Máy CNC là một phần quan trọng của sản xuất hiện đại, cho phép chính xác, tốc độ và hiệu quả trong việc tạo ra các bộ phận cho các ngành công nghiệp khác nhau.Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của CNC gia công là số lượng trục máy có thể di chuyểnTrong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích sự khác biệt giữa 3 trục, 4 trục,và máy CNC 5 trục, cùng với những lợi thế và ứng dụng tương ứng của chúng.
Các trục khác nhau trong máy CNC là gì?
Trước khi đi sâu vào sự so sánh, điều quan trọng là phải hiểu ý nghĩa của mỗi trục trong gia công CNC:
Trong một máy CNC 3 trục, công cụ hoặc mảnh làm việc di chuyển dọc theo các trục X, Y và Z. Khi chúng ta tăng số lượng trục, chúng ta giới thiệu các mức độ tự do bổ sung,cho phép cho các chuyển động phức tạp hơn và độ chính xác cao hơn.
Máy CNC 3 trục
Trong máy CNC 3 trục, công cụ cắt di chuyển dọc theo trục X, Y và Z. Phần làm việc vẫn đứng yên trong khi công cụ thực hiện các hoạt động cắt cần thiết trên vật liệu.Đây là hình thức phổ biến nhất và đơn giản nhất của CNC gia công.
1Ưu điểm:
Sự đơn giản: Máy 3 trục tương đối đơn giản để vận hành, làm cho chúng trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho các nhiệm vụ đơn giản hơn.
Hiệu quả về chi phí: Do tính đơn giản của chúng, máy CNC 3 trục thường giá cả phải chăng hơn so với các máy đa trục.
Thiết lập nhanh hơn: Vì các hoạt động ít phức tạp hơn, thời gian thiết lập có xu hướng ngắn hơn.
2. Những hạn chế:
Truy cập hạn chế vào các tính năng của bộ phận: Công cụ chỉ tiếp cận phần làm việc từ một vài góc, có nghĩa là có thể khó truy cập tất cả các mặt hoặc thực hiện cắt phức tạp mà không định vị lại bộ phận.
Chưa chính xác: Đối với các bộ phận đòi hỏi thiết kế phức tạp hoặc nhiều mặt phải được gia công trong một thiết lập, máy 3 trục có thể không cung cấp độ chính xác cần thiết.
3- Phù hợp nhất cho:
Các bộ phận đơn giản: Các thành phần nhỏ như kềnh, vỏ và bánh răng đơn giản.
Sản xuất nguyên mẫu: Sản xuất nhanh các nguyên mẫu nơi thời gian và chi phí rất quan trọng, và bộ phận không yêu cầu hình học phức tạp.
Máy CNC 4 trục
Máy CNC 4 trục thêm một trục quay (thường là trục A) vào ba trục chuyển động truyền thống. Điều này có nghĩa là mảnh làm việc có thể xoay dọc theo trục X trong khi công cụ cắt nó.Về cơ bản, điều này cho phép máy tiếp cận bộ phận từ các góc khác nhau mà không cần định vị lại.
1Ưu điểm:
Truy cập tốt hơn vào các tính năng của bộ phận: Việc thêm trục quay cho phép linh hoạt hơn, cho phép gia công trên tất cả các mặt của bộ phận mà không cần phải tháo và đặt lại phần làm việc.
Độ chính xác cao hơn: Khả năng xoay bộ phận trong khi gia công đảm bảo cắt chính xác hơn và kết thúc mượt mà hơn, đặc biệt là đối với các bộ phận hình trụ hoặc phức tạp.
Hoạt động hiệu quả: Các bộ phận phức tạp đòi hỏi nhiều thiết lập trên một máy 3 trục thường có thể được hoàn thành trong một thiết lập trên một máy 4 trục.
2. Những hạn chế:
Tăng độ phức tạp: Máy 4 trục đòi hỏi lập trình và thiết lập phức tạp hơn so với máy 3 trục.
Chi phí cao hơn: Máy 4 trục thường đắt hơn máy 3 trục, cả về giá mua ban đầu và chi phí bảo trì.
3- Phù hợp nhất cho:
Các bộ phận phức tạp: Các bộ phận đòi hỏi phải gia công trên nhiều mặt hoặc các thành phần hình trụ (ví dụ: các bộ phận ô tô, bánh răng và một số thành phần hàng không vũ trụ).
Sản xuất khối lượng trung bình: Khi cần một mức độ chính xác cao hơn và khả năng chế biến các hình học phức tạp hơn, nhưng khối lượng sản xuất không biện minh cho một máy 5 trục.
Máy CNC 5 trục
Máy CNC 5 trục thêm hai trục bổ sung (thường là trục B và C), cho phép cả mảnh làm việc và công cụ di chuyển đồng thời theo nhiều hướng.đường cong, và các bề mặt được gia công mà không cần phải đặt lại vị trí của bộ phận.
1Ưu điểm:
Tính linh hoạt tối đa: Năm trục cung cấp tính linh hoạt vô song, cho phép các hình học phức tạp, góc và cắt giảm được gia công với độ chính xác cao trong một thiết lập duy nhất.
Độ chính xác tăng cường: Với khả năng truy cập các bộ phận từ hầu hết mọi góc độ, gia công CNC 5 trục làm giảm các lỗi từ việc định vị lại, cung cấp độ chính xác và kết thúc bề mặt vượt trội.
Hiệu quả thời gian: Các bộ phận phức tạp có thể được tạo ra trong ít bước hơn, giảm thời gian gia công tổng thể và nhu cầu thiết lập nhiều lần, đặc biệt có lợi trong các ngành công nghiệp chính xác cao.
2. Những hạn chế:
Chi phí cao: Máy CNC 5 trục thường đắt nhất và đòi hỏi kiến thức lập trình tiên tiến.
Sự phức tạp: Việc vận hành và lập trình một máy 5 trục có thể phức tạp hơn, đòi hỏi các thợ máy có kỹ năng hiểu cả máy và phần mềm.
3- Phù hợp nhất cho:
Các bộ phận rất phức tạp: Các bộ phận có hình học phức tạp, cắt giảm hoặc dung sai rất chặt chẽ, chẳng hạn như lưỡi máy tuỳ, khuôn và các thành phần hàng không vũ trụ.
Các ngành công nghiệp chính xác cao: Hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và ngành công nghiệp ô tô, nơi chính xác và phức tạp là điều tối quan trọng.
Sản xuất với số lượng nhỏ và chất lượng cao: Lý tưởng cho các ngành công nghiệp nơi cần sản xuất một số lượng nhỏ các bộ phận rất phức tạp nhanh chóng và với độ chính xác đặc biệt.
So sánh:
|
Tính năng |
CNC 3 trục |
CNC 4 trục |
CNC 5 trục |
|---|---|---|---|
|
Trục chuyển động |
X, Y, Z |
X, Y, Z + A (chuyển đổi) |
X, Y, Z + A (chuyển) + B / C (chuyển) |
|
Sự phức tạp |
Đơn giản |
Trung bình |
Cao |
|
Chọn chính xác |
Trung bình |
Cao |
Rất cao |
|
Chi phí |
Mức thấp |
Trung bình |
Cao |
|
Thời gian cài đặt |
Nhanh lên. |
Trung bình |
Chậm đi. |
|
Tốt nhất cho |
Các bộ phận đơn giản, khối lượng nhỏ |
Các bộ phận phức tạp với độ phức tạp vừa phải |
Các bộ phận phức tạp, chính xác cao |
|
Các ứng dụng điển hình |
Các thành phần đơn giản (ví dụ như, kềnh, vỏ) |
Hình dạng phức tạp (ví dụ: các bộ phận ô tô, bánh răng) |
Các hình học phức tạp (ví dụ: lưỡi tuabin, khuôn) |
Kết luận
Lựa chọn giữa gia công CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục phụ thuộc vào sự phức tạp của bộ phận, độ chính xác cần thiết và khối lượng sản xuất.Trong khi máy 3 trục là lý tưởng cho các bộ phận đơn giản và hoạt động chi phí thấp, máy 4 trục và 5 trục cung cấp độ chính xác và linh hoạt cao hơn cho các thiết kế phức tạp và phức tạp hơn.
Hiểu được những khác biệt này sẽ giúp bạn chọn đúng máy cho nhu cầu sản xuất của mình, đảm bảo sản xuất chất lượng cao, hiệu quả và chi phí hiệu quả.Cho dù bạn đang sản xuất nguyên mẫu hoặc các bộ phận chính xác cao cho hàng không vũ trụ, y tế, hoặc ứng dụng ô tô, CNC gia công cung cấp tính linh hoạt vô song để đáp ứng các thách thức sản xuất đa dạng.
