כאשר יש לך רעיון לקנות מכונת נתב CNC, כמה צירים אתה צריך עבור ערכת נתב CNC? זו בעיה נפוצה עבור כל קונה נתבי CNC, אז בואו נתחיל לעשות השוואה של נתבי CNC 3 צירים, 4 צירים ו-5 צירים.
הבן 3 צירים, ציר 4, 4 צירים ו-5 צירים עבור ערכות מכונת נתב CNC
5 צירים: XYZAB, XYZAC, XYZBC (ניתן לסובב את הציר שמאלה וימינה 180° סְבִיב.)
4 צירים: XYZA, XYZB, XYZC (הצמדה של 4 צירים)
ציר רביעי: YZA, XZA (הצמדה 4 צירים)
3 צירים: XYZ (הצמדה 3 צירים)
ציר A, B או C מתאים לציר הסיבוב של X, Y, Z.
מכונת נתב CNC 3 צירים
נתבי CNC ספציפיים אלה יכולים לעבור לאורך 3 צירים שונים בו זמנית.
ציר X: משמאל לימין
ציר Y: מלפנים לאחור
ציר Z: למעלה ולמטה
מכונות נתב CNC 3 צירים הנעות 3 צירים בו זמנית; ציר X, ציר Y וציר Z. חיתוך לאורך ציר ה-X מזיז את הנתב משמאל לימין, חיתוך לאורך ציר ה-Y מזיז אותו מלפנים לאחור, וחיתוך על פני ציר ה-Z מזיז אותו למעלה ולמטה. מכונות אלו משמשות בעיקר לחיתוך חלקים שטוחים, דו מימדיים ו-2 מימדיים. בין אם זה גילוף שטוח או גילוף עגול, אפשר לחשוב על זה כעל גילוף שטוח, זה מחושב לפי הדופק.
מכונת נתב CNC ציר 4
בדרך כלל, הוסף ציר סיבוב בערכת נתב CNC בעל 3 צירים, הנקרא גם A axis, כלומר נתב CNC ציר סיבובי 4. איך להבחין בערכת נתב CNC אמיתית עם 4 צירים? אנו נותנים דוגמה נפוצה של 4 צירים 3D ניתוב צילינדר, מורכב ממקל קצר עגול לחתוך או לגלף א 3D בודהה, לעבודה זו יש 4 צירים, אבל עבודה רק עם מערכת CNC של 3 צירים, היא משמשת בציר X או בציר Y להנעת ציר הסיבוב, העובד האמיתי הוא מכונת CNC 3 צירים או מכונת CNC ציר 4 סיבובית.
מכונת נתב CNC 4 צירים
שולחן נתב CNC בעל 4 צירים מאפשר עבודה בשני הצדדים, שאינה על שולחן נתב CNC בעל 3 צירים. לכלי מכונת CNC 4 צירים יש גם ציר X, Y, Z, זה מתייחס ל- XYZA, XYZB, XYZC, ציר 4 מקושרים, ציר 4 יכול לעבוד בו זמנית.
4 ציר לעומת ציר 4
4 צירים פירושו שהמכונה מבצעת את התנועה של ציר X, Y, Z ו-A בו-זמנית. 4 הצירים מייצגים את 4 הכיוונים בכלי המכונה. בדרך כלל ציר X מייצג את הכיוון שמאלה וימינה, ציר Y הוא הכיוון הקדמי והאחורי, וציר Z הוא הכיוון למעלה ולמטה. ציר A הוא הכיוון החיובי והשלילי של ציר הסיבוב. הציר הרביעי אומר שכלי המכונה יכול לבצע רק את התנועות של ציר X, Y, Z ו-A בו-זמנית.
3 צירים לא יכולים לבצע את הקישור של 4 צירים בו זמנית. מכונת נתב CNC ציר 4 מחולקת באופן גס ל-2 סוגים, האחד הוא מכונת נתב שטוח ציר 4, והשני הוא ציר 4 3D מכונת נתב CNC. כפי שהשם מרמז, מכונת הנתב השטוח בציר ה-4 חוצבת או חותכת רק בצד אחד בחומר.
ציר 4 3D עיבוד שבבי פירושו שהמכונה יכולה לבצע 3D גילוף או חיתוך סיבובי, אך אחד משלושת הצירים X, Y ו-Z מומר לציר A לצורך ניתוב. אנו מסבירים את ההבדל בין 3 סוגים אלה של 3D מכונות CNC מזוויות שונות:
1. מבחינה רעיונית, ההבדל בין 4 צירים לציר 4 הוא האם ניתן לבצע את ההצמדה של 4 הצירים של X, Y, Z ו-A בו-זמנית.
2. מנקודת מבט של מערכת הבקרה של המכונה, מכונת CNC 4 צירים משתמשת במערכת הצמדה של 4 צירים, והציר הרביעי משתמש במערכת הצמדה של 4 צירים.
3. מערכת ההצמדה של 4 צירים משתמשת בהעברת אות 4 צירים בהתאם לאות התנועה של המכונה. אובדן, קישור 3 צירים משתמש בשידור אות 3 צירים, אות אחד קטן מ-4 צירים.
4. על פי אפקט הגילוף, לציר 4 יש יותר עיבוד מאשר לציר 4, העיבוד אחיד יותר, זווית המתה קטנה יותר והמראה יפה יותר.
5. שונה מהכיוון של כלי המכונה. ניתן לשנות בכל עת את הכיוון שאליו מצביע קצה הכלי בן 4 הצירים. קצה הכלי של הציר הרביעי מצביע תמיד על מרכז חומר העבודה. ציר 4 מתקדם ואמין יותר מהציר הרביעי. 4 ציר הוא מגמת הפיתוח של 3D מכונות נתב CNC. הדבר החשוב הוא שיותר מ 60% של 3D מכונות נתב CNC בשוק הן ציר 4. בעת בחירת 4 צירים 3D מכונת CNC, יש צורך לא רק להבחין בין 4 צירים לציר 4, אלא גם לנתח את תנאי העיבוד שלה, כגון גודל, משקל, קשיות ושיטות עיבוד של חומר העבודה.
מכונת נתב CNC 5 צירים
נתבים אלה דומים במידה מסוימת לערכת מכונת CNC בעלת 3, 4 צירים, אך יש להם 2 צירים נוספים שהם יכולים לנוע לאורכם. ציר נוסף אלו מאפשרים זמן פרויקט קצר יותר בשל יכולתם לחתוך 5 קצוות של החומר בו זמנית. עם זאת, בשל העובדה שלמכונות אלו יש ציר X ארוך יותר, היא גורמת ליציבות ודיוק פחותה - פוטנציאלית דורשת יותר תשומת לב מאשר ערכת נתב CNC בעלת 3 צירים.
למרכז עיבוד CNC בעל 5 צירים מאפיינים של יעילות גבוהה ודיוק גבוה, וניתן לעבד את הפנטהדרון בהידוק אחד של חומר העבודה. אם הוא מצויד במערכת בקרה נומרית מתקדמת עם 5 צירים, הוא יכול גם לבצע עיבוד דיוק גבוה של משטחים מרחביים מורכבים, והוא מתאים יותר לעיבוד תבניות מודרניות כגון חלקי רכב וחלקי מבנה של מטוסים. ישנן 2 דרכים לציר הסיבובי של מרכז העיבוד האנכי בעל 5 הצירים. האחד הוא הציר הסיבובי של השולחן. השולחן הערוך על המיטה יכול להסתובב סביב ציר X, המוגדר כציר A. טווח העבודה הכללי של ציר A הוא +30 מעלות עד 120 מעלות. קיים גם שולחן סיבובי באמצע שולחן העבודה, המסתובב סביב ציר Z במיקום המוצג באיור, המוגדר כציר C, וציר C מסתובב. 360°. בדרך זו, באמצעות השילוב של ציר A וציר C, למעט מרכז העיבוד של 5 צירים על המשטח התחתון של חומר העבודה הקבוע על שולחן העבודה, ניתן לעבד את 5 המשטחים האחרים על ידי הציר האנכי. ערך הסיום המינימלי של ציר A וציר C הוא בדרך כלל 0.001 מעלות, כך שניתן לחלק את חומר העבודה לכל זווית, וניתן לעבד משטחים משופעים, חורים משופעים וכו'. אם ציר A וציר C מקושרים לצירים הליניאריים X, Y, Z 3, ניתן לעבד משטחים מרחביים מורכבים. כמובן, זה מצריך תמיכה של מערכות CNC מתקדמות, מערכות סרוו ותוכנות. היתרון בסידור זה הוא שמבנה הציר פשוט יחסית, קשיחות הציר טובה מאוד ועלות הייצור נמוכה יחסית. עם זאת, שולחן העבודה הכללי לא יכול להיות מתוכנן להיות גדול מדי, וגם יכולת נשיאת העומס קטנה, במיוחד כאשר סיבוב ציר A גדול או שווה ל-90 מעלות, חומר העבודה יביא מומנט נשיאה גדול לשולחן העבודה בעת חיתוך. השני הוא להסתמך על הסיבוב של ראש הציר האנכי. הקצה הקדמי של הפיר הראשי הוא ראש מסתובב, שיכול להקיף את ציר ה-Z 360° להפוך לציר C. לראש המסתובב יש גם ציר A שיכול להסתובב סביב ציר X, שבדרך כלל יכול להגיע ליותר מ-90 מעלות כדי להשיג את אותה פונקציה כמו לעיל. היתרון של שיטת הגדרה זו הוא שעיבוד הציר גמיש מאוד, ניתן לעצב את שולחן העבודה גם כך שיהיה גדול מאוד, וניתן לעבד את גוף המטוס העצום ומעטפת המנוע הענקית של מטוס הנוסעים במרכז עיבוד מסוג זה. לעיצוב זה יש גם יתרון גדול: כאשר אנו משתמשים בחותכי כרסום כדוריים לעיבוד משטחים מעוקלים, כאשר קו האמצע של הכלי מאונך למשטח המעובד, מכיוון שהמהירות הליניארית של קודקוד חותך הכרסום הכדורי היא אפס, איכות פני השטח של חומר העבודה שנחתך על ידי הקודקוד תהיה ירודה. העיצוב של סיבוב הציר מאומץ כדי לגרום לציר להסתובב בזווית ביחס לחומר העבודה, כך שחותך הכרסום הכדורי ימנע מחיתוך הקודקוד, מבטיח מהירות ליניארית מסוימת ומשפר את איכות עיבוד פני השטח. מבנה זה פופולרי מאוד לעיבוד משטחי דיוק גבוה של תבניות, שקשה להשיג למרכזי עיבוד שולחן סיבוביים. על מנת להשיג את הדיוק הגבוה של הסיבוב, הציר הסיבובי הגבוה מצויד גם במשוב סורג עגול, ודיוק האינדקס הוא תוך מספר שניות. כמובן, מבנה הסיבוב של סוג זה של ציר מסובך יותר וגם עלות הייצור גבוהה.
אמת 5 צירים לעומת מזויף 5 צירים
לציר 5 האמיתי יש פונקציית RTCP. ניתן להמיר אותו אוטומטית לפי אורך המטוטלת של הציר והקואורדינטות המכניות של השולחן המסתובב. בעת הידור התוכנית, יש לקחת בחשבון רק את הקואורדינטות של חומר העבודה, לא את אורך המטוטלת של הציר ומיקום השולחן המסתובב. אם זה 5 צירים אמיתי, זה לא תלוי אם 5 צירים מקושרים, 5 צירים מזויף יכול להיות גם הצמדה של 5 צירים. אם לציר יש את האלגוריתם האמיתי של 5 צירים RTCP. זה לעשות עיבוד אינדקס. הפונקציה האמיתית של 5 צירים עם RTCP צריכה להגדיר מערכת קואורדינטות אחת בלבד, וצריכה להגדיר את הקואורדינטות פעם אחת עבור הכלי. 5 הציר המזויף הוא הרבה צרות.
מערכת ה-CNC עם פונקציית RTCP יכולה להשתמש ישירות בתכנות קצה הכלי מבלי לקחת בחשבון את מרחק המרכז של הציר המסתובב. לאחר החלת מצב RTCP, תכנות עיבוד CNC 5 צירים יכול לכוון ישירות לקצה הכלי במקום למרכז ראש הציר המסתובב, כך שהתכנות יהפוך לפשוט ויעיל הרבה יותר.
עבור הפטיפון הכפול פסאודו בעל 5 צירים, יש להגדיר קואורדינטות מרובות כדי להשיג את מטרת עיבוד האינדקס. עם זאת, אם מדובר בראש נדנדה של 5 צירים, לא ניתן להשלים את עיבוד האינדקס, מכיוון שראש הנדנדה בעל 5 צירים אינו תנועת Z בודדת בעת עיבוד כלפי מטה, אלא Z זז עם X או Y יחד. בשלב זה, התכנות המזויף של 5 צירים יהיה בעייתי מאוד ואיתור הבאגים יהיה קשה יותר, ולא ניתן להשתמש בפונקציית ההיסט של 3 הצירים בשלב זה.
איזו מכונת נתב CNC אידיאלית עבורך?
למרות שהנתבים האלה נראים פשוטים במקצת עם מה שהם יכולים להשיג, הם חלקי טכנולוגיה עדינים ומתקדמים מאוד. אם אתם מחפשים להיות יצירתיים יותר עם העיצובים שלכם, מומלץ להשקיע בערכת נתב CNC 4 צירים או 5 צירים, אך ערכות נתב CNC עם 3 צירים או ציר 4 הן לרוב זולות יותר.
כעת, לאחר שיש לך ידע בעבודה על אופן פעולת הנתב, תוכל להבין טוב יותר את ההבדלים בין דגמים שונים.
מכונות CNC בעלות 5 צירים יכולות לחתוך לאורך 2 צירים נוספים בהשוואה למכונות CNC בעלות 3 צירים. לנתבים אלו יש את היכולת לחתוך בו זמנית מ-5 צדדים של פיסת חומר, מה שמרחיב את יכולותיו וגמישותו של המפעיל. בניגוד למקבילותיהן בעלות 3 צירים, מכונות אלו משמשות בדרך כלל לחיתוך גדול. 3D חלקים. בנוסף, למכונות CNC 5 צירים יש גב גבוה יותר וציר X ארוך יותר, מה שמאפשר לחתוך חלק גדול יותר; עם זאת, זה כרוך במחיר רציני; ככל שהמשקוף גבוה יותר וככל שציר ה-X ארוך יותר, כך המכונות הללו פחות מדויקות ויציבות. לצורך בקרת איכות נאותה, יש להגביל את ה-h8 של השער ואת אורך ציר ה-X ככל האפשר.
למרות שנתבים נראים כמו מכונות פשוטות, הם פיסות טכנולוגיה מתוחכמות ביותר שדורשות רמה מסוימת של מומחיות כדי לפעול. מכונות CNC עם 5 צירים נוטות להיות יקרות יותר מסוגי שלושה צירים מסורתיים, אך בסופו של דבר מציעות גמישות רבה יותר ומאפשרות למשתמשים להיות יצירתיים יותר עם העיצובים שלהם.
כמה צירים אתה צריך?
אולי ראית הפניות לנתבי CNC המציעים שבעה, 9 או אפילו אחד עשר צירים. למרות שהרבה צירים נוספים עשויים להיראות קשה לדמיין, ההסבר לגיאומטריות מדהימות כאלה הוא למעשה די פשוט.
כשמדובר במכונות שיש להן, אפשר לומר, יותר מציר סיבוב אחד, אז כבר יש לך יותר צירים.
לדוגמה, יש לנו מכונות עם צירים שניים וצריחים תחתונים. במכונות אלו, יהיו מספר צירים: הצריח העליון יהיו עם 4 צירים והצריח התחתון יהיו עם 2, ואז יהיו צירים מנוגדים שיש להם גם 2 צירים. במכונות אלו יכולים להיות עד 9.
רכיב, כמו שסתום תעופה וחלל עשוי להתבצע במכונת CNC בעלת 5 צירים. או שנוכל לעשות את החלק הזה בנתב CNC מרובה צירים שיש לו ציר B סיבובי וצירים תאומים עבור 2 צירי C, בתוספת X, Y ו-Z. יש גם צריח תחתון שנותן לך X ו-Z שניים. אז זה נותן לך יותר ציר, אבל החלק עצמו הוא אותה גיאומטריה.
אז כמה צירים אתה צריך עבור העסק שלך?
כפי שקורה לעתים קרובות בייצור, התשובה לשאלה זו תלויה ביישום הספציפי שלך. תסתכל על הדוגמה הבאה:
להב טורבינה הוא משטח בעל צורה חופשית ויכול להיות מורכב למדי. הדרך היעילה ביותר לסיים עיבוד של להב כזה היא להשתמש ב-5 צירים, תוך יצירת הכלי בספירלה סביב כנף הלהב. ניתן להשתמש ב-3 צירים לעיבוד אם מקדמים את הלהב למיקום מסוים ולאחר מכן משתמשים ב-3 צירים ליניאריים לעיבוד משטחי, אך בדרך כלל זו אינה הדרך היעילה ביותר.
הגיאומטריה של החלק תגיד לך אם אתה צריך תצורה של 3, 4 או 5 צירים.
עם זאת, חשוב לזכור שמספר הצירים הדרוש לכם תלוי ביותר מחלק אחד בלבד. החלק יכתיב הרבה מזה, אבל יש גם את מה שהסדנה רוצה להשיג.
לקוח עשוי להביא לי חלק, נניח תושבת תעופה וחלל טיטניום, ואני יכול לומר, זה חלק מושלם עבור שולחן נתב CNC 5 צירים, אבל אולי הם מתכננים לייצר חלקים שיעבדו טוב יותר באחת מהמכונות שלנו. המכונה הרב-תכליתית הזו אולי לא תהיה אופטימלית כמו מכונת CNC בעלת 5 צירים, אבל היא עשויה לתת ללקוח הזדמנויות לבצע עבודות מחרטה, פיר או צ'אקר שהן חלק מהתוכנית ארוכת הטווח שלהם.
דבר נוסף שיש לקחת בחשבון הוא מעטפת העבודה, מהו החלק המקסימלי בגודל שניתן להכניס למכונה ועדיין לבצע החלפות כלי עבודה והעברות חלקים? זה להבין את היכולות של מכונת CNC ומה היא יכולה לעשות ומה לא.
