راهنمای مقایسه کامل برای انتخاب راه حل مناسب ماشینکاری CNC

مقدمه

در ماشینکاری CNC، تفاوت ماشین های CNC 4 محوره و CNC های 5 محوره تنها در تعداد محورهای کنترل شده نیست. حرکت چرخشی اضافی نحوه رویکرد تولیدکنندگان به تنظیمات قطعه، جهت گیری ابزار، راندمان ماشینکاری و انعطاف پذیری تولید را تغییر می دهد.

یک دستگاه CNC 4 محور اغلب زمانی انتخاب می شود که سازندگان به موارد زیر نیاز دارند:

• قابلیت ماشینکاری چرخشی
• راندمان بهتر از ماشینکاری استاندارد 3 محوره
• پردازش چند طرفه برای قطعات با پیچیدگی متوسط
• هزینه سرمایه گذاری کمتر

یک دستگاه CNC 5 محوره برای تولید سخت‌تر طراحی شده است که در آن سازندگان به موارد زیر نیاز دارند:

• ماشینکاری سطح پیچیده
• برش چند زاویه ای
• تنظیمات کمتر
• سازگاری بالاتر برای اجزای دقیق

 

 

گروه HCNC راه حل های ماشینکاری CNC از جمله مراکز ماشینکاری عمودی، مراکز ماشینکاری افقی، ماشین های CNC پنج محوره، ماشین های تراش CNC، ماشین های فرز CNC، کنترل کننده های CNC و ربات های صنعتی را ارائه می دهد. مراکز ماشین‌کاری پنج محوره آن برای صنایعی طراحی شده‌اند که به قابلیت ماشین‌کاری پیچیده از جمله خودروسازی، هوافضا، پزشکی، قالب، انرژی‌های نو و ساخت دقیق نیاز دارند.

1. ماشین CNC 4 محوره چیست؟

 

یک دستگاه CNC 4 محوره یک محور چرخشی را بر اساس یک دستگاه CNC سنتی 3 محوره اضافه می کند.

محورهای استاندارد:

• محور X - حرکت چپ و راست
• محور Y - حرکت جلو و عقب
• محور Z - حرکت عمودی
• محور اضافی:
• یک محور - چرخش حول محور X

(برخی ماشین ها بسته به ساختار از محور B یا C استفاده می کنند.)

چگونه یک دستگاه CNC 4 محوره کار می کند

یک فرآیند ماشینکاری 4 محوره معمولی:

• قطعه کار روی میز چرخشی نصب می شود
• محورهای X/Y/Z حرکت برش را انجام می دهند
• محور چرخشی زاویه قطعه کار را تغییر می دهد
• ماشین ماشینکاری را در طرف های مختلف تکمیل می کند

در مقایسه با ماشینکاری 3 محوره، محور چهارم اجازه می دهد:

• چرخش مداوم
• ماشینکاری نمایه شده
• پردازش چند طرفه
• کاهش تغییرات ثابت

کاربردهای معمولی 4 محور

قطعات خودرو

مثال ها:

• براکت ها
• فلنج ها
• اجزای موتور

اجزای مکانیکی

مثال ها:

• شفت ها
• محفظه‌ها
• قطعات دنده

وسایل تولید

مثال ها:

• وسایل ماشینکاری چرخشی
• اجزای ابزار ویژه

2. ماشین CNC 5 محوره چیست؟

 

 

 

یک دستگاه CNC 5 محوره پنج حرکت را به طور همزمان کنترل می کند.

این دستگاه ترکیب می کند:

سه محور خطی

• محور X
• محور Y
• محور Z

دو محور چرخشی

معمولا:

• محور A + C
• محور B + C

حرکت چرخشی اضافی به ابزار برش اجازه می دهد تقریباً از هر جهت به قطعه کار نزدیک شود.

قابلیت ماشینکاری CNC 5 محور

یک ماشین 5 محور می تواند پردازش کند:

• سطوح منحنی پیچیده
• حفره های عمیق
• سوراخ های زاویه دار
• تیغه ها
• پروانه ها
• قالب های دقیق

مراکز ماشینکاری پنج محوره HCNC از فناوری هایی استفاده می کنند که عبارتند از:

• کنترل همزمان پنج محوره
• تابع RTCP
• کالیبراسیون خودکار
• جبران خطا
• یکپارچه سازی نرم افزار CAM

برای بهبود دقت ماشینکاری پیچیده و ساده کردن برنامه نویسی.

3. تفاوت اصلی بین ماشین CNC 4 محور و 5 محور

مقایسه	دستگاه CNC 4 محوره	دستگاه CNC 5 محوره
محورهای کنترل شده	X/Y/Z + 1 محور چرخشی	X/Y/Z + 2 محورهای چرخشی
جهت ماشینکاری	ماشینکاری چهار طرفه	ماشینکاری چند زاویه
پیچیدگی قطعه	متوسط	بالا
کاهش تنظیم	خوب	عالی
ماشینکاری سطح	محدود	پیشرفته
مشکل برنامه نویسی	متوسط	بالاتر
هزینه سرمایه گذاری	پایین تر	بالاتر
پتانسیل اتوماسیون	خوب	عالی
صنعت معمولی	تولید عمومی	ساخت بالا

4. مقایسه قابلیت ماشینکاری

دستگاه CNC 4 محوره

 

یک ماشین 4 محور زمانی مناسب است که قطعه کار عمدتاً به موارد زیر نیاز دارد:

• ماشینکاری جانبی
• موقعیت یابی چرخشی
• الگوهای سوراخ متعدد
• ماشینکاری نمایه شده

مثال:

یک جزء فلنج نیاز به ماشینکاری در اطراف محیط خود دارد.

• یک ماشین 4 محور می تواند:
• قسمت را بچرخانید
• مناطق مختلف ماشینکاری را در موقعیت مکانی قرار دهید
• عملیات را بدون تغییر مکان دستی کامل کنید

دستگاه CNC 5 محوره

 

 

ماشین 5 محوره مورد نیاز است که:

• زاویه برش به طور مداوم تغییر می کند
• هندسه سطح پیچیده است
• جهت گیری ابزار بر کیفیت تأثیر می گذارد

مثال ها:

اجزای هوافضا

• پره های توربین
• اجزای سازه ای
• قطعات موتور

قطعات خودرو

• قطعات اولیه
• قالب های پیچیده
• قطعات ساختاری سبک

اجزای پزشکی

• ایمپلنت ها
• ابزارهای جراحی دقیق

مراکز ماشین‌کاری پنج محوره سری HMC HCNC برای کاربردهای پردازش سطحی پیچیده مانند قالب‌ها، توربوماشین‌ها، قطعات پزشکی، قطعات خودرو و اجزای انرژی جدید توسعه داده شده‌اند.

5. مقایسه زمان راه اندازی

کاهش راه اندازی یکی از بزرگترین مزایای حرکت از ماشینکاری 4 محوره به 5 محوره است.

ماشینکاری 4 محور

یک فرآیند معمولی:

• فیکسچر را نصب کنید
• سطح جلوی ماشین
• قطعه کار را بچرخانید
• سطوح جانبی ماشین
• دوباره موقعیت را تنظیم کنید

مسائل احتمالی:

• الزامات بیشتر فیکسچر
• عملیات موقعیت یابی بیشتر
• مشارکت اپراتور بالاتر

ماشینکاری 5 محور

فرآیند:

• یک بار گیره
• چندین جهت ابزار را برنامه ریزی کنید
• سطوح پیچیده کامل
• مزایا:
• تنظیم دستی کمتر
• کاهش خطای موقعیت یابی
• آماده سازی تولید کوتاهتر

6. مقایسه دقت

عامل	CNC 4 محور	CNC 5 محور
دقت ابعادی پایه	بالا	بالا
دقت چند طرفه	خوب	بهتر است
دقت سطح پیچیده	محدود	عالی
خطای موقعیت یابی	بالاتر	پایین تر
قابلیت راه اندازی یکباره	متوسط	بالا

مزیت اصلی ماشینکاری پنج محوره این نیست که تعداد محورها بیشتر باشد. توانایی حفظ قوام ماشینکاری با کاهش گیره مکرر است.

7. مقایسه دسترسی به ابزار

 

 

 

CNC 4 محور

مزایا:

• بهتر از ماشینکاری 3 محوره
• مناسب برای قطعات چرخشی
• انعطاف پذیری تولید خوب

محدودیت ها:

• تنظیم زاویه ابزار محدود
• برای سطوح منحنی پیچیده دشوار است

CNC 5 محور

مزایا:

• جهت ابزار قابل تنظیم
• ابزار برش کوتاه تر
• پرداخت سطح بهتر
• بهبود پایداری برش

این مهم برای:

• حفره های عمیق
• سطوح شیب دار
• هندسه فرم آزاد

8. مقایسه هزینه

عامل هزینه	CNC 4 محور	CNC 5 محور
سرمایه گذاری ماشینی	پایین تر	بالاتر
هزینه برنامه نویسی	پایین تر	بالاتر
آموزش اپراتور	راحت تر	خواستارتر
هزینه وسایل	متوسط	پایین تر برای قطعات پیچیده
راندمان تولید	متوسط	برای قطعات پیچیده بالاتر

وقتی 5 محور ROI بهتری را فراهم می کند

یک ماشین 5 محوره زمانی از نظر اقتصادی جذاب می شود که:

• قطعات نیاز به تنظیمات زیادی دارند
• وسایل گران هستند
• اجزا دارای هندسه پیچیده هستند
• حجم تولید بالاست
• الزامات دقت سختگیرانه است

9. تفاوت برنامه نویسی

 

برنامه نویسی 4 محور

معمولا شامل:

• برنامه نویسی استاندارد CAM
• نمایه سازی چرخشی
• تبدیل مختصات ساده

برنامه نویسی 5 محور

نیاز دارد:

• نرم افزار CAM پیشرفته
• شبیه سازی برخورد
• پردازنده پست پنج محوره
• تابع RTCP

سیستم های CNC پنج محوره HCNC از توابع از جمله RTCP، ماشینکاری جهت گیری پنج محوره، کنترل همگام سازی، جبران خطا و یکپارچه سازی CAM پشتیبانی می کنند.

10. 4 راهنمای برنامه Axis CNC در مقابل 5 Axis CNC

صنعت	CNC 4 محور	CNC 5 محور
خودرو	✓	✓
هوافضا	محدود	✓
پزشکی	محدود	✓
تولید قالب	متوسط	✓
قطعات مکانیکی	✓	✓
قطعات EV	✓	✓
اجزای دقیق	متوسط	✓

11. چگونه بین ماشین CNC 4 محور و 5 محور انتخاب کنیم؟

ماشین CNC 4 محور را انتخاب کنید زمانی که:

کارخانه شما تولید می کند:

✓ قطعات با پیچیدگی متوسط
✓ اجزای چرخشی
✓ قطعات ماشینکاری چند طرفه
✓ تولید حساس به هزینه

برنامه های کاربردی توصیه شده:

• ساخت مکانیکی
• قطعات عمومی خودرو
• اجزای استاندارد

ماشین CNC 5 محور را انتخاب کنید زمانی که:

کارخانه شما تولید می کند:

✓ سطوح پیچیده
✓ اجزای با ارزش بالا
✓ قطعات دقیق
✓ قطعاتی که نیاز به تنظیمات متعدد دارند

صنایع پیشنهادی:

• هوافضا
• پزشکی
• خودروهای سطح بالا
• قالب بزن و بمیر
• انرژی جدید

12. محلول HCNC 4 محور و 5 محور CNC

HCNC راه حل های مختلف ماشینکاری را با توجه به نیازهای تولید ارائه می دهد.

محلول CNC 4 محور

مناسب برای:

• ماشینکاری چند طرفه
• پردازش چرخشی
• قطعات با پیچیدگی متوسط

پیکربندی معمولی:

• مرکز ماشینکاری VMC
• میز دوار
• پیوست محور چهارم

محلول CNC 5 محور

مناسب برای:

• هندسه پیچیده
• قطعات با دقت بالا
• ماشینکاری تک راه اندازی

ویژگی های مرکز ماشینکاری پنج محوره HCNC HMC650TJ:

• مسیر X/Y/Z: 650/800/550 میلی متر
• حرکت چرخشی محور A و C
• قابلیت RTCP
• رابط اسپیندل HSK-A63
• مجله 36 ابزار
• حداکثر بار میز تا 1000 کیلوگرم

برای کاربردهای ماشینکاری پیچیده با دقت بالا طراحی شده است.

13. چک لیست خرید

سوال	CNC 4 محور	CNC 5 محور
آیا نیاز به ماشینکاری چرخشی دارید؟	✓	✓
آیا به ماشینکاری سطح پیچیده نیاز دارید؟		✓
به تنظیمات کمتری نیاز دارید؟	متوسط	عالی
اولویت بودجه؟	✓
قطعات با ارزش بالا؟		✓
اتوماسیون آینده؟	✓	✓

سوالات متداول

آیا CNC 5 محور بهتر از CNC 4 محور است؟
نه همیشه. انتخاب صحیح به پیچیدگی قطعه، حجم تولید و نیازهای ماشینکاری بستگی دارد.

 

آیا دستگاه CNC 4 محوره می تواند جایگزین دستگاه 5 محوره شود؟
برای ماشینکاری ساده چند طرفه، بله. برای سطوح منحنی پیچیده، ماشینکاری پنج محور مزایای قابل توجهی را فراهم می کند.

 

چرا سازندگان هوافضا از ماشین های CNC 5 محور استفاده می کنند؟
زیرا اجزای هوافضا اغلب حاوی سطوح پیچیده ای هستند که به زوایای ابزار دقیق و تنظیمات کمتری نیاز دارند.

 

آیا HCNC ماشین های CNC 5 محوره را ارائه می دهد؟
بله. HCNC مراکز ماشینکاری پنج محوره سری HMC و سری HMU را با RTCP، کنترل پنج محوره و عملکردهای هوشمند CNC فراهم می کند.