La scelta del giusto tipo di macchina nella lavorazione CNC multiasse è una delle decisioni più cruciali. Determina le capacità complessive del processo, i progetti possibili e i costi complessivi. La lavorazione CNC a 3 assi, 4 assi e 5 assi è un dibattito popolare e la risposta giusta dipende dai requisiti del progetto.
Questa guida esaminerà le nozioni di base della lavorazione CNC multiasse e confronterà la lavorazione CNC a 3, 4 e 5 assi per aiutare a fare la scelta giusta.
Introduzione alla lavorazione a 3 assi
Il mandrino si muove linearmente nelle direzioni X, Y e Z e il pezzo necessita di dispositivi che lo mantengano su un piano. La possibilità di operare su più piani è possibile nelle macchine moderne. Ma richiedono attrezzature speciali che sono leggermente costose da realizzare e richiedono anche molto tempo.
Esistono, tuttavia, alcune limitazioni a ciò che possono fare anche i CNC a 3 assi. Molte funzionalità sono economicamente impraticabili, nonostante i prezzi relativi dei CNC a 3 assi, o sono semplicemente impossibili. Ad esempio, le macchine a 3 assi non possono creare elementi angolari o qualsiasi cosa si trovi nel sistema di coordinate XYZ.
Al contrario, le macchine a 3 assi possono creare caratteristiche di sottosquadro. Tuttavia, necessitano di numerosi prerequisiti e di frese speciali come le frese per scanalature a T e a coda di rondine. Soddisfare questi requisiti a volte può far salire alle stelle i prezzi e talvolta diventa più fattibile optare per una soluzione di fresatura CNC a 4 o 5 assi.
Introduzione alla lavorazione a 4 assi
La lavorazione a 4 assi è più avanzata rispetto alle sue controparti a 3 assi. Oltre al movimento dell'utensile da taglio nei piani XYZ, consentono al pezzo anche di ruotare sull'asse Z. Ciò significa che la fresatura a 4 assi può lavorare su ben 4 lati senza requisiti speciali come attrezzature uniche o utensili da taglio.
Come affermato in precedenza, l'asse aggiuntivo su queste macchine le rende economicamente più vantaggiose per alcuni casi in cui le macchine a 3 assi possono svolgere il lavoro, ma con requisiti speciali. Il costo aggiuntivo necessario per realizzare le attrezzature e gli utensili da taglio giusti su 3 assi supera la differenza di costo complessiva tra le macchine a 4 e 3 assi. Rendendoli così una scelta più praticabile per alcuni progetti.
Inoltre, un altro aspetto importante della fresatura a 4 assi è la qualità complessiva. Poiché queste macchine possono lavorare su 4 lati contemporaneamente, non è necessario riposizionare il pezzo sulle attrezzature. Riducendo così al minimo le possibilità di errore umano e migliorando la precisione complessiva.
Oggi esistono due tipi di lavorazione CNC a 4 assi; continuo e indicizzato.
La lavorazione continua consente all'utensile da taglio e al pezzo di muoversi contemporaneamente. Ciò significa che la macchina può tagliare il materiale mentre ruota. In questo modo, archi e forme complessi come le eliche sono molto semplici da lavorare.
La lavorazione indicizzata, invece, funziona per fasi. L'utensile da taglio si ferma quando il pezzo inizia a ruotare attorno al piano Z. Ciò significa che le macchine indicizzatrici non hanno le stesse capacità perché non possono creare archi e forme complesse. L'unico vantaggio è il fatto che ora il pezzo può essere lavorato su 4 lati diversi senza bisogno di attrezzature speciali, essenziali in una macchina a 3 assi.
Introduzione alla lavorazione a 5 assi
La lavorazione a 5 assi fa un ulteriore passo avanti e consente la rotazione su due piani. Questa rotazione multiasse insieme alla capacità dell'utensile da taglio di muoversi in tre direzioni sono le due qualità integrali che consentono a queste macchine di gestire i lavori più complessi.
Sul mercato sono disponibili due tipi di lavorazione CNC a 5 assi. Lavorazione a 3+2 assi e lavorazione continua a 5 assi. Entrambi funzionano su tutti i piani, ma il primo presenta le stesse limitazioni e gli stessi principi di funzionamento di una macchina indicizzata a 4 assi.
La lavorazione CNC a 3+2 assi consente la rotazione di essere indipendenti l'una dall'altra ma limita l'utilizzo di entrambi i piani di coordinate contemporaneamente. Al contrario, la lavorazione continua a 5 assi non presenta tali restrizioni. Consentendo così un controllo superiore e la capacità di lavorare comodamente le geometrie più complesse.
Principali differenze tra la lavorazione CNC a 3, 4, 5 assi
Comprendere le complessità e i limiti del tipo di lavorazione CNC è fondamentale per garantire il miglior equilibrio tra costi, tempi e qualità del processo.
Come affermato in precedenza, numerosi progetti sarebbero più costosi su una fresatura a 3 assi altrimenti economica a causa delle complessità legate agli impianti e ai processi. Allo stesso modo, optare semplicemente per una fresatura a 5 assi per ogni singolo progetto sarebbe sinonimo di combattere gli scarafaggi a colpi di mitragliatrice. Non sembra efficace, vero?
Questo è proprio il motivo per cui è essenziale comprendere le principali differenze tra la lavorazione a 3 assi, 4 assi e 5 assi. Ciò può garantire che venga selezionato il miglior tipo di macchina per ogni particolare progetto senza alcun compromesso sui parametri di qualità essenziali.
Ecco le 5 principali differenze tra i tipi di lavorazione CNC.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento di tutte le lavorazioni CNC è lo stesso. L'utensile da taglio guidato da un computer ruota attorno al pezzo per rimuovere il materiale. Inoltre, tutte le macchine CNC utilizzano codici M o codici G per decifrare il movimento dell'utensile rispetto al pezzo.
La differenza sta nella capacità aggiuntiva di ruotare su piani diversi. Sia la fresatura CNC a 4 che a 5 assi consente la rotazione attorno a coordinate diverse e questa qualità si traduce nella creazione di forme più complesse con relativa facilità.
Precisione e accuratezza
La lavorazione CNC è nota per la sua precisione e tolleranze basse. Tuttavia, il tipo di CNC influisce sulle tolleranze finali del prodotto. Il CNC a 3 assi, anche se molto preciso, avrà maggiori possibilità di errori casuali a causa del riposizionamento coerente del pezzo. Per la maggior parte delle applicazioni, questo margine di errore è trascurabile. Tuttavia, per le applicazioni sensibili relative al settore aerospaziale e automobilistico, anche la più piccola deviazione può causare problemi.
Sia la lavorazione CNC a 4 che a 5 assi non presentano questo problema poiché non necessitano di alcun riposizionamento. Consentono il taglio su più piani su un unico apparecchio. Inoltre, è importante notare che questa è l'unica fonte di discrepanza anche nella qualità della lavorazione a 3 assi. A parte questo, la qualità complessiva in termini di precisione e accuratezza rimane la stessa.
Applicazioni
Piuttosto che all’applicazione a livello di settore, le differenze nel tipo di CNC riguardano la natura del prodotto. Ad esempio, la differenza tra i prodotti di fresatura a 3, 4 e 5 assi si baserà sulla complessità complessiva del progetto piuttosto che sul settore stesso.
Un pezzo semplice per il settore aerospaziale può essere sviluppato su una macchina a 3 assi mentre qualcosa di complesso per qualsiasi altro settore potrebbe richiedere l'utilizzo di una macchina a 4 o 5 assi.
Costi
I costi sono tra le principali differenze tra la fresatura CNC a 3, 4 e 5 assi. Le macchine a 3 assi sono naturalmente più economiche da acquistare e mantenere. Tuttavia, le spese per il loro utilizzo dipendono da fattori come gli impianti e la disponibilità degli operatori. Mentre per le macchine a 4 e 5 assi le spese a carico degli operatori rimangono le stesse, le attrezzature continuano a sostenere una parte significativa delle spese.
Le lavorazioni a 4 e 5 assi invece sono tecnologicamente più avanzate e hanno caratteristiche migliori. Pertanto, sono naturalmente costosi. Tuttavia, apportano molte funzionalità e rappresentano una scelta praticabile in molti casi unici. Uno di questi è già stato discusso in precedenza in cui un progetto teoricamente possibile con una macchina a 3 assi richiederebbe molte attrezzature personalizzate. Aumentando così i costi complessivi e rendendo la lavorazione a 4 o 5 assi un’opzione più praticabile.
Tempi di consegna
Per quanto riguarda i tempi di consegna complessivi, le macchine continue a 5 assi forniscono i migliori risultati complessivi. Possono elaborare anche le forme più complesse nel più breve tempo possibile grazie all'assenza di interruzioni e alla lavorazione in un unico passaggio.
Le macchine continue a 4 assi vengono dopo poiché consentono la rotazione su un asse e possono gestire solo elementi angolari planari in una volta sola.
Infine, le macchine CNC a 3 assi hanno i tempi di consegna più lunghi perché il taglio avviene in più fasi. Inoltre, le limitazioni delle macchine a 3 assi comportano numerosi riposizionamenti del pezzo, il che comporterebbe un aumento dei tempi di consegna complessivi per qualsiasi progetto.
Fresatura a 3 assi, a 4 assi o a 5 assi: qual è la migliore?
Nel settore manifatturiero non esiste un metodo assolutamente migliore o una soluzione valida per tutti. La scelta giusta dipende dalla complessità del progetto, dal budget complessivo, dal tempo e dai requisiti di qualità.
3 assi contro 4 assi contro 5 assi, tutti hanno i loro meriti e demeriti. Naturalmente, il 5 assi può creare geometrie 3D più complesse, mentre il 3 assi può sfornare pezzi più semplici in modo rapido e coerente.
Per riassumere, non c’è risposta alla domanda su quale sia la scelta migliore. Qualsiasi metodo di lavorazione che offra il perfetto equilibrio tra costi, tempi e risultati sarebbe la scelta ideale per un particolare progetto.
Per saperne di più: Fresatura CNC e Tornitura CNC: quale è la scelta giusta
Inizia i tuoi progetti con i servizi di lavorazione CNC di Guansheng
Per qualsiasi progetto o azienda, il giusto partner di produzione può fare la differenza tra successo e fallimento. La produzione è parte integrante del processo di sviluppo del prodotto e le scelte giuste in quella fase possono contribuire notevolmente a rendere un prodotto fattibile. Guangsheng è la scelta produttiva ideale per ogni situazione grazie alla sua insistenza nel fornire il meglio con la massima coerenza.
Dotato di una struttura all'avanguardia e di un team esperto, Guangsheng è in grado di gestire tutti i tipi di lavori di lavorazione a 3 assi, 4 assi o 5 assi. Con rigorosi controlli di qualità in atto, possiamo garantire che le parti finali soddisfino senza problemi tutti i tipi di controlli di qualità.
Inoltre, ciò che distingue Guangsheng sono i tempi di consegna più rapidi e i prezzi più competitivi sul mercato. Inoltre, il processo è ottimizzato anche per agevolare il cliente. Carica semplicemente i progetti per ottenere un'analisi DFM completa e un preventivo immediato per iniziare.
L'automazione e le soluzioni online sono le chiavi per il futuro della produzione e Guangsheng lo capisce. Ecco perché tutto ciò di cui hai bisogno per ottenere i migliori risultati è a portata di clic.
Conclusione
Tutti i CNC a 3, 4 e 5 assi sono diversi e ogni tipo ha i suoi punti di forza e di debolezza. La scelta giusta, tuttavia, dipende dai requisiti unici di un progetto e dalle sue esigenze. Non esiste una scelta giusta nel settore manifatturiero. L'approccio corretto consiste nel trovare la combinazione ottimale di qualità, costo e tempo. Qualcosa che tutti e tre i tipi di CNC possono offrire in base ai requisiti di un particolare progetto.
Orario di pubblicazione: 29 novembre 2023