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

Computer Numerical Control (CNC) bewerking is een subtractief productieproces dat fabrikanten in staat stelt om nauwkeurig en kosteneffectief hoge-precisie onderdelen te creëren. CNC-bewerking verwijdert overtollig rauwmateriaal van werkstukken met snijgereedschappen om een precies eindproduct te creëren uit materialen zoals plastic, metaal, en composieten.

Deze dagen hebben productteams veel opties wanneer het gaat om multi-as bewerking, van 3-as tot 5-as tot zelfs 9-as bewerking. Wat is het verschil tussen elk type? In dit artikel zullen we de sleutelgelijkenheden en verschillen tussen twee populaire typen CNC-bewerking (3-as vs. 5-as) uitleggen — en uitleggen wanneer het zinvol kan zijn om de een boven de ander te gebruiken.

3-as bewerking

Nadat de operator freesinstructies in een computer invoert, zal de 3-as CNC-machine de taak automatisch voltooien door een gereedschap te gebruiken om langs drieassen te snijden — X, Y, en Z, of links-naar-rechts, voorachter, en omhoog-omlaag. Zowel CNC-frezen als CNC-draaien vallen onder de paraplu van 3-as bewerking. Echter, ze functioneren iets anders.

Bij het gebruik van een 3-as CNC-freesmachine blijft het materiaalblok vast in een schroefbank of op een machinebed. Draaiende boortjes of snijgereedschappen zijn verbonden met een spindel en bewegen langs de X, Y, en Z-assen, schavingen verwijderend om het eindcomponent nauwkeurig te vormen. 3-as CNC-freesmachines zijn uitstekend voor het produceren van de meeste geometrieën en eenvoudige onderdelen.

In tegenstelling, in het CNC-draaiproces, wordt het werkstuk bevestigd aan een draaiende spindel, en een draaibank vormt het component. Terwijl de spindel die het werkstuk vasthoudt draait, traceert een centrische boor of snijgereedschap de buiten- en binnenomtrekken van het component of creëert gaten langs de centrale as. In vergelijking met CNC-freesmachines, produceren CNC-draaibankmachines onderdelen sneller en bieden goedkopere per-eenheidskosten, wat voordelig is voor hoge-volume productieruns.

Omdat een 3-as CNC-machine alleen langs drieassen kan snijden, kan het worstelen met niet-conventionele vormen of ontwerpen met diepe, smalle kaviteiten die moeilijk te bereiken zijn. Bij het verwerken van onderdelen met complexe geometrieën, moeten operators het werkstuk misschien handmatig herpositioneren, wat de verwerkingssnelheid kan vertragen, arbeids- en bewerkingskosten kan verhogen, en kan leiden tot een minder-dan-perfect eindproduct.

5-as bewerking

5-as machines vertrouwen op een gereedschap dat in vijf verschillende richtingen beweegt — X, Y, en Z, alsook A en B, omheen welke het gereedschap roteert. Het gebruik van een 5-as CNC-machine laat operators toe om een onderdeel vanuit alle richtingen in een enkele operatie te benaderen, waardoor de noodzaak vervalt om het werkstuk handmatig te herpositioneren tussen operaties. 5-as CNC-bewerking bespaart tijd en is ideaal voor het creëren van complexe en nauwkeurige onderdelen zoals die gevonden in de medische, olie- en gas-, en luchtvaartindustrie. Er zijn een paar verschillende soorten 5-as machines waar productteams zich van bewust moeten zijn, inclusief geïndexeerde 5-as CNC-machines, continue 5-as CNC-machines, en frees-draai CNC-centra.

Net als 3-as CNC-frezen, beweegt het snijgereedschap alleen langs drieassen en houdt geen continue contact met het werkstuk in geïndexeerde 5-as CNC-bewerking. Echter, de bewerkingstafel en gereedschapshoofd kunnen automatisch in twee richtingen schwenken tussen operaties. Geïndexeerde 5-as bewerking is geweldig voor het vervaardigen van behuizingen, boorplaten, en vastzettoestellen. Het valt ergens tussen 3-as CNC-frezen en continue 5-as CNC-bewerking in termen van snelheid, precisie, en het vermogen om complexe geometrieën aan te pakken.

In continue 5-as CNC-bewerking kunnen het snijgereedschap en het werkstuk simultaan roteren en bewegen tijdens de operatie, wat tijd bespaart en operators in staat stelt ingewikkelde geometrieën met organische oppervlakken te vervaardigen. Continue 5-as CNC-bewerking biedt verbeterde oppervlakteafwerking, snelheid, en dimensionale stabiliteit, maar heeft de hoogste kosten-per-onderdeel.

Draai-frees CNC-centra zijn praktisch identiek aan CNC-draaimachines, met één uitzondering — ze zijn uitgerust met CNC-freesapparatuur. Het werkstuk is bevestigd aan een spindel die kan draaien of stationair blijven terwijl snijgereedschappen materiaal van het verwijderen. Door de elementen van CNC-draaimachines te combineren met freesgereedschappen, bieden frees-draai CNC-centra hoge niveaus van nauwkeurigheid en geometrische veelzijdigheid, wat ze geweldig maakt voor het creëren van onderdelen met losse rotatie-symmetrieën, zoals nockassen of centrifugaal compressoren.

Niet alleen bieden deze typen 5-as CNC-freesmachines grotere nauwkeurigheid bij het bewerken van diepere onderdelen en verharde materialen, maar ze bieden ook hogere opbrengsten en snellere bewerkingssnelheden. Echter, 5-as bewerking is duurder vanwege de gespecialiseerde apparatuur die nodig is en de noodzaak voor expert werknemers.

3-as bewerking vs. 5-as bewerking

Het hoofdverschil tussen 3-as en 5-as freesmachines is dat het werkstuk bewerkt kan worden vanaf drieassen met de eerste en vijfassen met de laatste. Beide zijn hoogst veelzijdig, geautomatiseerd, en herhaalbare productieprocessen die u in staat zullen stellen om snel en kosteneffectief nauwkeurige componenten te creëren. Echter, u kunt ervoor kiezen om de een boven de ander te gebruiken voor een verscheidenheid aan redenen.

Als u op budget zit of alleen een vlak oppervlak hoeft te snijden, kunnen 3-as machines de weg zijn. Naast goedkoper te zijn dan die met vijfassen, zijn 3-as machines eenvoudiger te programmeren, dus u hoeft niet de kosten te maken van het werken met dure expert programmeurs en operators. Plus, voorbereidingstijd is korter met 3-as bewerking.

Als u een dieper onderdeel of een met complexe geometrie moet produceren, zult u waarschijnlijk 5-as bewerking willen gebruiken. Het gebruik van 5-as machines laat u het werkstuk van alle kanten bewerken — geen handmatige rotatie vereist. Met 5-as bewerking zult u hogere opbrengsten, grotere nauwkeurigheid, en verhoogde bewegingsvrijheid hebben, evenals het vermogen om grotere onderdelen sneller te vervaardigen.

Werk samen met Fast Radius

Nog steeds op de fence over het gebruik van een 5-as CNC-machine vs. een 3-as machine? Fast Radius kan helpen. Ons team van experts kan u door uw CNC-bewerkingsopties leiden en u helpen het proces te kiezen dat het beste is voor uw project. Als een vertrouwde CNC-bewerkingspartner biedt Fast Radius ook hoogwaardige CNC-bewerkingsmogelijkheden met router-, draai-, boor-, en frees-gebaseerde CNC-bewerkingsapparatuur. Neem vandaag nog contact met ons op om te beginnen.