numero Sfoglia:0 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2024-11-08 Origine:motorizzato
Nell’ambito della lavorazione e produzione di precisione, le macchine CNC sono strumenti potenti. Tra questi, le macchine CNC a 4 e 5 assi hanno lo scopo di aumentare la capacità e aumentare la tolleranza per realizzare parti di alta precisione. Questo articolo discuterà questi due tipi di macchine CNC, presentandone le caratteristiche, i vantaggi e, cosa più importante, le differenze tra loro. Inoltre, includerà aspetti rilevanti come la qualità delle macchine ad asse, l'innovazione delle macchine ad asse, la competitività delle macchine ad asse e la personalizzazione delle macchine ad asse per la comprensione.
La macchina CNC a 4 assi è un miglioramento rispetto alle macchine CNC a 3 assi; include un ulteriore asse di movimento, solitamente un asse rotante, aggiunto agli assi standard X (sinistra-destra), Y (anteriore-posteriore) e Z (su-giù). Il vantaggio più evidente dell'asse aggiuntivo, nella maggior parte dei casi, è una maggiore flessibilità nelle operazioni di lavorazione.
Il quarto asse dà la possibilità di movimentare, oltre al pezzo o all'utensile da taglio, tipologia a seconda di come è costruito il sistema. Quando viene ruotato l'avvicinamento al posizionamento del pezzo, l'asse rotante è collegato al supporto del pezzo: ciò significa che il pezzo può ruotare attorno a un asse particolare mentre gli utensili si muovono lungo gli assi X, Y e Z. Viene applicato durante la lavorazione di oggetti cilindrici o rotondi poiché consente un taglio uniforme e continuo attorno alla circonferenza. Una macchina CNC a 4 assi sarà in grado di produrre parti come alberi o tubi con una superficie fine e uniforme.
Al contrario, se l'utensile da taglio ruota attorno al quarto asse, con il pezzo fissato sul piano di lavoro e non in movimento, si ottiene un ulteriore vantaggio rispetto all'incisione di alta qualità di motivi più complessi su superfici piane. o tagli angolati. Tale controllo sull'orientamento dell'utensile da taglio consente di ottenere dettagli e angoli molto più fini con maggiore precisione.
La costruzione deve essere conforme alla qualità delle macchine Axis. Ciò significa che una macchina CNC a 4 assi ben costruita deve avere una struttura stabile. Questa è la condizione per non ottenere errori quando le macchine si muovono in varie direzioni. Il dispositivo rotante, che esegue l'operazione del quarto asse, deve essere ultra preciso nell'angolo di rotazione per eliminare imprecisioni nel prodotto finale lavorato. Altrettanto importante è il mandrino che manterrà l'utensile da taglio. Il mandrino deve essere di buona qualità, con rotazione regolare e in grado di mantenere una velocità di rotazione costante poiché influisce direttamente sulla qualità della lavorazione.
Ciò è evidente nell’evoluzione delle macchine CNC a 4 assi in cui sono stati integrati sistemi di controllo più innovativi. Questi nuovi sistemi di controllo dispongono di interfacce di programmazione molto intuitive che consentono agli operatori di creare più facilmente programmi di lavorazione piuttosto sofisticati. Ad esempio, alcuni sistemi di controllo all'avanguardia possono creare automaticamente il miglior percorso utensile in base alla geometria del pezzo e al tipo di operazione di lavorazione richiesta, risparmiando tempo e riducendo potenziali errori.
In termini di concorrenza, i produttori di macchine CNC a 4 assi fissano prezzi molto competitivi per le loro macchine. Ciò è reso possibile adottando rigorosamente alcune tecnologie di risparmio sui costi, come la progettazione di motori che funzionano in modo efficiente e funzionano bene consumando meno energia. In altre parole, le aziende possono trovare un equilibrio tra costo e prestazioni delle proprie attrezzature investendo in macchine CNC a 4 assi.
Asse macchinePersonalizzazione. I produttori, in molti casi, offriranno ai propri clienti la possibilità di personalizzare alcune funzionalità delle macchine CNC a 4 assi. Questo è rivolto alle esigenze più specifiche di un singolo cliente. Potrebbe trattarsi, ad esempio, della regolazione delle dimensioni del piano di lavoro in modo da poter accogliere pezzi più grandi o della modifica della gamma di velocità del mandrino per materiali diversi.
Questa macchina CNC a 5 assi porta il concetto di lavorazione multiasse a un livello completamente nuovo. Ha cinque assi di movimento: i tre assi lineari (X, Y, Z) e altri due per la rotazione, generalmente etichettati come A e B. Il movimento simultaneo lungo tutti e cinque gli assi offre libertà e precisione nella lavorazione precedentemente irraggiungibili.
In una macchina CNC a 5 assi, le posizioni e i movimenti sia del pezzo che dell'utensile da taglio sono coordinati; questo, a sua volta, consente all'utensile da taglio di lavorare il pezzo da qualsiasi direzione e angolazione senza riposizionarlo. Ad esempio, quando si producono pale complesse di turbine utilizzate nell'industria aerospaziale, che hanno superfici curve e sottosquadri complessi, tali parti verrebbero prodotte accuratamente in un'unica configurazione senza la necessità di molti riposizionamenti rispetto a quanto sarebbe fatto con un 4 assi macchina.
Due degli assi di rotazione sulle macchine CNC a 5 assi consentono una capacità molto maggiore di produrre forme 3D di maggiore complessità rispetto a quanto sarebbe mai stato possibile utilizzando la macchina a 4 assi. È chiaro perché il livello di precisione richiesto a questi assi di rotazione sia così elevato; è necessario garantire che questi utensili da taglio possano essere portati perpendicolarmente attorno al pezzo in lavorazione affinché assuma la forma desiderata con elevata precisione delle dimensioni.
Sia i requisiti strutturali che quelli qualitativi sono infinitamente più severi per una macchina CNC a 5 assi in termini di Asse qualità della macchina. Dovendo mantenere una struttura quanto più robusta possibile, l'esigenza della macchina è quella di eliminare qualsiasi vibrazione o imprecisione per il movimento simultaneo di tutti e cinque gli assi. La precisione ultraelevata dovrebbe essere per mandrini e dispositivi rotanti utilizzati nelle macchine a 5 assi, qualsiasi variazione nella rotazione o nel movimento anche di minima comporterà errori grossolani per il prodotto finale.
Macchina ad assi L'innovazione rimane nelle macchine CNC a 5 assi. Vari aggiornamenti vengono costantemente forniti dai produttori per migliorare ed elevare il livello di prestazioni della macchina con nuove tecnologie. Ad esempio, il controllo CNC avanzato con algoritmi migliori può sfruttare il vantaggio di lusso dei cinque assi ottimizzando ancora di più i percorsi utensile. Alcune delle macchine altamente innovative sono dotate di sistemi di monitoraggio in tempo reale in cui, in caso di anomalie nel processo di lavorazione, come l'usura degli utensili o i cambiamenti nelle forze di taglio, è possibile apportare immediatamente modifiche per garantire il controllo di qualità.
Esiste una forte concorrenza tra i produttori per offrire macchine che forniscano il miglior mix di qualità, prestazioni e prezzo. Vengono introdotte innovazioni che riducono il costo di queste macchine ad alta tecnologia in modo che possano essere utilizzate da una base di clienti più ampia. Ad esempio, alcune aziende stanno cercando di adottare processi di produzione più efficienti. Ciò contribuirà a ridurre i costi di produzione delle macchine CNC a 5 assi e consentirà anche di mantenere un'elevata qualità.
La personalizzazione della macchina assi è un altro fattore critico per le macchine CNC a 5 assi. Poiché le operazioni sono piuttosto complesse e diversificate, i produttori spesso richiedono dettagli molto ristretti su ciò che desiderano. I produttori fortemente avanzati saranno in grado di unire le forze con i loro clienti nella creazione di personalizzazioni in base alle esigenze specifiche della macchina. Ciò può a volte comportare la regolazione delle capacità di programmazione per la gestione di attività di lavorazione speciali e uniche o la modifica del layout fisico per adattare la macchina alle misurazioni dello spazio di lavoro.
Versatilità per oggetti cilindrici: poiché consente al pezzo o allo strumento di ruotare attorno al quarto asse, questa macchina è eccellente per lavorare su oggetti cilindrici. Può creare una superficie fine e uniforme su tali oggetti, cosa che trova la sua utilità in settori come la produzione automobilistica, dove alberi e tubi sono elementi standard.
Programmazione più semplice in alcune attività: in alcune attività di lavorazione, esplicitamente basate sulla circonvoluzione attorno a un asse, la programmazione della macchina CNC a 4 assi può essere relativamente semplice. Pertanto, chi ha meno esperienza con la lavorazione multiasse troverà più facile utilizzare macchine a 4 assi per questi compiti specifici.
Precisione e flessibilità senza pari: con cinque assi in movimento simultaneo, può persino raggiungere tolleranze molto rigorose nella creazione di forme 3D complesse. Nella maggior parte dei casi, questo è essenziale in settori come quello aerospaziale e della produzione di dispositivi medici, dove gli esercizi devono essere estremamente precisi. Poiché è possibile avvicinarsi al pezzo da qualsiasi angolazione con un solo setup, il numero di riposizionamenti sarà notevolmente ridotto, risparmiando tempo e garantendo una migliore qualità.
Geometrie complesse della macchina: le macchine CNC a 5 assi taglieranno parti molto più complesse di quanto può ottenere una macchina a 4 assi. Freseranno superfici curve elaborate, sottosquadri e altre complessità che sono spesso associate a prodotti di fascia alta come pale di turbine o gioielli alla moda.
Migliori finiture superficiali: grazie al movimento fluido e ininterrotto dell'utensile da taglio su tutti e cinque gli assi, le macchine CNC a 5 assi ottengono una buona finitura superficiale. Poiché le forze di taglio sono ben bilanciate, le vibrazioni durante la lavorazione sono ridotte, il che produce una buona superficie sul prodotto finale.
Le differenze fondamentali tra una macchina CNC a 4 assi e una macchina CNC a 5 assi sono le seguenti:
Movimento degli assi: il primo punto di differenza è il numero di assi e il modo in cui funzionano. In una macchina CNC a 4 assi, un asse rotante aggiuntivo serve per la rotazione del pezzo o dell'utensile rispetto a una macchina a 3 assi. Al contrario, quando si tratta di una macchina CNC a 5 assi, si tratta di due assi di rotazione. Il movimento simultaneo del pezzo e dell'utensile da taglio diventa possibile in modo molto più coordinato, consentendo una libertà notevolmente maggiore nella produzione...
Precisione e complessità: le macchine CNC a 5 assi offrono maggiore precisione e la capacità di lavorare geometrie più complesse. Sebbene una macchina a 4 assi possa gestire un numero relativamente maggiore di attività in rotazione e creare forme complesse, le sue capacità non sono paragonabili a ciò che una macchina a 5 assi può fare su forme 3D estremamente complesse con sottosquadri e tolleranze strette. La presenza di due assi di rotazione nel pezzo consente di portare con maggiore precisione l'utensile da taglio attorno ad esso, garantendo quindi un risultato di lavorazione più preciso.
Costi e accessibilità: le macchine CNC a 4 assi sono generalmente più economiche e convenienti per più aziende. Un eccellente equilibrio tra funzionalità e prezzo, sono adatti a coloro che non necessitano delle capacità di una macchina a 5 assi poiché le funzionalità necessarie sono vendute al dettaglio in modo costoso considerando la maggiore complessità delle macchine CNC a 5 assi e la necessità di tecnologie e componenti più sofisticati.
Complessità di programmazione: in generale, programmare una macchina CNC a 5 assi sarebbe più difficile che programmare una macchina a 4 assi. Questi cinque movimenti simultanei richiedono una comprensione geometrica molto migliore del pezzo e dei percorsi utensile. Pertanto l'operatore deve essere più specializzato nell'uso di software CAD/CAM avanzati per produrre programmi corretti associati alla lavorazione a 5 assi. D'altra parte, la programmazione della macchina CNC a 4 assi è relativamente semplice per alcuni compiti specifici.
In sintesi, sia le macchine CNC a 4 che a 5 assi fanno la stessa cosa ma hanno alcune caratteristiche diverse l'una dall'altra, ciascuna con il suo vantaggio specifico rispetto all'altra. Quale scegliere dipende dal tipo di lavoro che si vuole fare, da quanti soldi si è disposti a spendere e da quanto precisa o complessa si vuole che sia la macchina. Che si tratti di realizzare parti di automobili o di componenti per un aereo, o semplicemente di realizzare alcune opere d'arte, essere in grado di distinguere tra questi due tipi di macchine CNC dà la possibilità di fare una scelta molto informata sul tipo di utensile di lavorazione. richiederebbe di portare a termine il lavoro. Per quanto riguarda la qualità della macchina dell'asse, l'innovazione della macchina dell'asse, la competitività della macchina dell'asse e la personalizzazione della macchina dell'asse, è possibile valutare l'applicabilità di ciascuno alle proprie esigenze particolari.
