當你想買一臺數控雕刻機時,你需要多少軸 數控雕刻機套件?這是每個數控雕刻機買家都會遇到的問題,那么,讓我們開始對3軸、4軸和五軸數控雕刻機進行比較。
了解數控雕刻機套件的3軸、4軸、4軸和5軸
5軸:XYZAB、XYZAC、XYZBC(主軸可左右旋轉 180° 大約。)
4軸:XYZA、XYZB、XYZC(4軸聯動)
第四軸:YZA、XZA(4軸聯動)
3軸:XYZ(3軸聯動)
A、B或C軸分別對應X、Y、Z旋轉軸。
五軸數控雕刻機

這些特定的數控雕刻機可以同時沿著 3 個不同的軸行進。
X 軸:從左到右
Y 軸:從前到后
Z軸:上下
三軸數控雕刻機可同時移動三個軸:X 軸、Y 軸和 Z 軸。沿 X 軸切割時,雕刻刀頭會從左向右移動;沿 Y 軸切割時,雕刻刀頭會從前向后移動;沿 Z 軸切割時,雕刻刀頭會上下移動。這類機器主要用于切割平面、二維和 2.5 維零件。無論是平面雕刻還是圓形雕刻,都可以理解為平面雕刻,其計算方式基于脈沖。

第四軸數控銑床

一般情況下,三軸數控銑床套件上會加一個旋轉軸,也叫A軸,也就是第四個旋轉軸數控銑床。如何辨別真正的四軸數控銑床套件呢?我們舉一個常見的四軸數控銑床套件的例子。3D圓柱路由,由一個圓形短棍切割或雕刻一個3D佛陀,這個作品有4個軸,但只與三軸數控系統配合使用,它使用X軸或Y軸來驅動旋轉軸,真正的工作者是三軸數控機床或旋轉的四軸數控機床。

五軸數控雕刻機



四軸數控雕刻機工作臺可以實現兩面加工,這是三軸數控雕刻機所不具備的。四軸數控機床同樣有X、Y、Z軸,也就是XYZA、XYZB、XYZC,四軸聯動,可以同時工作。

四軸 VS 第四軸
4軸是指機床同時進行X、Y、Z、A軸的運動,4軸代表機床上的4個方向,通常X軸代表左右方向,Y軸為前后方向,Z軸為上下方向,A軸為旋轉軸正負方向,第4軸是指機床只能同時進行X、Y、Z、A軸的運動。
3軸不能同時執行4軸的聯動。四軸數控雕刻機大致分為2種,一種是4軸平面雕刻機,一種是4軸3D數控雕刻機。顧名思義,第四軸平面雕刻機僅在材料的一側進行雕刻或切割。
第4軸3D加工意味著機器可以執行3D旋轉雕刻或切割,但 3 個軸 X、Y 和 Z 中的一個轉換為 A 軸進行路由。我們解釋這兩種類型的3D不同角度的數控機床:
1、概念上,4axis與4th axis的區別在于X,Y,Z,A4軸聯動是否可以同時執行。
2、從機床的控制系統來看,四軸數控機床采用4軸聯動系統,第4軸采用3軸聯動系統。
3、4軸聯動系統根據機器的運動信號采用4軸信號傳輸,信號損耗小,3軸聯動采用3軸信號傳輸,比4軸少一個信號。
4、從雕刻效果來看,4軸比4軸加工點更多,加工更均勻,死角更小,外觀更美觀。
5、與機床方向不同。4軸刀尖指向的方向可以隨時改變。第4軸的刀尖始終指向工件的中心。4軸比4軸更先進,更可靠。4軸是機床的發展趨勢。3D數控雕刻機。重要的是, 60% 的3D市場上的數控雕刻機都是四軸的。選擇四軸雕刻機時3D數控機床,不僅要區分4軸和4th軸,還要分析其自身的加工條件,如工件的尺寸、重量、硬度、加工方法等。
五軸數控雕刻機

這些銑刨機有點像3軸或四軸數控銑刨機套件,但它們多了兩個可移動的軸。由于這些額外的軸能夠同時切割材料的5個邊緣,因此可以縮短項目時間。然而,由于這些機器的X軸較長,因此穩定性和精度會有所下降,因此可能需要比3軸或四軸數控銑刨機套件投入更多的精力。
五軸數控加工中心具有高效、高精度的特點,工件一次裝夾即可加工五面體。如果配備五軸聯動高端數控系統,還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工,更適合加工汽車零部件、飛機結構件等現代模具。五軸立式加工中心的回轉軸有兩種方式,一種是工作臺回轉軸,設置在床身上的工作臺可以繞X軸旋轉,定義為A軸,A軸的一般工作范圍為+30度到-120度。工作臺中間還有一個回轉工作臺,在圖示位置繞Z軸旋轉,定義為C軸,C軸旋轉 360°這樣,通過A軸和C軸的組合,除了工件底面固定在工作臺上,5軸加工中心可以加工其余5個面。A軸和C軸的最小分度值一般為0.001度,從而可以將工件細分為任意角度,可以加工傾斜面、傾斜孔等。如果A軸和C軸與X、Y、Z 3個直線軸聯動,則可以加工復雜的空間曲面。當然,這需要高端數控系統、伺服系統和軟件的支持。這種布置方式的優點是主軸結構比較簡單,主軸的剛性很好,制造成本也比較低。但是,一般工作臺不能設計得太大,承重能力也較小,尤其是當A軸回轉大于或等于90度時,工件在切削時會給工作臺帶來很大的承重力矩。另一種是依靠立式主軸頭的旋轉,主軸前端是一個回轉頭,可以繞Z軸旋轉 360° 成為C軸。回轉頭還帶有一個可以繞X軸旋轉的A軸,一般可以達到±90度以上,實現上述同樣的功能。這種設置方式的好處是主軸加工非常靈活,工作臺也可以設計的很大,客機巨大的機身、巨大的發動機殼體都可以在這種類型的加工中心上加工。這種設計還有一個很大的好處:當我們用球面銑刀加工曲面時,當刀具中心線垂直于加工表面時,由于球面銑刀頂點的線速度為零,頂點切削的工件表面質量會很差。采用主軸回轉的設計,使主軸相對工件旋轉一個角度,使球面銑刀避開頂點切削,保證一定的線速度,提高表面加工質量。這種結構對于模具的高精度曲面加工很受歡迎,這是轉臺式加工中心難以實現的。為了達到旋轉的高精度,高端的旋轉軸還配有圓光柵反饋,分度精度在幾秒之內。當然,該類主軸的旋轉結構比較復雜,制造成本也較高。
真五軸 VS 假五軸
真5軸有RTCP功能,可以根據主軸擺長和旋轉工作臺機械坐標自動轉換,編制程序時只需要考慮工件坐標,不需要考慮主軸擺長和旋轉工作臺位置。是否是真5軸,和5軸是否聯動沒有關系,假5軸也可以是5軸聯動,主軸如果帶RTCP真5軸算法,就是做分度加工,帶RTCP功能的真5軸只需要設定一個坐標系,對刀具只需要設定一次坐標,假5軸省事很多。
具有RTCP功能的數控系統,可直接使用刀尖編程,無需考慮旋轉軸的中心距。應用RTCP模式后,五軸數控加工的編程可以直接以刀尖為目標,而不再需要以旋轉主軸頭的中心為目標,編程將變得更加簡單高效。
對于偽5軸雙轉臺,需要設置多個坐標才能達到分度加工的目的。但如果是5軸擺頭,則無法完成分度加工,因為5軸擺頭在向下加工時并不是單一的Z運動,而是Z隨X或Y一起移動。此時偽5軸編程會很麻煩,調試起來也會比較困難,而且此時也無法使用3軸偏置功能。


哪款數控雕刻機最適合您?
雖然這些雕刻機的功能看似簡單,但它們卻是非常精密和先進的技術。如果您想讓您的設計更具創意,建議您投資購買4軸或五軸數控雕刻機套件,但3軸或四軸數控雕刻機套件通常更實惠。
現在您已經了解了雕刻機的工作原理,您可以更好地理解不同型號之間的差異。
五軸數控機床比三軸數控機床多出兩個軸進行切割。這些銑刨機能夠同時切割一塊材料的五個側面,從而提升了操作員的操作能力和靈活性。與三軸數控機床不同,這些機床通常用于切割大型3D零件。此外,五軸數控機床擁有更高的龍門架和更長的X軸,這使得它們能夠切割更大的零件;然而,這也帶來了巨大的成本;龍門架越高,X軸越長,機床的精度和穩定性就越差。為了實現適當的質量控制,應盡可能限制龍門架的h8和X軸的長度。
盡管雕刻機看起來像簡單的機器,但它們是高度復雜的技術,需要一定的專業知識才能操作。五軸數控機床往往比傳統的三軸類型更昂貴,但最終提供了更大的靈活性并使用戶能夠在設計上更具創造力。
您需要多少個軸?
您可能見過一些數控銑床配備七軸、九軸甚至十一軸。雖然如此多的額外軸數似乎難以想象,但這種驚人幾何形狀的解釋其實很簡單。
當您處理具有多個車削主軸的機器時,您可能會說,您已經擁有更多軸。
例如,我們有配備第二主軸和下部轉塔的機器。在這些機器上,您將擁有多個軸:頂部轉塔將有 2 個軸,下部轉塔有 4 個軸,然后您還有同樣有 2 個軸的對置主軸。這些機器最多可以有 2 個軸。
像航空航天閥門這樣的部件,可以在五軸數控機床上加工。或者,我們也可以在多軸數控銑床上加工,這種銑床擁有一個旋轉B軸和兩個C軸的雙主軸,以及X、Y和Z軸。此外,它還有一個下部轉塔,可以提供第二個X軸和Z軸。這樣一來,它就擁有了更多的軸,但零件本身的幾何形狀保持不變。
那么您的業務需要多少個軸?
正如制造業中常見的情況一樣,這個問題的答案取決于您的具體應用。請看以下示例:
渦輪葉片是一種自由曲面,可能相當復雜。精加工這種葉片的最有效方法是使用五軸,使刀具沿葉片翼型螺旋狀移動。如果您將葉片索引到某個位置,然后使用 3 個線性軸對其進行表面加工,則可以使用三軸進行加工,但這通常不是最有效的方式。
零件的幾何形狀將告訴您是否需要 3、4 或五軸配置。
然而,重要的是要記住,您需要的軸數不僅僅取決于一個零件。零件本身會決定很多,但同時也取決于車間想要完成的任務。
客戶可能會給我一個零件,比如一個鈦合金航空支架,我可能會說:“這個零件非常適合五軸數控銑床,但他們可能計劃制造一些更適合我們某臺機床的零件。” 雖然這臺多功能機床的優化程度可能不如五軸數控機床,但它或許能為客戶提供長期計劃中涉及的車床、軸類或卡盤加工的機會。
另一件需要考慮的事情是工作范圍,你能把最大尺寸的零件放進機器,同時還能進行刀具更換和零件轉移?這需要了解數控機床的功能以及它能做什么和不能做什么。






