Wat is een 4-assige CNC-machine en hoe verhoudt deze zich tot 3-assige machines?

Machinewerkplaatsen bevatten een gevarieerde verzameling apparatuur om aan de productiebehoeften van ontwerpers te voldoen. Deze machines kunnen samen worden gebruikt om een ​​onbeperkt aantal unieke vormen te creëren voor zowel eenvoudige als complexe onderdelen.

Zonder bewerkingsexpertise begrijpen ontwerpingenieurs echter mogelijk niet de mogelijkheden en beperkingen die worden geboden door verschillende soorten CNC-bewerkingsapparatuur. Dit kan onverwachte productie-inefficiënties introduceren en de productiekosten verhogen.

Dit artikel legt de verschillen uit tussen twee soorten CNC-freesmachines, met name 3-assige en 4-assige CNC-freesmachines. Het grootste verschil tussen deze machines is hun vermogen om onderdelen te manipuleren. De mogelijkheden voor meer geavanceerde bewegingen betekenen meer mogelijkheden.

Door te begrijpen hoe 4-assig CNC-frezen verschilt van 3-assig frezen, kunnen ontwerpers beter anticiperen op welke apparatuur ze nodig hebben om onderdelen efficiënt te produceren.

Wat is 3-assige CNC-bewerking?

CNC-bewerking is bijna altijd afhankelijk van een cartesiaans coördinatensysteem om de positionering en bewegingen te definiëren. Dit betekent een x-as, y-as en z-as. De meest elementaire freesapparatuur op de markt is in staat om langs deze assen 3-assige bewerkingen uit te voeren.

Dit betekent translatiebeweging, of glijden, in slechts 3 richtingen:van links naar rechts, van voren naar achteren en omhoog of omlaag. We definiëren deze richtingen als respectievelijk de x-as, y-as en z-as.

Hoewel 3-assige CNC-machines bewegingen langs verschillende assen tegelijkertijd kunnen combineren om gebogen vormen te creëren, hebben ze enigszins beperkte mogelijkheden. Onderdelen met functies aan meerdere zijden vereisen handmatige herpositionering en heruitlijning tussen bewerkingen, wat de zaken vertraagt. Het herpositioneren van werkstukken wordt vereenvoudigd en versneld door gebruik te maken van een afzonderlijk ontworpen mal, wat ook essentieel kan zijn voor functies zoals schuine groeven.

Complexere functies met kromming buiten een enkel xy-vlak zijn misschien niet eens mogelijk op een 3-assige freesmachine. Bijvoorbeeld spiraalvormige groeven of de lobben van een nokkenas. Dit betekent dat 3-assige CNC-freesmachines het best kunnen worden gereserveerd voor eenvoudige bewerkingen zoals het boren van gaten of het frezen van sleuven.

Wat is 4-assige CNC-bewerking?

Een 4-assige CNC-frees is in staat tot dezelfde bewegingen als een 3-assige freesmachine, maar voegt een extra roterende as toe, de zogenaamde A-as. Deze 4e as is in lijn met de x-as die wordt gebruikt voor zijwaartse beweging. Dit betekent dat de A-as ervoor zorgt dat het werkstuk vanuit het perspectief van de operator naar voren of naar achteren kan rollen.

Terwijl de meeste 3-assige freesmachines een "platte" tafel hebben voor het monteren van onderdelen, gebruiken 4-assige CNC-machines ofwel een boorkop, een frontplaat of een tombstone-bevestigingsblok. Klauwplaten en frontplaten grijpen een afzonderlijk onderdeel vanaf de zijkant vast, dat vervolgens kan worden gedraaid voor 360° toegang tot alle kanten. Grafstenen bevatten meerdere componenten tegelijk voor batchproductie.

De A-as is handig bij continue beweging voor afgeronde objecten, of bij indexering, waarbij het onderdeel opnieuw wordt gepositioneerd en vervolgens onder een nieuwe hoek wordt vastgezet. Hoe dan ook, de 4e as voegt extra mogelijkheden toe en verbetert de efficiëntie van onderdelen die op meer dan één vlak moeten worden bewerkt.

Is 4-assige bewerking beter?

Hoewel een 3-assige CNC-machine misschien alles is wat nodig is voor kleine, eenvoudige bewerkingstaken, heeft een 4-assige CNC soms om drie redenen de voorkeur:

1. De 4e as voegt de mogelijkheid toe om complexere functies te bewerken.
2. Bij het bewerken van meerdere vlakken, verbetert een 4-assige CNC-frees de efficiëntie doordat werknemers niet hoeven te herpositioneren en onderdelen opnieuw uit te lijnen.
3. Het herpositioneren van onderdelen op een 3-assige CNC kan onnauwkeurigheden introduceren en het vermogen om aan ontwerptoleranties te voldoen beïnvloeden.

Er zijn ook 5-assige CNC-machines beschikbaar om de toelaatbare complexiteit van bewerkte onderdelen verder te vergroten. Gensun gebruikt een volledig assortiment van zeer nauwkeurige bewerkingsapparatuur om de onderdelen te vervaardigen die u nodig hebt binnen nauwe toleranties. Bekijk onze pagina met CNC-services om te zien hoe we u kunnen helpen uw volgende productontwerp op de markt te brengen.