4-as CNC-machines begrijpen: Voordelen en vergelijking met 3-assysteem

Machinekamers bevatten een diverse 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 machining-expertise begrijpen ontwerpende ingenieurs echter mogelijk niet de mogelijkheden en beperken van verschillende soorten CNC-machines. Dit kan leiden tot onverwachte productie-inefficiënties en hogere productiekosten.

Dit artikel legt de verschillen uit tussen twee typen CNC-freesmachines, namelijk 3-as en 4-as CNC-freesmachines. Het grootste verschil zit in hun vermogen om onderdelen te manipuleren. De mogelijkheden voor geavanceerdere bewegingen betekenen meer capaciteiten.

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

Wat is 3-as CNC-bewerking?

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

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 respectievelijk als de x-as, y-as en z-as.

Hoewel 3-as CNC-machines beweging langs verschillende assen tegelijkertijd kunnen combineren om gebogen vormen te creëren, hebben ze toch beperkte mogelijkheden. Onderdelen met kenmerken op meerdere zijden vereisen handmatige herpositionering en heruitlijning tussen bewerkingen, wat het proces vertraagt. Herpositioneren van werkstukken wordt vereenvoudigd en versneld door het gebruik van een apart ontworpen opvang, wat ook essentieel kan zijn voor kenmerken zoals schuine nuten.

Complexere kenmerken die kromming buiten een enkel xy-vlak omvatten, zijn mogelijk niet eens haalbaar op een 3-as freesmachine. Denk aan helicale nuten of de lobben van een nokas. Daarom zijn 3-as CNC-freesmachines het beste gereserveerd voor eenvoudige operaties zoals boren van gaten of frezen van nuten.

Wat is 4-as CNC-bewerking?

Een 4-as CNC-freesmachine is in staat alle dezelfde bewegingen uit te voeren als een 3-as freesmachine, maar voegt een extra draaias toe, bekend als de A-as. Deze 4e as ligt in lijn met de x-as die gebruikt wordt voor zijdelingse beweging. Dit betekent dat de A-as het werkstuk laat rollen voorwaarts of achterwaarts vanuit het perspectief van de operator.

Terwijl de meeste 3-as freesmachines een "platte" tafel hebben voor het bevestigen van onderdelen, gebruiken 4-as CNC-machines ofwel een klem, een vlakke plaat, of een tombstone-spanklem. Klemmen en vlakke platten grijpen een enkel onderdeel vanaf de zijkant, wat vervolgens kan worden gedraaid voor 360° toegang tot alle zijden. Tombstones houden meerdere componenten tegelijkertijd vast voor batchproductie.

De A-as is nuttig met zowel continue beweging voor afgeronde kenmerken, als door indexering, wat het onderdeel herpositioneert en vervolgens vastzet op een nieuwe hoek. Op beide manieren voegt de 4e as extra mogelijkheden toe en verbetert de efficiëntie bij onderdelen die bewerking op meer dan éénvlak nodig hebben.

Is 4-as bewerken beter?

Hoewel een 3-as CNC-machine misschien alles is wat nodig is voor kleine, eenvoudige bewerkingsopdrachten, wordt een 4-as CNC soms voorkeur gegeven om drie redenen:

1. De 4e as voegt de mogelijkheid toe voor het bewerken van complexere kenmerken.
2. Bij het bewerken van meerdere vlakken verbetert een 4-as CNC-freesmachine de efficiëntie door niet te vereisen dat werknemers onderdelen herpositioneren en heruitlijnen.
3. Herpositioneren van onderdelen op een 3-as CNC kan onnauwkeurigheden introduceren en de mogelijkheid beïnvloeden om aan ontwerptoleranties te voldoen.

Er zijn ook 5-as CNC-machines beschikbaar om de toegestane complexiteit van bewerkte onderdelen verder te vergroten. Gensun gebruikt een volledig scala aan hoge-precisie bewerkingsapparatuur om de onderdelen die u nodig hebt te fabriceren binnen strakke toleranties. Bekijk onze CNC-diensten pagina om te leren hoe we u kunnen helpen uw volgende productontwerp op de markt te brengen.