راهنمای کامل انتخاب محور CNC برای سازندگان

مقدمه

هنگام انتخاب دستگاه CNC، تعداد محورهای ماشینکاری یکی از مهمترین تصمیمات فنی است.

بسیاری از خریداران می پرسند:

آیا باید یک دستگاه CNC 3 محوره بخریم، به یک دستگاه CNC 4 محوره ارتقا دهیم یا مستقیماً در یک مرکز ماشینکاری 5 محوره سرمایه گذاری کنیم؟

پاسخ بستگی به این دارد:

• هندسه بخش
• پیچیدگی ماشینکاری
• حجم تولید
• دقت مورد نیاز
• الزامات فیکسچر
• طرح های اتوماسیون

تعداد بیشتر محورها به طور خودکار به معنای بازده تولید بهتر نیست.

یک دستگاه CNC 3 محور ممکن است بهترین انتخاب برای قطعات مکانیکی استاندارد باشد.

یک دستگاه CNC 4 محوره زمانی مناسب است که قابلیت ماشینکاری چرخشی اضافی مورد نیاز باشد.

یک دستگاه CNC 5 محوره برای قطعات پیچیده ای طراحی شده است که نیاز به برش چند زاویه ای و تنظیمات کمتری دارند.

 

گروه HCNC راه حل های تولید CNC را پوشش می دهد که ماشین های فرز CNC، مراکز ماشینکاری، ماشین های CNC 5 محوره، ماشین های تراش CNC، کنترل کننده های CNC و ربات های صنعتی را پوشش می دهد. طیف محصولات آن شامل مراکز ماشینکاری VMC، مراکز ماشینکاری پنج محوره HMC، ماشین های فرز CNC و راه حل های اتوماسیون برای کاربردهای خودرو، هوافضا، پزشکی، انرژی های نو و تولید دقیق است.

1. درک حرکت محور CNC

 

 

 

یک محور CNC نشان دهنده جهتی است که ابزار برش یا قطعه کار می تواند در آن حرکت کند.

محورهای خطی

محور X

حرکت افقی:

از چپ به راست

محور Y

حرکت عمقی:

جلو به عقب

محور Z

حرکت عمودی:

بالا و پایین

محورهای چرخشی

یک محور

چرخش حول محور X

محور B

چرخش حول محور Y

محور C

چرخش حول محور Z

تفاوت بین ماشینکاری 3 محوره، 4 محوره و 5 محوره عمدتاً ناشی از افزودن حرکت چرخشی به سیستم استاندارد X/Y/Z است.

2. 3 دستگاه CNC محور

 

تعریف

یک دستگاه CNC 3 محوره کنترل می کند:

• محور X
• محور Y
• محور Z

قطعه کار معمولاً ثابت می ماند در حالی که ابزار برش در سه جهت حرکت می کند.

مراکز ماشینکاری سری HCNC VMC نمونه های معمولی از تجهیزات ماشینکاری سه محوره هستند که برای پردازش عمومی فلزات، ساخت قالب، ماشینکاری آلومینیوم و تولید قطعات مکانیکی طراحی شده اند.

قابلیت ماشینکاری CNC 3 محور

عملیات مناسب:

• فرز صورت
• فرز جیبی
• حفاری
• ضربه زدن
• ماشینکاری اسلات
• ماشینکاری کانتور

برنامه های کاربردی معمولی

قطعات خودرو

مثال ها:

• براکت ها
• پوشش می دهد
• صفحات نصب

اجزای مکانیکی

مثال ها:

• پایه های ماشین
• وسایل
• قطعات سازه ای

قطعات آلومینیومی

مثال ها:

• محفظه های الکترونیکی
• اجزای صنعتی

مزایای CNC 3 محوره

سرمایه گذاری کمتر

در مقایسه با ماشین های 4 محوره و 5 محوره:

• هزینه خرید کمتر
• هزینه نگهداری کمتر
• عملیات راحت تر

برنامه نویسی ساده

مزایا:

• برنامه نویسی استاندارد CAM
• آموزش کوتاهتر اپراتور
• مدیریت تولید آسانتر

عملکرد هزینه بالا

برای قطعات ساده و پیچیده، یک دستگاه CNC 3 محوره اغلب بهترین تعادل بین هزینه و بهره وری را فراهم می کند.

محدودیت های CNC 3 محور

محدودیت های اصلی:

• زاویه نزدیک ابزار محدود
• تغییرات بیشتر فیکسچر
• ماشینکاری دشوار سطوح پیچیده

مثال:

یک قطعه با چهار وجه ماشینکاری ممکن است نیاز داشته باشد:

• اولین راه اندازی
• تغییر موقعیت دستی
• راه اندازی دوم
• تراز اضافی

این امر زمان آماده سازی و خطاهای موقعیت یابی را افزایش می دهد.

3. 4 دستگاه CNC محور

 

تعریف

یک دستگاه CNC 4 محوره یک محور چرخشی را به سیستم سنتی X/Y/Z اضافه می کند.

پیکربندی معمولی:

• محور X
• محور Y
• محور Z
• یک محور

محور اضافی اجازه می دهد تا قطعه کار در حین ماشینکاری بچرخد.

چگونه 4 محور CNC تولید را بهبود می بخشد

در مقایسه با ماشینکاری 3 محوره:

یک ماشین 4 محور می تواند:

• قطعه کار را به طور خودکار بچرخانید
• چند طرف ماشین
• تغییر موقعیت دستی را کاهش دهید
• ثبات را بهبود بخشید

کاربردهای معمولی 4 محور

اجزای شفت

مثال ها:

• میل بادامک
• قطعات چرخشی

قطعات چرخ دنده

مثال ها:

• ماشینکاری دنده
• ویژگی های حلزونی

قطعات چند طرفه

مثال ها:

• بدنه دریچه ها
• محفظه های مکانیکی

مزایای CNC 4 محوره

دسترسی جانبی بهتر

محور چرخشی امکان ماشینکاری در اطراف قطعه را فراهم می کند.

کاهش زمان راه اندازی

به جای چرخاندن دستی قطعه کار:

سیستم CNC موقعیت یابی را به صورت خودکار انجام می دهد.

سرمایه گذاری کمتر از 5 محور

برای بسیاری از کارخانه ها:

ماشینکاری 4 محوره ارتقای عملی را از تجهیزات 3 محوره فراهم می کند.

محدودیت های CNC 4 محور

در مقایسه با ماشینکاری 5 محوره:

• تنظیم زاویه ابزار محدود است
• سطوح منحنی پیچیده همچنان دشوار هستند
• قابلیت ماشینکاری Undercut محدود شده است

4. 5 دستگاه CNC محور

 

تعریف

یک دستگاه CNC 5 محوره کنترل می کند:

سه محور خطی:

X

Y

Z

دو محور چرخشی:

A/B

A/C

B/C

HCNC چندین مرکز ماشینکاری پنج محوره از جمله HMC650TJ، HMC800TJ، HMU-400، و سایر راه حل های پنج محوره طراحی شده برای ماشینکاری پیچیده با دقت بالا را فراهم می کند.

قابلیت ماشینکاری 5 محور

یک ماشین پنج محوره می تواند جهت گیری ابزار بهتری را در حین ماشینکاری حفظ کند.

مناسب برای:

• منحنی های پیچیده
• حفره های عمیق
• سطوح زاویه دار
• هندسه فرم آزاد

برنامه های کاربردی معمولی

هوافضا

قطعات:

• پره های توربین
• اجزای موتور
• اجزای سازه ای

خودرو

قطعات:

• اجزای ساختاری EV
• قطعات موتور
• قالب های پیچیده

پزشکی

قطعات:

• ایمپلنت ها
• اجزای جراحی

صنعت قالب

قطعات:

• قالب های تزریق
• حفره های مرگ

فناوری ماشینکاری پنج محوره HCNC بر کاربردهایی که به سطوح پیچیده و دقت بالا نیاز دارند، از جمله صنایع هوافضا، خودروسازی، پزشکی و قالب متمرکز است.

5. 3 جدول مقایسه CNC محور در مقابل 4 محور در مقابل 5 محور

ویژگی	CNC 3 محور	CNC 4 محور	CNC 5 محور
پیکربندی محور	X/Y/Z	X/Y/Z+A	X/Y/Z+A+B/C
حرکت چرخشی	خیر	1 محور چرخشی	2 محور چرخشی
پیچیدگی قطعه	کم-متوسط	متوسط	بالا
مقدار تنظیم	بیشتر	کاهش یافته است	حداقل
دسترسی به ابزار	محدود	بهتر است	عالی
مشکل برنامه نویسی	آسان	متوسط	پیشرفته
هزینه ماشین	پایین	متوسط	بالا
مهارت اپراتور	اساسی	متوسط	پیشرفته
کیفیت سطح	خوب	بهتر است	عالی
پتانسیل اتوماسیون	خوب	خوب	عالی

6. مقایسه راه اندازی

 

 

تولید 3 محور

فرآیند معمولی:

• قطعه کار گیره
• سطح ماشین A
• فیکسچر را بردارید
• قسمت را بچرخانید
• تراز مجدد
• ماشینکاری را ادامه دهید
• مشکلات:
• زمان آماده سازی طولانی تر
• وسایل بیشتر
• خطاهای موقعیت یابی بیشتر

تولید 4 محور

بهبود:

• چرخش خودکار
• کاهش جابجایی دستی
• ماشینکاری چند طرفه

تولید 5 محور

فرآیند:

• یک تنظیم ثابت
• چندین زوایای برنامه ریزی شده
• هندسه پیچیده کامل

مزایا:

• کاهش زمان راه اندازی
• سازگاری ابعادی بهتر
• راندمان تولید بالاتر

7. مقایسه دقت

ضریب دقت	3 Axis	4 Axis	5 Axis
دقت تک سطحی	عالی	عالی	عالی
دقت چند طرفه	متوسط	خوب	عالی
دقت سطح پیچیده	محدود	متوسط	عالی
کنترل خطای موقعیت یابی	متوسط	بهتر است	بهترین

مزیت ماشینکاری پنج محوره عمدتاً ناشی از کاهش گیره مکرر و حفظ جهت گیری پایدار ابزار است.

8. مقایسه هزینه

هزینه تجهیزات اولیه

مورد هزینه	3 Axis	4 Axis	5 Axis
سرمایه گذاری ماشینی	پایین	متوسط	بالا
هزینه برنامه نویسی	پایین	متوسط	بالا
هزینه آموزش	پایین	متوسط	بالا
هزینه وسایل	برای قطعات پیچیده بالاتر است	متوسط	پایین تر برای قطعات پیچیده

9. کارخانه شما کدام دستگاه CNC را باید انتخاب کند؟

ماشین CNC 3 محور را انتخاب کنید اگر:

کارخانه شما تولید می کند:

✓ قطعات مکانیکی استاندارد
✓ اجزای تخت
✓ قالب های ساده
✓ محصولات ماشینکاری عمومی

صنایع پیشنهادی:

• تولید عمومی
• تولید دسته ای کوچک
• کارگاه های ماشین سازی

ماشین CNC 4 محور را انتخاب کنید اگر:

تولید شما نیاز دارد:

✓ ماشینکاری چرخشی
✓ ماشینکاری چند طرفه
✓ قطعات با پیچیدگی متوسط

صنایع پیشنهادی:

• تامین کنندگان خودرو
• سازندگان قطعات مکانیکی
• سازندگان چرخ دنده

ماشین CNC 5 محور را انتخاب کنید اگر:

کارخانه شما تولید می کند:

✓ سطوح پیچیده
✓ قطعات با ارزش بالا
✓ اجزای دقیق
✓ قطعات هوافضا یا پزشکی

صنایع پیشنهادی:

• هوافضا
• تحقیق و توسعه خودرو
• پزشکی
• تولید قالب
• انرژی جدید

10. انتخاب راه حل محور HCNC CNC

 

HCNC با توجه به نیازهای ماشینکاری راه حل های مختلف CNC را ارائه می دهد:

الزامات تولید	راه حل پیشنهادی
آسیاب استاندارد	3 محور VMC
ماشینکاری چند وجهی	دستگاه فرز CNC 4 محور
اجزای پیچیده	دستگاه CNC 5 محوره
خط تولید بزرگ	CNC + اتوماسیون ربات

 

دسته بندی محصولات HCNC عبارتند از:

• دستگاه فرز CNC
• مرکز ماشینکاری عمودی
• مرکز ماشینکاری افقی
• دستگاه CNC 5 محوره
• تراش CNC
• ربات صنعتی

11. ویژگی های دستگاه CNC HCNC 5 Axis

کنترل پیشرفته CNC

امکانات عبارتند از:

• کنترل همزمان پنج محوره
• تابع RTCP
• جبران دقیق
• درون یابی چند محوری

قابلیت ماشینکاری پیچیده

مناسب برای:

• قطعات هوافضا
• قطعات خودرو
• قالب های دقیق
• محصولات پزشکی

یکپارچه سازی تولید هوشمند

HCNC همچنین راه حل های ربات صنعتی از جمله:

• جابجایی ربات ها
• روبات های مراقبت از ماشین
• ربات های جوشکار
• روبات های مونتاژ

پشتیبانی از خطوط تولید خودکار

 

سوالات متداول

آیا CNC 5 محور همیشه بهتر از CNC 3 محور است؟
خیر. برای قطعات ساده، یک دستگاه CNC 3 محوره می تواند کارایی سرمایه گذاری بهتری را ارائه دهد.

آیا CNC 4 محور برای قطعات خودرو کافی است؟
برای بسیاری از قطعات خودرو، بله. با این حال، قطعات و قالب های پیچیده EV ممکن است نیاز به ماشینکاری پنج محوره داشته باشند.

بزرگترین مزیت CNC 5 محور چیست؟
مزیت اصلی کاهش تنظیمات در عین حفظ دسترسی بهتر ابزار و دقت ماشینکاری است.

آیا HCNC ماشین های CNC 3 محوری، 4 محوری و 5 محوری را تولید می کند؟
بله. HCNC ماشین های فرز CNC، مراکز ماشینکاری، ماشین های CNC پنج محوره، کنترل کننده های CNC و راه حل های اتوماسیون را ارائه می دهد.