3-as vs 4-as vs 5-as CNC-bewerking: Belangrijkste verschillen uitgelegd

De productie en bewerking van producten of onderdelen onder besturing van een computer heet CNC-bewerking. CNC-bewerking is de automatische verwijdering van materiaal door computernumerieke controle (CNC) machines om een werkstuk te vormgeven en af te meten. Meestal wordt plastic of metaal gebruikt, en na afloop van de verwijdering is het eindproduct klaar.

Dit proces wordt ook wel subtractieve productie genoemd. Meestal is een computerapplicatie nodig om de beweging van de machinegereedschap te sturen voor CNC-bewerking.

Veelvoorkomende typen CNC-machines

CNC-bewerkingsprocessen omvatten de meest gangbare CNC-frezen en CNC-draaien, gevolgd door slippen, erosiebewerking (EDM), enz.

CNC-frezen

CNC-frezen is de toepassing van een draaiend gereedschap op het oppervlak van het werkstuk, bewegend langs 3, 4 of 5 assen. CNC-frezen maakt het snijden of afwerken van werkstukken mogelijk, waardoor complexe geometrieën en precisie-onderdelen snel uit metalen of thermoplasten gefreesd kunnen worden.

De CNC-freesmachine is later ontwikkelde automatische verwerkingsapparatuur, gebaseerd op een gewone freesmachine. De verwerkingstechnologie is in wezen hetzelfde, en de structuur lijkt ook enigszins. CNC-freesmachines worden verdeeld in twee categorieën: zonder gereedschapsmagazijn en met gereedschapsmagazijn. CNC-freesmachines met gereedschapsmagazijn worden ook wel bewerkingscentra genoemd.

CNC-draaien

CNC-draaien is het gebruik van een draaibank om onderdelen met cilindrische kenmerken te produceren. Het werkstuk draait op een as en komt in contact met een precisie draaigereedschap om afgeronde randen, radiale en axiale gaten, en nuten te vormen.

Voordelen van CNC-bewerking

In vergelijking met traditionele handmatige bewerking is CNC-bewerking efficiënter. Als de computercodering correct is en voldoet aan het ontwerp, is de precisie van de afmetingen hoog en de foutmarge klein.

CNC-productie is een ideale productiemethode voor snelle prototyping. Het kan ook gebruikt worden voor de productie van eindproducten en componenten, maar is meestal alleen kosteneffectief bij lage volumes en korte series.

Meeras CNC-bewerking

CNC-bewerking houdt in dat draaiende gereedschappen materiaal verwijderen. Het werkstuk blijft staande, het gereedschap beweegt naar het werkstuk, of het werkstuk gaat op een vooraf bepaalde hoek in de machine. Hoe meer assen van beweging de machine heeft, hoe sneller en complexer het vormgevingsproces zal zijn.

3-as CNC-bewerking

3-as CNC-bewerking blijft een van de meest populaire en wijd toegepaste bewerkingsprocessen. Bij 3-as bewerking blijft het werkstuk staand, en het draaiende gereedschap sneeit langs de x-, y- en z-as. Dit is een relatief eenvoudige vorm van CNC-bewerking die producten met eenvoudige structuren produceert. Het is niet geschikt voor het bewerken van complexe geometrieën of producten met complexe componenten.

Omdat er slechts langs 3 assen gesneden kan worden, kunnen de bewerkingssnelheden langzamer zijn dan bij 4- of 5-as CNC. Het kan nodig zijn het werkstuk handmatig te herpositioneren om de gewenste vorm te verkrijgen.

4-as CNC-bewerking

Bij 4-as CNC-bewerking wordt een vierde as toegevoegd aan de beweging van het snijgereedschap, waardoor rotatie rond de x-as mogelijk is. Er zijn nu vier assen: x-as, y-as, z-as en a-as (rotatie rond de x-as). De meeste 4-as CNC-machines laten ook het werkstuk draaien, wat de b-as wordt genoemd, zodat de machine zowel als freesmachine als draaibank kan functioneren.

4-as CNC-bewerking is nauwkeuriger te definiëren als: 4-as CNC-bewerking verwijst naar vier-as koppeling. Allereerst moet de draaibank vier bestuurbare assen hebben, en deze vier assen moeten gelijktijdig interpolatiebewegingscontrole kunnen uitvoeren. Dat wil zeggen, de vier assen kunnen gelijktijdige koppelingscontrole realiseren.

De bewegingsnelheid van deze gelijktijdige koppeling is de gecombineerde snelheid, niet de respectievelijke bewegingscontrole. Het is de gelijktijdige beweging van één punt in de ruimte door de vier assen om een ander punt in de ruimte te bereiken. Het begint gelijktijdig op het startpunt en stopt op hetzelfde moment op het eindpunt. De bewegingsnelheid is de snelheid van elke as die intern wordt gesynthetiseerd door het interpolatiealgoritme van de controller volgens de geprogrammeerde snelheid.

Voor het 4-as bewerkingscentrum zijn dit de X-, Y-, Z-as plus een rotatie-as A (kan ook de B-as of C-as zijn). De definities van de A-, B- en C-as corresponderen respectievelijk met de rotatie rond de X-, Y- en Z-as. Over het algemeen is de vierde as de A-as die rond de X-as draait of de B-as die rond de Y-as draait, afhankelijk van de installatiepositie van de vierde as op de werkelijke machine), en deze vierde as kan niet alleen onafhankelijk bewegen, maar ook gekoppeld zijn met één andere as, twee assen of deze vier assen tegelijkertijd.

Sommige machines hebben vier assen, maar kunnen alleen onafhankelijk bewegen en alleen als indexeras dienen. 4 assen en 3 koppelingen. Een 4-as koppelingsmachine kan in totaal meer dan 4 assen hebben, of vijf of meer assen, maar het maximum aantal koppelingsassen is 4.

Als u gaten moet boren aan de zijkant van een cilinderoppervlak, is 4-as CNC-bewerking de keuze. Dit kan het bewerkingsproces aanzienlijk versnellen, en de bewerkingsnauwkeurigheid is ook hoog.

5-as CNC-bewerking

5-as CNC-bewerking heeft een extra rotatie-as ten opzichte van 4-as CNC. De vijfde as is de rotatie rond de y-as, ook wel de b-as genoemd. Het werkstuk kan op sommige machines ook gedraaid worden, soms de b-as of c-as genoemd.

Vanwege de hoge veelzijdigheid van 5-as CNC-bewerking kan het gebruikt worden om complexe precisie-onderdelen te produceren. Zoals medische onderdelen voor prothesen of botten, olie- en gasmachine-onderdelen, luchtvaartonderdelen en militaire producten.

Hoe kiezen we tussen 3-as, 4-as of 5-as CNC-bewerking?

3-as, 4-as en 5-as CNC-bewerking zijn niet direct met elkaar te vergelijken. Bijvoorbeeld: uw gezin wil een auto kopen. Denkt u dat een supersportwagen beter is? Of een zware vrachtwagen of een gewone personenauto? Natuurlijk moet u veel aspecten overwegen, zoals het budget, het gebruik, enz.

Op dezelfde manier hebben 3-as en 4-as hun eigen specialisaties. Sommige onderdelen zijn economisch te maken met 3-as, andere moeten met 4-as gemaakt worden, en 3-as CNC-bewerking kan dat niet. We kunnen het echter analyseren op basis van de werkelijke situatie. In de praktijk kunnen de meeste onderdelen verwerkt worden met 3-as CNC-bewerking. Bovendien zijn 4-as machines doorgaans duurder dan 3-as machines. Koop eerst een 3-as machine, de prijs is lager. Natuurlijk kunt u ook zo denken: koop een 4-as machine, 3-as onderdelen kunnen gemaakt worden, en 4-as onderdelen ook, zodat het in één stap kan.

U hoeft zich geen zorgen te maken. JTR biedt professionele CNC-bewerkingsservices. U hoeft zich geen zorgen te maken over de keuze van de juiste machine, u moet ons uw behoeften vertellen, en we helpen u de productie te realiseren. Neem contact met ons op voor meer informatie over JTR's CNC-bewerkingsservices.