Lựa chọn loại máy phù hợp trong gia công CNC nhiều trục là một trong những quyết định quan trọng nhất. Nó xác định khả năng tổng thể của quy trình, các thiết kế khả thi và chi phí tổng thể. Gia công CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục là một cuộc tranh luận phổ biến và câu trả lời đúng tùy thuộc vào yêu cầu của dự án.
Hướng dẫn này sẽ xem xét những kiến thức cơ bản về gia công CNC nhiều trục và so sánh gia công CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục để hỗ trợ đưa ra lựa chọn đúng đắn.
Giới thiệu về Gia công 3 trục
Trục xoay di chuyển tuyến tính theo các hướng X, Y và Z và phôi cần có các thiết bị cố định để giữ nó trên một mặt phẳng. Tùy chọn hoạt động trên nhiều mặt phẳng có thể có trong các máy hiện đại. Nhưng chúng đòi hỏi những thiết bị đặc biệt, chế tạo hơi tốn kém và tiêu tốn nhiều thời gian.
Tuy nhiên, cũng có một số hạn chế đối với những gì máy CNC 3 trục có thể làm được. Nhiều tính năng hoặc không khả thi về mặt kinh tế, bất chấp mức giá tương đối của máy CNC 3 trục hoặc đơn giản là không thể thực hiện được. Ví dụ: máy 3 trục không thể tạo các đặc điểm góc cạnh hoặc bất kỳ thứ gì có trên hệ tọa độ XYZ.
Ngược lại, máy 3 trục có thể tạo ra các đặc điểm undercut. Tuy nhiên, họ cần một số yêu cầu trước và máy cắt đặc biệt như máy cắt T-slot và Dovetail. Việc đáp ứng các yêu cầu này đôi khi có thể khiến giá tăng vọt và đôi khi việc lựa chọn giải pháp phay CNC 4 trục hoặc 5 trục trở nên khả thi hơn.
Giới thiệu về Gia công 4 trục
Gia công 4 trục tiên tiến hơn so với gia công 3 trục. Ngoài chuyển động của dụng cụ cắt trong mặt phẳng XYZ, chúng còn cho phép phôi quay trên trục Z. Làm như vậy có nghĩa là phay 4 trục có thể hoạt động trên tối đa 4 mặt mà không có bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào như đồ gá hoặc dụng cụ cắt độc đáo.
Như đã nêu trước đây, trục bổ sung trên các máy này giúp chúng có hiệu quả kinh tế cao hơn trong một số trường hợp máy 3 trục có thể hoàn thành công việc nhưng có yêu cầu đặc biệt. Chi phí bổ sung cần thiết để chế tạo các đồ gá và dụng cụ cắt phù hợp trên máy 3 trục vượt quá chênh lệch chi phí tổng thể giữa máy 4 trục và máy 3 trục. Qua đó làm cho chúng trở thành một lựa chọn khả thi hơn cho một số dự án.
Hơn nữa, một khía cạnh quan trọng khác của phay 4 trục là chất lượng tổng thể. Vì những máy này có thể hoạt động trên 4 mặt cùng một lúc nên không cần phải định vị lại phôi trên các đồ gá. Qua đó giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi của con người và cải thiện độ chính xác tổng thể.
Ngày nay, có hai loại gia công CNC 4 trục; liên tục và lập chỉ mục.
Gia công liên tục cho phép dụng cụ cắt và phôi di chuyển cùng một lúc. Điều này có nghĩa là máy có thể cắt vật liệu khi đang quay. Do đó, việc tạo ra các cung và hình dạng phức tạp như đường xoắn ốc rất đơn giản khi gia công.
Mặt khác, gia công lập chỉ mục hoạt động theo từng giai đoạn. Dụng cụ cắt dừng lại khi phôi bắt đầu quay quanh mặt phẳng Z. Điều này có nghĩa là các máy lập chỉ mục không có khả năng tương tự vì chúng không thể tạo ra các hình cung và hình dạng phức tạp. Lợi ích duy nhất là phôi hiện có thể được gia công trên 4 mặt khác nhau mà không cần bất kỳ đồ gá đặc biệt nào cần thiết trong máy 3 trục.
Giới thiệu về Gia công 5 trục
Gia công 5 trục tiến thêm một bước nữa và cho phép xoay trên hai mặt phẳng. Khả năng xoay đa trục này cùng với khả năng di chuyển theo ba hướng của dụng cụ cắt là hai phẩm chất không thể thiếu giúp những máy này có thể xử lý những công việc phức tạp nhất.
Có hai loại gia công CNC 5 trục hiện có trên thị trường. Gia công 3+2 trục và gia công 5 trục liên tục. Cả hai đều hoạt động trên tất cả các mặt phẳng nhưng mặt phẳng trước có cùng những hạn chế và nguyên lý làm việc như máy lập chỉ mục 4 trục.
Gia công CNC 3+2 trục cho phép quay độc lập với nhau nhưng hạn chế sử dụng cả hai mặt phẳng tọa độ cùng một lúc. Ngược lại, gia công 5 trục liên tục không có những hạn chế như vậy. Qua đó cho phép kiểm soát vượt trội và khả năng gia công thuận tiện các hình dạng phức tạp nhất.
Sự khác biệt chính giữa gia công CNC 3, 4, 5 trục
Hiểu được sự phức tạp và hạn chế của loại gia công CNC là điều không thể thiếu để đảm bảo sự cân bằng tốt nhất giữa chi phí, thời gian và chất lượng của quy trình.
Như đã nêu trước đây, nhiều dự án sẽ đắt hơn khi sử dụng phương pháp phay 3 trục tiết kiệm vì sự phức tạp liên quan đến đồ gá và quy trình. Tương tự, chỉ cần chọn phay 5 trục cho mỗi dự án sẽ đồng nghĩa với việc chống gián bằng súng máy. Nghe có vẻ không hiệu quả phải không?
Đó chính xác là lý do tại sao cần phải hiểu sự khác biệt chính giữa gia công 3 trục, 4 trục và 5 trục. Làm như vậy có thể đảm bảo rằng loại máy tốt nhất được chọn cho bất kỳ dự án cụ thể nào mà không ảnh hưởng đến các thông số chất lượng thiết yếu.
Dưới đây là 5 điểm khác biệt chính giữa các loại gia công CNC.
Nguyên tắc làm việc
Nguyên lý làm việc của tất cả các máy gia công CNC đều giống nhau. Dụng cụ cắt được điều khiển bởi máy tính quay quanh phôi để loại bỏ vật liệu. Hơn nữa, tất cả các máy CNC đều sử dụng Mã M hoặc Mã G để giải mã chuyển động của dao so với phôi.
Sự khác biệt nằm ở khả năng bổ sung để xoay quanh các mặt phẳng khác nhau. Cả phay CNC 4 trục và 5 trục đều cho phép xoay về các tọa độ khác nhau và chất lượng này dẫn đến việc tạo ra các hình dạng phức tạp hơn một cách tương đối dễ dàng.
Độ chính xác & Độ chính xác
Gia công CNC được biết đến với độ chính xác và dung sai thấp. Tuy nhiên, loại CNC có ảnh hưởng đến dung sai cuối cùng của sản phẩm. CNC 3 trục, mặc dù rất chính xác nhưng sẽ có nhiều khả năng xảy ra lỗi ngẫu nhiên hơn do việc định vị lại phôi nhất quán. Đối với hầu hết các ứng dụng, mức sai số này là không đáng kể. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng nhạy cảm liên quan đến ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô, ngay cả độ lệch nhỏ nhất cũng có thể gây ra sự cố.
Cả gia công CNC 4 trục và 5 trục đều không gặp phải vấn đề đó vì chúng không cần bất kỳ sự định vị lại nào. Chúng cho phép cắt trên nhiều mặt phẳng trên một vật cố định. Hơn nữa, điều quan trọng cần lưu ý là đây cũng là nguồn khác biệt duy nhất về chất lượng gia công 3 trục. Ngoài ra, chất lượng tổng thể về độ chính xác và độ chính xác vẫn giữ nguyên.
Ứng dụng
Thay vì ứng dụng trong toàn ngành, sự khác biệt về loại CNC liên quan đến bản chất của sản phẩm. Ví dụ: sự khác biệt giữa các sản phẩm phay 3 trục, 4 trục và 5 trục sẽ dựa trên độ phức tạp tổng thể của thiết kế chứ không phải dựa trên bản thân ngành.
Một bộ phận đơn giản cho lĩnh vực hàng không vũ trụ có thể được phát triển trên máy 3 trục trong khi những bộ phận phức tạp đối với bất kỳ lĩnh vực nào khác có thể yêu cầu sử dụng máy 4 trục hoặc 5 trục.
Chi phí
Chi phí là một trong những khác biệt chính giữa phay CNC 3, 4 và 5 trục. Máy 3 trục đương nhiên sẽ tiết kiệm hơn khi mua và bảo trì. Tuy nhiên, chi phí sử dụng chúng phụ thuộc vào các yếu tố như thiết bị cố định và sự sẵn có của người vận hành. Mặc dù chi phí phát sinh cho người vận hành vẫn giữ nguyên trong trường hợp máy 4 trục và 5 trục, nhưng các thiết bị cố định vẫn chiếm một phần đáng kể trong chi phí.
Mặt khác, gia công 4 và 5 trục có công nghệ tiên tiến hơn và có tính năng tốt hơn. Vì vậy, chúng đương nhiên là đắt tiền. Tuy nhiên, chúng mang lại rất nhiều khả năng và là một lựa chọn khả thi trong nhiều trường hợp đặc biệt. Một trong số chúng đã được thảo luận trước đây trong đó về mặt lý thuyết, một thiết kế có thể thực hiện được với máy 3 trục sẽ cần rất nhiều đồ gá tùy chỉnh. Do đó làm tăng chi phí tổng thể và khiến việc gia công 4 trục hoặc 5 trục trở thành một lựa chọn khả thi hơn.
Thời gian dẫn
Khi nói đến thời gian thực hiện tổng thể, máy 5 trục liên tục mang lại kết quả tổng thể tốt nhất. Họ có thể xử lý ngay cả những hình dạng phức tạp nhất trong thời gian ngắn nhất do không có điểm dừng và gia công một bước.
Sau đó, máy 4 trục liên tục ra đời vì chúng cho phép quay theo một trục và chỉ có thể xử lý các đặc điểm góc phẳng trong một lần.
Cuối cùng, máy CNC 3 trục có thời gian thực hiện dài nhất vì quá trình cắt diễn ra theo từng giai đoạn. Hơn nữa, những hạn chế của máy 3 trục có nghĩa là phôi gia công sẽ phải thay đổi vị trí rất nhiều, điều này sẽ dẫn đến tăng thời gian thực hiện tổng thể cho bất kỳ dự án nào.
Phay 3 trục, 4 trục và 5 trục, cái nào tốt hơn?
Trong sản xuất, không có phương pháp nào tốt hơn hay giải pháp nào phù hợp cho tất cả. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào mức độ phức tạp của dự án, ngân sách tổng thể, thời gian và yêu cầu chất lượng.
3 trục, 4 trục và 5 trục, tất cả đều có ưu và nhược điểm. Đương nhiên, trục 5 có thể tạo ra các hình học 3D phức tạp hơn, trong khi trục 3 có thể tạo ra các phần đơn giản hơn một cách nhanh chóng và nhất quán.
Tóm lại, không có câu trả lời cho câu hỏi cái nào là lựa chọn tốt hơn. Bất kỳ phương pháp gia công nào mang lại sự cân bằng hoàn hảo giữa chi phí, thời gian và kết quả sẽ là lựa chọn lý tưởng cho một dự án cụ thể.
Đọc thêm: Phay CNC và tiện CNC: Lựa chọn nào phù hợp
Bắt đầu dự án của bạn với Dịch vụ gia công CNC của Guansheng
Đối với bất kỳ dự án hoặc hoạt động kinh doanh nào, đối tác sản xuất phù hợp có thể tạo nên sự khác biệt giữa thành công và thất bại. Sản xuất là một phần không thể thiếu trong quá trình phát triển sản phẩm và những lựa chọn đúng đắn trong giai đoạn đó có thể giúp ích rất nhiều trong việc tạo ra một sản phẩm khả thi. Guansheng là sự lựa chọn sản xuất lý tưởng cho mọi tình huống vì nó luôn mong muốn mang lại sản phẩm tốt nhất với tính nhất quán tối đa.
Được trang bị cơ sở vật chất hiện đại và đội ngũ giàu kinh nghiệm, Guansheng có thể xử lý tất cả các loại công việc gia công 3 trục, 4 trục hoặc 5 trục. Với việc kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt được thực hiện, chúng tôi có thể đảm bảo các bộ phận cuối cùng đáp ứng tất cả các loại kiểm tra chất lượng mà không bị sai sót.
Hơn nữa, điều làm cho Quảng Thắng trở nên khác biệt là thời gian giao hàng nhanh nhất và giá cả cạnh tranh nhất trên thị trường. Hơn nữa, quy trình cũng được tối ưu hóa để tạo thuận lợi cho khách hàng. Chỉ cần tải lên các thiết kế để nhận được phân tích DFM toàn diện và báo giá ngay lập tức để bắt đầu.
Các giải pháp tự động hóa và trực tuyến là chìa khóa cho tương lai của ngành sản xuất và Guansheng hiểu điều đó. Đó là lý do tại sao mọi thứ bạn cần để có kết quả tốt nhất chỉ cần một cú nhấp chuột.
Phần kết luận
Tất cả các máy CNC 3, 4 và 5 trục đều khác nhau và mỗi loại đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng. Tuy nhiên, sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào các yêu cầu riêng biệt của dự án và nhu cầu của nó. Không có sự lựa chọn đúng đắn trong sản xuất. Cách tiếp cận đúng là tìm ra sự kết hợp tối ưu nhất giữa chất lượng, chi phí và thời gian. Cả ba loại CNC đều có thể cung cấp thứ gì đó dựa trên yêu cầu của một dự án cụ thể.
Thời gian đăng: 29-11-2023