เครื่องซีเอ็นซี 5 แกน กับเครื่องซีเอ็นซี 3 แกน: ความแตกต่างที่สำคัญในด้านความแม่นยำและประสิทธิภาพ

ความแตกต่างที่แม่นยำ #1: จำนวนการตั้งค่า

หนึ่งในผู้มีส่วนร่วมที่ใหญ่ที่สุดในการเปลี่ยนแปลงมิติคือการตั้งค่าซ้ำ พิจารณาฉากยึดอะลูมิเนียมสำหรับการบินและอวกาศขนาด 180 มม. × 120 มม. × 80 มม. ซึ่งมีช่องที่พื้นผิวด้านบน รูด้านข้าง พื้นผิวติดตั้งที่ทำมุม และช่องระยะห่างด้านหลัง บนเครื่องจักร 3 แกน ผู้ควบคุมอาจทำการตั้งค่าแยกกันสี่แบบ

ขั้นตอนการทำงานจำเป็นต้องมีการจับยึดที่พื้นผิวด้านบน การตัดเฉือนคุณลักษณะด้านบน การหมุนชิ้นงาน -การจับยึดที่ด้านหน้าด้านข้างใหม่ -การสร้างระบบพิกัดการทำงานใหม่ และการตัดเฉือนรูด้านข้าง การตั้งค่าแต่ละครั้งจะแนะนำรูปแบบการจัดตำแหน่ง แม้ว่าความสามารถในการทำซ้ำของฟิกซ์เจอร์จะอยู่ภายใน ±0.02 มม. แต่ข้อผิดพลาดสะสมก็สามารถเพิ่มขึ้นได้ในการทำงานหลายครั้ง

เครื่อง 5 แกนหมุนชิ้นงานอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานจะจับยึดส่วนประกอบหนึ่งครั้งและดำเนินการตัดเฉือนทั้งหมดภายในระบบพิกัดเดียวกัน เครื่องจักรจะรักษาความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตไว้เนื่องจากชิ้นงานยังคงคงที่

ความแตกต่างที่แม่นยำ #2: การโก่งตัวของเครื่องมือ

การโก่งตัวของเครื่องมือเกิดขึ้นเมื่อแรงตัดทำให้เครื่องมืองอระหว่างการดึงวัสดุออก ปริมาณการโก่งตัวจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะยื่นของเครื่องมือเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ช่องที่มีความลึก 120 มม. อาจต้องใช้ดอกเอ็นมิลล์ยาวบนเครื่องจักร 3 แกน เครื่องมือขนาดยาวจะงอเมื่อรับน้ำหนัก ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน และทำให้ผนังเรียว เมื่อตัดเฉือนสเตนเลสสตีล 316 หรือโลหะผสมไททาเนียม Ti-6Al-4V แรงตัดจะสูงกว่าการตัดเฉือนอะลูมิเนียมอย่างมาก

เครื่องจักร 5 แกนจะหมุนชิ้นงานเพื่อปรับปรุงการเข้าถึงเครื่องมือ แทนที่จะขยายเครื่องมือออกไป 120 มม. เข้าไปในช่อง เครื่องจักรจะเอียงชิ้นงานและอนุญาตให้เครื่องตัดที่สั้นกว่าเข้าถึงคุณสมบัติเดียวกันได้ เครื่องมือที่สั้นกว่าจะต้านทานการโค้งงอและรักษาความสม่ำเสมอของมิติ ข้อได้เปรียบทางโครงสร้างนี้ทำให้เกิดการปรับปรุงที่วัดได้ในด้านความตรงของผนังและความแม่นยำของรูปร่าง

ความแตกต่างที่แม่นยำ #3: ความสม่ำเสมอของผิวสำเร็จ

ผิวสำเร็จขึ้นอยู่กับมุมการจับของเครื่องมือและความเสถียรในการตัด เมื่อตัดเฉือนพื้นผิวโค้งบนเครื่องจักร 3 แกน หัวกัดอาจสัมผัสกับวัสดุที่ตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามรัศมีเครื่องมือ สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดรอยหอยเชลล์ที่ไม่สม่ำเสมอ ความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิว และข้อกำหนดในการขัดเพิ่มเติม

เครื่องจักร 5 แกนจะปรับการวางแนวเครื่องมืออย่างต่อเนื่องเพื่อรักษามุมสัมผัสที่ควบคุมได้ในขณะที่กำลังถอดวัสดุ สำหรับโพรงแม่พิมพ์ที่มีพื้นผิวรูปแบบอิสระ การตัดเฉือนแบบ 3 แกนมักจะต้องใช้การเก็บผิวละเอียดแบบปลายมนด้วยขั้นตอนที่มากกว่าค่าเล็กน้อย- ในขณะที่การตัดเฉือนแบบ 5 แกนจะทำให้เครื่องมือเอียงและรักษาการมีส่วนร่วมที่เหมาะสมที่สุดได้ ซึ่งจะช่วยลดความผิดปกติของพื้นผิวและลดขั้นตอนการเก็บผิวละเอียด

ความแตกต่างที่แม่นยำ #4: ความแม่นยำทางเรขาคณิตบนคุณสมบัติที่ซับซ้อน

ส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมจำนวนมากมีคุณสมบัติที่ตัดกัน เช่น ใบพัดกังหัน ใบพัด สิ่งปลูกถ่ายทางการแพทย์ และส่วนแทรกของแม่พิมพ์ ส่วนประกอบเหล่านี้มีหลายพื้นผิวที่ต้องรักษาความสัมพันธ์ของตำแหน่งที่แม่นยำ บนเครื่อง 3 แกน แต่ละคุณลักษณะอาจต้องมีการตั้งค่าแยกกัน ทำให้ยากต่อการรักษาความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตเมื่อจำนวนการตั้งค่าเพิ่มขึ้น

เครื่องจักร 5 แกนรักษาการอ้างอิงพิกัดเดียวตลอดการตัดเฉือน โดยควบคุมตำแหน่งคุณลักษณะทั้งหมดภายในระบบการเคลื่อนที่แบบซิงโครไนซ์เดียว ซึ่งจะช่วยลดความผันแปรของตำแหน่งที่สะสม สำหรับส่วนประกอบที่มีมุมประกอบและรูปทรงโค้ง การปรับปรุงอาจมีนัยสำคัญ

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ #1: เวลาตั้งค่า

ประสิทธิภาพการผลิตไม่ได้ถูกกำหนดโดยความเร็วของสปินเดิลเพียงอย่างเดียว เวลาในการติดตั้งมักจะใช้เวลาส่วนใหญ่ในการผลิตทั้งหมด พิจารณา-การผลิตเป็นชุดเล็กๆ โดยใช้เม็ดมีดแม่พิมพ์ 20 ชิ้น โดยที่เม็ดมีดแต่ละเม็ดต้องใช้อุปกรณ์จับยึดสี่ชิ้น การจัดตำแหน่งสามตำแหน่ง และรอบการตรวจวัดหลายรอบ เครื่องจักร 3 แกนอาจใช้เวลาในการเตรียมชิ้นงานมากกว่าการตัดโลหะจริง เครื่องจักร 5 แกนช่วยลดขั้นตอนการตั้งค่า เนื่องจากเครื่องจักรหมุนชิ้นงานโดยอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานจึงใช้เวลาน้อยลงในการติดตั้งฟิกซ์เจอร์ การจัดแนวชิ้นงาน และสร้างระบบพิกัด การลดลงนี้มีความสำคัญมากขึ้นสำหรับการผลิตต้นแบบและการผลิตที่มีปริมาณสูง-แบบผสมต่ำ-

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ #2: ข้อกำหนดด้านฟิกซ์เจอร์

การแข่งขันเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อน เครื่องจักร 3 แกนมักต้องใช้อุปกรณ์จับยึดแบบกำหนดเอง เช่น อุปกรณ์จับยึดแบบหลุมฝังศพ แผ่นมุม และระบบจับยึดแบบกำหนดเองเพื่อให้เห็นพื้นผิวชิ้นงานที่แตกต่างกัน ฟิกซ์เจอร์แต่ละชิ้นจะต้องรองรับชิ้นงาน ต้านทานแรงตัด และรักษาแนวตำแหน่ง เครื่องจักร 5 แกนช่วยลดความซับซ้อนของฟิกซ์เจอร์ ในการใช้งานหลายประเภท ฟิกซ์เจอร์เดียวรองรับการตัดเฉือนทั้งหมด ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตอุปกรณ์ติดตั้ง ความต้องการในการจัดเก็บ และภาระงานในการบำรุงรักษา วิศวกรฝ่ายจัดซื้อควรพิจารณาการลงทุนด้านฟิกซ์เจอร์โดยเป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนการเป็นเจ้าของเครื่องจักรทั้งหมด

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ #3: รอบเวลา

รอบเวลาประกอบด้วยเวลาการตั้งค่า การเปลี่ยนเครื่องมือ เวลาตัด และเวลาตรวจสอบ เครื่องจักร 3 แกนอาจดำเนินการกำจัดวัสดุได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังต้องมีการดำเนินการเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนที่มีรูทำมุมหกรูอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนฟิกซ์เจอร์แยกกัน การจัดตำแหน่งใหม่ด้วยตนเอง และการดำเนินการเจาะเพิ่มเติม เครื่องจักร 5 แกนเจาะคุณสมบัติเหล่านี้โดยไม่รบกวนรอบการตัดเฉือน เมื่อความซับซ้อนของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น ความแตกต่างของเวลาในการผลิตจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตชิ้นส่วนด้านการบินและอวกาศและทางการแพทย์

ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ #4: การใช้เครื่องมือ

การใช้เครื่องมือส่งผลต่อทั้งประสิทธิภาพการผลิตและต้นทุนเครื่องมือ เมื่อตัดเฉือนช่องลึกบนเครื่องจักร 3 แกน มักจำเป็นต้องใช้หัวกัดยาว ซึ่งต้องใช้อัตราป้อนที่ลดลง ระยะกินลึกที่ต่ำกว่า และรอบการเก็บผิวละเอียดเพิ่มเติม เครื่องจักร 5 แกนช่วยเพิ่มการเข้าถึงเครื่องมือ เครื่องมือที่สั้นกว่าสามารถดึงวัสดุออกได้รุนแรงมากขึ้น รักษาความเสถียรในการตัด และลดการสั่นสะเทือน เครื่องจักรใช้พลังงานของสปินเดิลที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากสูญเสียพลังงานน้อยลงจากการงอเครื่องมือ

ส่วนประกอบอะลูมิเนียม (6061, 7075)

เครื่องจักรทั้งสองประเภทสามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนของขนาดที่ยอมรับได้ ความแตกต่างของประสิทธิภาพการผลิตจะมองเห็นได้เมื่อตัดเฉือนหลายพื้นผิว โดยทั่วไปแล้วฉากยึดการบินและอวกาศที่ซับซ้อนจะได้รับประโยชน์จากการตัดเฉือน 5 แกน ในขณะที่เพลตและตัวเรือนแบบธรรมดามักจะยังคงความประหยัดสำหรับอุปกรณ์ 3 แกน

ส่วนประกอบสแตนเลส (304, 316)

วัสดุทำให้เกิดแรงตัดที่สูงขึ้น ส่งผลให้การโก่งตัวของเครื่องมือเป็นปัจจัยสำคัญ ความสามารถของเครื่องจักร 5 แกนในการลดระยะยื่นของเครื่องมือช่วยเพิ่มความเสถียรของมิติได้อย่างมาก

ส่วนประกอบไทเทเนียม (Ti-6Al-4V)

โลหะผสมไททาเนียมจะรวมความร้อนไว้ใกล้กับคมตัด ดังนั้นสภาพการตัดที่มั่นคงจึงเป็นสิ่งสำคัญ การใช้เครื่องมือที่สั้นลงโดยการวางตำแหน่ง 5 แกนจะช่วยควบคุมการสั่นสะเทือนและภาระการตัด ลดการสึกหรอของเครื่องมือ และปรับปรุงความสม่ำเสมอในระหว่างรอบการตัดเฉือนที่ยาวนาน

เลือกเครื่องจักร 3 แกนเมื่อชิ้นส่วนประกอบด้วย:

• พื้นผิวเรียบ
• ผนังแนวตั้ง
• หลุมมาตรฐาน
• การกลึงข้างมีจำกัด

ตัวอย่าง:แผ่นฐาน ขายึด และตัวเรือนมาตรฐาน

เลือกเครื่องจักร 5 แกนเมื่อชิ้นส่วนประกอบด้วย:

• มุมประกอบ
• พื้นผิวรูปทรงอิสระ
• ฟันผุลึก
• อันเดอร์คัท
• ข้อกำหนดในการกลึงหลายหน้า-

ตัวอย่าง:ใบพัดการบินและอวกาศ ใบพัดกังหัน อุปกรณ์ทางการแพทย์ แกนแม่พิมพ์ฉีด และส่วนประกอบข้อต่อหุ่นยนต์