 4 осями

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при выборе между 4-осевым и 3-осевым ЧПУ:

• Точность и прецизионность деталей: 4-осевые машины обычно более точны, чем 3-осевые. Это связано с тем, насколько легко стабилизировать все три оси на 4-осевой машине.
• Сложность детали: сложные детали лучше подходят для 4-осевой обработки, поскольку она позволяет больший диапазон движений и создание более сложных форм.
• Размер детали: детали большего размера лучше обрабатывать на 4-осевых станках, так как они могут вместить размер детали и обеспечить более точный результат.

• Прочность: 3-осевые машины лучше подходят для легких, высокоскоростных работ обработки. Это связано с меньшим размером режущей головки и меньшими вибрациями, которые могут возникать во время обработки.
• Инструмент: 3-осевые машины лучше подходят для мягких инструментов, таких как шлифовальные ленты, шпиндели и сверлильные приспособления. Это связано с большей гибкостью таких инструментов, что делает их более подверженными поломкам и деформациям.

Выбор между 4-осевым и 3-осевым ЧПУ зависит от конкретных потребностей проекта. 4-осевая обработка может справляться с более сложными деталями с большей точностью, в то время как 3-осевая обработка лучше подходит для простых деталей, она менее затратна и проще в эксплуатации.

Что нужно знать о станке с ЧПУ с 4 осями

Обработка ЧПУ с 5 осями

5-осевой ЧПУ — это тип обработки, использующий пять осей для создания трехмерного объекта. Пять осей — X, Y, Z, A и B. Ось ‘A’ — это специальная ось, которая управляет количеством удаляемого материала. Это позволяет создавать сложные формы и дизайны с минимальным люфтом. 3-осевые машины могут только вращаться и перемещаться по трем осям. Хотя они отлично подходят для точной резки форм и дизайнов, они не могут создавать сложные геометрические конструкции.

Виды 5-осевых ЧПУ-станков

Существует различные типы 5-осевых станков, которые различаются по формам и основным параметрам, таким как количество и ориентация вращательных осей. Каждый из этих видов имеет свои преимущества и распространённые области применения.

3+2 осевых станков

Этот тип многоосевого станка может достигать большинства результатов, которые возможны на обычных 5-осевых станках, что делает его отличным вариантом для проектов, требующих высокой точности и аккуратности. Такой конфигурации достигается путём установки наклонного вращательного стола на вертикальный станок. Основная особенность 3+2 осевых станков заключается в том, что заготовка остаётся неподвижной и зафиксированной на протяжении всего процесса, а режущий инструмент вместо этого может перемещаться вдоль двух дополнительных осей.

4+1 осевых станков

Это конфигурация 5-осевой обработки, использующая неподвижные оси. В этом методе только одна вращательная ось, удерживающая заготовку, фиксирована в определённой ориентации. Эта конфигурация является упрощённой версией обычной 5-осевой ЧПУ-обработки, которая использует динамические движения трёх трансляционных осей и одной вращательной оси. Этот метод также можно описать как обработку, независимую от поверхности, поскольку угол резания не обязательно определяется углом поверхности. 4+1 осевой станок может поддерживать постоянный угол, повышая стабильность заготовки и минимизируя изменения скорости, характерные для обработки, зависящей от поверхности. Однако этот метод ограничен только некоторыми цилиндрическими формами.

Одновременные 5-осевые станки

Это обычная форма 5-осевого ЧПУ-станка. Это процесс обработки, зависящий от поверхности, что означает, что режущий инструмент постоянно перпендикулярен заготовке, и позволяет перемещать инструмент вдоль трёх основных осей, а также вращать заготовку вместе с тремя вращательными осями. Такая конфигурация позволяет инструменту удалять материал в труднодоступных местах, которые сложно обработать с помощью других 5-осевых конфигураций. Этот метод наиболее эффективен для сложных деталей.

Применение 5-осевой ЧПУ-обработки

5-осевая фрезеровка и обработка идеально подходят для таких отраслей, как энергетика и аэрокосмическая промышленность. В частности, последние требуют изготовления нескольких компонентов со сложными формами и точными размерами. Шпиндели и высоконастраиваемая ориентация 5-осевого ЧПУ-станка позволяют точно нацеливаться на определённые области и справляться с экстремальными условиями резки и тонкой настройкой дизайнов.

С учётом недавнего роста робототехники и автоматизированных промышленных машин, метод 5-осевой ЧПУ сделает проекты, ранее казавшиеся сложными и трудными, теперь доступными.

Плюсы и минусы метода 5-осевой обработки

Потенциал 5-осевых станков расширяется благодаря использованию нескольких режущих инструментов и достижениям в технологиях. Тем не менее, перед их промышленным применением всё ещё стоят определённые вызовы.

Преимущества 5-осевых станков:

• Повышенная точность, которая способствует созданию сложных геометрий
• Централизованная настройка, которую предлагают многоосевые станки
• Значительно лучшая текстура поверхности благодаря короткому режущему инструменту, который используют 5-осевые станки.
• Значительно сокращённое время обработки сложных компонентов

Несмотря на очевидные преимущества, использование 5-осевых ЧПУ-станков сопровождается рядом сложностей. Некоторые из них включают:

• Стоимость 5-осевого станка довольно высока: поскольку большинство его применений реализуются с помощью компьютеризированных процессов, необходимое программное обеспечение также может увеличивать затраты.
• Обслуживание 5-осевых станков не только дорогостоящее, но и требует высокой квалификации оператора.
• Повышенные затраты на рабочую силу, а также риск ошибок, поскольку управление 5-осевым станком требует сложного программирования для манипуляции несколькими осями и режущим инструментом.

Получите больше информации о 5-осевой ЧПУ-обработке

6-осевые маршрутизаторы с ЧПУ

Дополнительная ось на 6-осевом ЧПУ-станке позволяет создавать сложные формы и улучшать возможности обработки. Другие конфигурации могут иметь основные преимущества 6-осевых станков, но скорость и способность значительно сокращать время производства делают их явным лидером. Некоторые промышленные случаи использования сообщили о сокращении времени производства на 75% при использовании 6-осевого станка. Они предназначены для достижения максимальной точности и поддержания одинакового выравнивания, захвата и бесшовного использования. Особенно это актуально при массовом производстве, где это наиболее оптимальный выбор и практически стандарт, поскольку они могут производить большие детали за меньшее время.

Применение и области использования 6-осевых ЧПУ-станков

6-осевые станки предлагают множество преимуществ по сравнению с другими типами станков, включая точность, скорость и сокращение времени производства. Это делает их оптимальным выбором для многих задач.

Аэрокосмическая промышленность полагается на 6-осевые ЧПУ-станки из-за высокого спроса на очень сложные и дорогие детали, обычно изготовленные из очень прочных материалов. Крылья самолетов иногда достигают до 24 метров (80 футов) в длину, что требует использования специализированных 6-осевых станков. Военная авиация также содержит компоненты, требующие точности 6-осевых ЧПУ-станков.

6-осевые ЧПУ-станки также широко используются в автомобильной промышленности благодаря своей способности быстро производить высококачественные компоненты.

И последнее, но не менее важное, из-за необходимости быстрого и точного движения, которое можно достичь только с помощью 6-осевых ЧПУ-станков, существует высокий спрос на индивидуальные детали с сложными спецификациями в медицинской сфере.

Преимущества и ограничения 6-осевой ЧПУ-обработки

Очевидно, что 6-осевые станки предоставляют более широкий спектр преимуществ по сравнению с другими моделями ЧПУ. 6-осевые ЧПУ-станки могут быстро и точно создавать сложные формы и высоко индивидуализированные детали, которые выглядят отлично. Существует множество способов, которыми 6-осевой станок может улучшить качество и производительность. В некоторых случаях 6-осевой станок — единственный способ выполнить задачу. Другие проекты, однако, возможны или экономически оправданы только в промышленной среде.

Тем не менее, у 6-осевых ЧПУ-станков есть некоторые ограничения. Их часто используют в основном для крупномасштабных или объемных операций из-за высокой стоимости. Современные достижения в промышленности и технологиях дополнительно расширяют возможности 6-осевых ЧПУ-станков, делая эту технологию более доступной и удобной в использовании. Однако на данный момент это все еще дорогое оборудование с очень высокими возможностями.

6-осевые ЧПУ-станки остаются настоящим чудом современной инженерии. Это оборудование может вывести многосоставную обработку на новый уровень и обладает потенциалом революционизировать производство. Несмотря на высокую стоимость и необходимость квалифицированных специалистов, производство сложных деталей становится все более популярным, что позволяет создавать инновационные технологические изделия.

Узнайте больше о 6-осевой ЧПУ-обработке

7-осевые ЧПУ-станки

7-осевой ЧПУ-станок — это устройство, которое работает по 7 осям (3 трансляционные для перемещения режущего инструмента, 3 вращательные для удержания заготовки и дополнительная ось, позволяющая вращать рукоятку, держащую головку инструмента). Эта конфигурация относится к более широкой парадигме многосоставных станков, на которой она основана. 7-осевые ЧПУ-станки могут быстро и точно выполнять все задачи своих предшественников и обладают дополнительными улучшенными возможностями.

Что делает 7-осевой станок уникальным Особенно по сравнению с другими многоосевыми предшественниками

Точность и прецизионность 7-осевых ЧПУ-станков являются одними из главных преимуществ. Хотя 3-осевые или 5-осевые ЧПУ-станки прекрасно справляются с производством многих сложных форм, 7-осевые центры могут выполнять их с большей скоростью, что делает их более оптимальными для операций с высоким спросом.

Обработка на 7-осевом ЧПУ — одна из великих возможностей современной промышленности. Хотя это дорогостоящие инвестиции, результаты могут быть отличными. Размер обрабатываемых заготовок, которые может выдержать 7-осевой центр, может варьироваться, но многие центры способны обрабатывать в основном средние по размеру детали. Однако существуют также специализированные центры с более широкими возможностями.

Применение 7-осевой обработки на ЧПУ

Теперь 7-осевая обработка на ЧПУ широко используется в различных отраслях с высоким спросом на сложные и прочные детали с точными допусками. Например, в автомобильной промышленности многие необходимые детали и компоненты могут быть произведены с помощью 5-осевого или 6-осевого ЧПУ, что повышает возможности и точность. Промышленные роботы с 7-осевыми возможностями могут ускорить процесс создания прототипов автомобилей.

Аэрокосмическая промышленность не достигла бы своего нынешнего уровня без помощи 7-осевой обработки на ЧПУ. Детали для самолетов часто требуют высокой точности и сложности, поэтому 7-осевые центры так важны. Они могут быстро и эффективно производить крупные или сложные детали, что делает их незаменимыми для производства самолетов. Даже самые крупные компоненты, такие как крылья самолетов и реактивные двигатели, могут быть изготовлены на 7-осевом станке.

Преимущества и ограничения обработки на 7-осевом ЧПУ

Как и большинство многоосевых ЧПУ-станков, 7-осевые центры и промышленные роботы обладают высокой способностью эффективно производить очень сложные геометрии. Скорость и совместимость с режущим инструментом или другими параметрами инструмента — еще одна особенность 7-осевой обработки на ЧПУ, а также возможность одной настройки. Большинство центров с 7-осевыми возможностями адаптированы для выполнения нескольких задач, таких как токарная и фрезерная обработка, что исключает необходимость перемещения детали или остановки процесса.

Как и большинство многоосевых ЧПУ-станков, единственным ограничением является стоимость. 7-осевая обработка на ЧПУ отличается тем, что требует полной перестройки цепочки для правильного функционирования. В основном это связано с повторной адаптацией ЧПУ-станков для работы с 7-осевыми возможностями, что часто является дорогостоящими инвестициями. То же самое касается и 7-осевых промышленных роботов. Повышенные затраты на 7-осевое ЧПУ также связаны с уровнем навыков, необходимым для правильной эксплуатации 7-осевого центра.

Получите больше информации о 7-осевой обработке

Основные выводы

Знание различий между каждым типом ЧПУ-станка и понимание значения количества осей — ключ к выбору правильного продукта для правильного проекта или применения. В статье рассматриваются все типы обработки на ЧПУ по осям и объясняются основные различия между ними.