In CloudNC disponiamo di una gamma di fresatrici all'avanguardia a 3, 4 e 5 assi. In qualità di progettista, la conoscenza del tipo di macchina su cui verrà prodotto il pezzo è fondamentale per ottimizzare il progetto. Quando si progetta un pezzo lavorato con macchine CNC, si potrebbe non aver pensato al tipo di macchina su cui il pezzo verrà lavorato, ma la complessità e il tipo di geometria che si può progettare sono diversi per i vari tipi di macchine.
La differenza principale tra lavorazione a 3, 4 e 5 assi è la complessità del movimento che il pezzo e l'utensile possono compiere l'uno rispetto all'altro. Più complesso è il movimento delle due parti, più complessa può essere la geometria del pezzo finale lavorato.
LAVORAZIONE A 3 ASSI
È il tipo di lavorazione più semplice, in cui il pezzo è fissato in un'unica posizione. I movimenti del mandrino sono disponibili nelle direzioni lineari X, Y e Z.
Lavorazione a 3 assi
Le macchine a 3 assi sono tipicamente utilizzate per la lavorazione di geometrie 2D e 2,5D. La lavorazione di tutti e 6 i lati di un pezzo è possibile con la lavorazione a 3 assi, ma per ogni lato è necessario un nuovo set-up di attrezzature, che potrebbe essere costoso (maggiori informazioni in seguito). Per una singola configurazione di attrezzatura, è possibile lavorare solo un lato del pezzo.
Per ogni lato di un pezzo è necessaria un'impostazione unica.
Molte forme complesse e pratiche possono essere realizzate con la fresatura CNC a 3 assi, soprattutto se affidate a una struttura di lavorazione CNC di livello mondiale. La lavorazione a 3 assi è più adatta alla produzione di profili fresati planari, forature e fori filettati in linea con un asse. Le caratteristiche di sottosquadro sono possibili con l'uso di frese con scanalature a T e frese a coda di rondine.
Tuttavia, a volte l'elemento progettato non può essere fisicamente prodotto da una macchina a 3 assi, oppure l'elemento potrebbe essere economicamente più conveniente da lavorare con una macchina a 4 o 5 assi.
Le caratteristiche non possibili nella fresatura a 3 assi includono qualsiasi caratteristica angolata rispetto al sistema di coordinate X-Y-Z, anche se la caratteristica stessa è planare. È possibile progettare due tipi di elementi angolati, e capire la distinzione tra questi è importante quando si progettano pezzi per la fresatura CNC.
CARATTERE ANGOLARE
Si tratta di un elemento lavorato con un'angolazione rispetto a uno degli assi X, Y o Z. Ad esempio, la superficie fresata piana qui sotto si trova a 45° rispetto all'asse X, ad esempio una rotazione dell'asse A.
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Elemento fresato angolato in un unico piano a 45°
CARATTERISTICA DELL'ANGOLO COMPOSTO
Si tratta di un elemento lavorato con un angolo rispetto a due assi. Ad esempio, la superficie fresata planare qui sotto è lavorata con un angolo di 45° rispetto all'asse X e un angolo di 30° rispetto all'asse Z.
Sia gli elementi angolari che quelli composti non possono essere lavorati con macchine CNC a 3 assi.
LAVORAZIONE A 4 ASSI
Questo aggiunge una rotazione intorno all'asse X, detta asse A. Il mandrino ha 3 assi lineari di movimento (X-Y-Z), come nella lavorazione a 3 assi, più l'asse A che avviene tramite la rotazione del pezzo. Esistono diverse disposizioni per le macchine a 4 assi, ma in genere sono del tipo "lavorazione verticale", in cui il mandrino ruota intorno all'asse Z. Il pezzo da lavorare è montato nell'asse X e il mandrino è montato nell'asse Z. Il pezzo da lavorare è montato sull'asse X e può ruotare con l'attrezzatura sull'asse A. Con un'unica attrezzatura è possibile lavorare 4 lati del pezzo.
La lavorazione a 4 assi può essere utilizzata come metodo economicamente più vantaggioso per lavorare pezzi teoricamente possibili su una macchina a 3 assi. Ad esempio, per un pezzo che abbiamo lavorato di recente, abbiamo scoperto che l'utilizzo di una macchina a 3 assi avrebbe richiesto due attrezzature uniche al costo di 1000 e 800 sterline rispettivamente. Utilizzando la capacità dell'asse A della lavorazione a 4 assi, è stata necessaria una sola attrezzatura, al costo di 1.000 sterline. In questo modo si è eliminata la necessità di cambiare le attrezzature, riducendo ulteriormente i costi. Eliminando il rischio di errore umano, abbiamo lavorato il pezzo con una qualità elevata, senza bisogno di costose indagini di garanzia della qualità. L'eliminazione della necessità di cambiare le attrezzature ha l'ulteriore vantaggio di poter mantenere tolleranze più strette tra gli elementi su lati diversi del pezzo. La perdita di precisione dovuta al fissaggio e alla reimpostazione è stata eliminata.
Profili complessi come i lobi delle camme possono essere lavorati su una macchina a 4 assi
Esistono due tipi di lavorazione CNC a 4 assi: a indicizzazione e in continuo.
La lavorazione CNC a 4 assi è quando il quarto asse (asse A) ruota mentre la macchina non sta tagliando il materiale. Una volta selezionata la rotazione corretta, viene applicato un freno e la macchina riprende a tagliare.
Nella lavorazione continua a 4 assi, la macchina può tagliare il materiale contemporaneamente alla rotazione dell'asse A, simultaneamente. Ciò consente di lavorare archi complessi, come il profilo dei lobi delle camme e delle eliche.
La lavorazione a 4 assi ci permette di lavorare elementi angolati, altrimenti non possibili con una macchina a 3 assi. Tenete presente che la lavorazione a 4 assi consente un solo asse di rotazione per ogni attrezzatura, quindi tutti gli elementi angolati devono essere angolati intorno agli stessi assi, oppure devono essere installate attrezzature aggiuntive.
Lavorazione elicoidale possibile con macchine a 4 assi
LAVORAZIONE A 5 ASSI
Queste fresatrici CNC utilizzano 2 dei 3 assi di rotazione possibili, a seconda del tipo di macchina. Una macchina utilizzerà una rotazione sull'asse A e sull'asse C, oppure una rotazione sull'asse B e sull'asse C. La rotazione può essere effettuata dal pezzo in lavorazione o dal mandrino.
Esistono due tipi principali di macchine CNC a 5 assi: Macchine a 3+2 e macchine a 5 assi completamente continue.
Nella lavorazione a 3+2 assi i due assi di rotazione operano indipendentemente l'uno dall'altro, il che significa che il pezzo può essere ruotato di qualsiasi angolo composto rispetto all'utensile da taglio per le caratteristiche da lavorare. Tuttavia, la rotazione di due assi contemporaneamente alla lavorazione non è possibile. La lavorazione 3+2 può produrre forme 3D molto complesse. La lavorazione a 5 assi completamente continua può ruotare simultaneamente i due assi di rotazione, contemporaneamente alla lavorazione e all'utensile da taglio che si muove linearmente in coordinate XYZ.
Lavorazione a 5 assi
La lavorazione continua a 5 assi è in grado di produrre forme 3D molto complesse, non solo elementi planari angolati composti ma anche superfici 3D curve complesse, consentendoci di produrre pezzi normalmente riservati ai processi di stampaggio.
La lavorazione a 5 assi offre ai progettisti un enorme livello di flessibilità per progettare geometrie 3D molto complesse. La comprensione delle possibilità di ciascun tipo di lavorazione CNC è essenziale nella progettazione di pezzi lavorati CNC. Se il vostro progetto richiede l'uso di una CNC a 5 assi, sfruttatela al massimo! Quali altre caratteristiche potrebbero beneficiare delle capacità della lavorazione a 5 assi?
Noi di CloudNC stiamo lavorando a un software che semplifichi la lavorazione, automatizzando ampie parti del processo e aiutando le persone con meno esperienza a utilizzare le macchine CNC come se fossero degli esperti. Se volete saperne di più, date un'occhiata alla nostra tecnologia per vedere la nostra soluzione CAM Assist , guardate un video su dove pensiamo che le nostre soluzioni possano portarci, sulla nostra missione e visione, o date un'occhiata alla nostra pagina delle carriere!
