Trong các ngành công nghiệp như ô tô và hàng không vũ trụ, nhu cầu sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao đang ngày càng tăng. Để đáp ứng những nhu cầu này, gia công CNC 3+2 trục cung cấp sản xuất các bộ phận chất lượng cao và hiệu quả. Nó đạt được những lợi ích này mà không cần thêm sự phức tạp so với gia công 5 trục đầy đủ.
Trong bài đăng trên blog này, chúng tôi sẽ đề cập đến gia công CNC 3+2 trục là gì và những điều cơ bản của nó. Chúng ta cũng sẽ thấy những lợi ích và ứng dụng của phương pháp gia công quan trọng này.
Hiểu về trục gia công CNC
Máy CNC được phân loại theo chuyển động quay và chuyển động tuyến tính. Có ba loại chuyển động tuyến tính cơ bản bao gồm X (trái sang phải), Y (trước ra sau) và Z (lên và xuống). Để định vị các công cụ ở các góc khác nhau, các hệ thống CNC hiện đại cũng bao gồm các trục quay (A, B và C). Một trục quay quanh X, trục B quanh Y và trục C quanh Z.
Máy chỉ có ba trục (X, Y và Z) thường được sử dụng để tạo ra các bộ phận đơn giản trên một mặt phẳng. Việc bổ sung thêm trục thứ tư (trục A) cho phép gia công nhiều mặt bằng cách xoay phôi. Trong khi đó, máy năm trục cũng bao gồm trục B và C cho phép xoay đồng thời và chuyển động tuyến tính của dụng cụ. Khả năng này cho phép gia công các hình dạng phức tạp với ít thiết lập hơn.
Cũng thấy: Gia công CNC 5 trục là gì
Gia công CNC 3+2 trục là gì
Thường được gọi là gia công 5 trục theo vị trí, gia công CNC 3+2 trục kết hợp độ chính xác của phay 3 trục truyền thống với hai trục quay bổ sung (A và B). Trong phương pháp này, phôi được định vị và khóa ở các góc cụ thể thay vì xoay liên tục. Sự sắp xếp này cho phép gia công nhiều mặt thông qua định vị cố định.
Gia công 3+2 trục hoạt động như thế nào
Gia công 3+2 trục đóng vai trò là giải pháp trung gian giữa phay 3 trục cơ bản và gia công 5 trục đồng thời. Dưới đây là một số chi tiết về hoạt động thực tế của quy trình này.
1. Cấu hình & Thiết lập máy
Đầu tiên, phôi được cố định trên một trục quay nghiêng hoặc bàn quay. Thiết bị này cung cấp thêm hai trục quay (thường là A và B). Các trục quay này không di chuyển liên tục, không giống như máy 5 trục. Thay vào đó, chúng được khóa ở các góc cố định như 30°, 45° hoặc 90° bằng kẹp thủy lực hoặc động cơ servo.
Sau đó, trục chính định vị dụng cụ cắt vuông góc với bề mặt cần gia công. Sự sắp xếp này cho phép sử dụng các dụng cụ nhỏ hơn và cứng hơn, giúp giảm độ rung và độ lệch của dụng cụ.
2. Quy trình gia công
Sau khi cố định các trục, máy CNC thực hiện thao tác phay 3 trục dọc theo các trục X, Y và Z. Trong suốt quá trình cắt này, hướng góc vẫn được cố định.
Để gia công nhiều mặt của một bộ phận, trục quay định vị lại phôi giữa các hoạt động gia công. Việc định vị lại này loại bỏ nhu cầu gia công lại thủ công. Sử dụng điều này chỉ số-và-cắt cơ chế, các đặc điểm phức tạp như khoang sâu hoặc vết cắt có thể được gia công trong một lần thiết lập duy nhất.
Ưu điểm của gia công CNC 3+2 trục
Khả năng tiếp cận công cụ tốt hơn
Gia công 3+2 trục định vị dụng cụ cắt ở các góc cụ thể bằng cách sử dụng hai trục quay. Định vị như vậy cho phép bạn sử dụng các dụng cụ mạnh hơn và nhỏ hơn để tiếp cận các khu vực khó như tường dốc và khoang sâu. Vì các dụng cụ nhỏ hơn ít bị lệch hơn nên độ chính xác về kích thước được cải thiện khi gia công các hình dạng phức tạp.
Hiệu quả chi phí
Gia công 3+2 cần lập trình đơn giản hơn và có chi phí ban đầu thấp hơn so với gia công 5 trục đồng thời. Hơn nữa, phương pháp này làm giảm lãng phí vật liệu và hao mòn dụng cụ, giúp giảm thêm chi phí sản xuất chung.
Độ chính xác và bề mặt hoàn thiện được cải thiện
Trong gia công 3+2 trục, độ rung và tiếng kêu được giảm thiểu do các dụng cụ cắt được định vị cố định ở vị trí tối ưu. Do đó, điều này dẫn đến dung sai kích thước chặt chẽ hơn và bề mặt hoàn thiện mịn hơn trong các bộ phận gia công của bạn.
Giảm thời gian thiết lập và tăng hiệu quả
Trong gia công 3+2, bạn có thể xử lý nhiều bề mặt mà không cần phải định vị lại phôi nhiều lần. Quá trình xử lý như vậy giúp giảm thời gian chu kỳ của bạn và cũng cải thiện hiệu quả sản xuất.
Ứng dụng của gia công 3+2 trục
Công nghiệp ô tô
Ngành ô tô thường sử dụng gia công 3+2 trục để sản xuất các thành phần phức tạp như thân van, vỏ hộp số và các bộ phận động cơ. Vì công nghệ này làm giảm số lượng thiết lập và tăng hiệu quả sản xuất nên rất hữu ích cho các ứng dụng ô tô hiệu suất cao.
Ngành y tế
Trong lĩnh vực y tế, gia công 3+2 trục là điều cần thiết để sản xuất dụng cụ phẫu thuật và cấy ghép như thay khớp gối và hông. Độ chính xác đạt được thông qua quy trình này đảm bảo thiết kế hoàn hảo và tương hợp sinh học đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành y tế.
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ
Gia công 3+2 trục thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ để sản xuất các thành phần kết cấu, cánh tua bin và các bộ phận động cơ. Công nghệ này rất phù hợp để gia công các đường cắt, góc ghép và thành dốc. Do đó, nó cung cấp bề mặt hoàn thiện tốt hơn và dung sai chặt chẽ cần thiết cho các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt và hiệu suất khí động học.
Làm khuôn và khuôn
Gia công 3+2 trục rất có lợi khi sản xuất khuôn và khuôn có khoang sâu và hình dạng phức tạp. Việc sử dụng các công cụ nhỏ làm giảm nguy cơ lệch hướng, giúp tăng độ tin cậy và độ chính xác trong khuôn và khuôn phức tạp.
So sánh gia công 3+2 trục với gia công 5 trục đồng thời
Ưu và nhược điểm của từng phương pháp
Sử dụng gia công 5 trục đồng thời, bạn sẽ có độ chính xác cao hơn, ít công việc thiết lập hơn và có thể tạo ra các bộ phận phức tạp trong một lần thiết lập. Tuy nhiên, đối với phương pháp này, cần đầu tư ban đầu lớn hơn. Bạn cũng cần những người vận hành có kiến thức chuyên môn cũng như chuyên môn lập trình nâng cao.
Mặt khác, gia công 3+2 trục có giá cả phải chăng hơn và dễ lập trình hơn. Nhược điểm là khi làm việc trên các bộ phận phức tạp hoặc có nhiều chi tiết, bạn có thể cần thêm các thiết lập.
Các hoạt động khác nhau như thế nào
Trong gia công 5 trục đồng thời, cả năm trục đều di chuyển liên tục trong suốt quá trình gia công. Mặt khác, trong gia công 3+2 trục, hai trục quay đầu tiên được sử dụng để định hướng phôi theo các góc cố định cụ thể. Sau đó, máy thực hiện các thao tác cắt 3 trục tiêu chuẩn mà không cần quay thêm.
Yếu tố quyết định
Bạn cần cân nhắc đến độ phức tạp của các bộ phận, ngân sách khả dụng và các yêu cầu sản xuất cụ thể. Gia công 5 trục đồng thời rất phù hợp với các ngành công nghiệp như y tế hoặc hàng không vũ trụ, nơi cần độ chính xác cực cao.
Mặt khác, gia công 3+2 trục lại phù hợp với các chi tiết đơn giản hơn hoặc khi muốn tiết kiệm chi phí.
| Tính năng | Gia công đồng thời 5 trục | Gia công 3+2 trục |
|---|---|---|
| phức tạp | Lập trình và thiết lập phức tạp | Lập trình đơn giản hơn |
| Chi phí | Cao hơnCao hơn | Hạ |
| hoạt động | Chuyển động liên tục của tất cả 5 trục | Góc dụng cụ cố định với chức năng cắt 3 trục |
| Độ chính xácĐộ chính xác | Rất phù hợp cho các hình dạng phức tạp | Tốt cho hình học ít phức tạp |
| Thiết lập thời gian | Thiết lập đơn cho hầu hết các bộ phận | Có thể cần nhiều thiết lập |
| Dụng cụ | Các công cụ ngắn hơn với khả năng điều chỉnh góc động | Các công cụ ngắn hơn, cứng hơn |
Triển khai gia công 3+2 trục trong sản xuất
Bạn phải cân nhắc lựa chọn phần mềm, thiết bị và đào tạo lực lượng lao động để áp dụng thành công gia công 3+2 trục. Dưới đây là một số hướng dẫn quan trọng để bắt đầu.
Những cân nhắc về lập trình và phần mềm
Hãy cân nhắc đầu tư vào phần mềm CAM tiên tiến như CAM Assist hoặc Autodesk Fusion 360. Thông qua việc tự động tránh va chạm, tạo đường chạy dao chính xác và tăng tốc quá trình lập trình, các chương trình này đơn giản hóa các tác vụ lập trình của bạn. Với phần mềm CAD hiệu quả, bạn có thể đơn giản hóa đáng kể quy trình làm việc của mình.
Ngoài ra Xem: CAM (Sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính) là gì?
Yêu cầu về máy công cụ
Bạn sẽ cần một máy CNC 5 trục bao gồm hai trục quay A và B để có thể nghiêng và giữ chính xác phôi của bạn. Ưu tiên các máy được biết đến với độ chính xác và độ cứng. Các thành phần như vít me bi và thanh dẫn hướng tuyến tính đặc biệt quan trọng.
Cũng thấy: 15 Nhà sản xuất gia công CNC tốt nhất thế giới
Đào tạo và Kỹ năng của Người vận hành
Người vận hành của bạn phải thành thạo các quy trình thiết lập công cụ, lập trình CNC và bảo trì thiết bị. Để nâng cao hiểu biết của họ về quy trình gia công đa trục và cách sử dụng phần mềm CAM, bạn sẽ cần thiết lập các chương trình đào tạo cho họ.
Những thách thức và hạn chế của gia công 3+2 trục
Hạn chế của máy
Hệ thống gia công 3+2 trục không thể thực hiện chuyển động liên tục, không giống như gia công 5 trục đầy đủ. Hạn chế này làm giảm tính linh hoạt trong quá trình sản xuất chi tiết phức tạp. Nếu chi tiết của bạn có các đặc điểm góc cạnh hoặc túi sâu, bạn phải định vị lại phôi nhiều lần. Do thời gian thiết lập định vị lại như vậy tăng lên, ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả chung.
Độ khó lập trình
Cần có phần mềm CAM tiên tiến để lập trình máy 3+2 trục sao cho có thể xử lý hiệu quả nhiều kế hoạch gia công nghiêng. Nó không phức tạp như gia công 5 trục đồng thời, nhưng vẫn cần phải lập kế hoạch cẩn thận. Nếu không có kế hoạch phù hợp, đường chạy dao có thể chồng chéo. Sự chồng chéo như vậy làm giảm chất lượng bề mặt và dẫn đến thời gian gia công dài hơn.
Bảo trì và Hiệu chuẩn
Thiết bị gia công 3+2 của bạn bao gồm các trục quay bổ sung cần hiệu chuẩn chính xác và bảo trì thường xuyên. Để tránh sai lệch trong việc định vị dụng cụ hoặc phôi, hiệu chuẩn chính xác là rất cần thiết. Sự sai lệch có thể gây ra sai lệch về kích thước, cuối cùng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hoàn thiện của bạn.
Tóm lại
Tóm lại, gia công CNC 3+2 trục cung cấp một cách tiết kiệm và linh hoạt để sản xuất các thành phần phức tạp với hiệu quả và độ chính xác được cải thiện. Bằng cách cho phép ít thiết lập hơn và các công cụ ngắn hơn, nó đơn giản hóa các quy trình sản xuất.
Nếu bạn cần bất kỳ loại dịch vụ gia công CNC nào bao gồm 3 trục, 4 trục hoặc 5 trục thì Richconn là sự lựa chọn tốt nhất của bạn. Bạn có thể liên hệ với chúng tôi Bất cứ lúc nào.
Câu hỏi liên quan
Lập trình gia công 3+2 trục có phức tạp hơn so với gia công 3 trục không?
Lập trình gia công 3+2 trục khó hơn một chút so với gia công 3 trục nhưng ít phức tạp hơn so với gia công 5 trục đồng thời.
Máy CNC 3 trục hiện tại có thể nâng cấp để thực hiện gia công 3+2 trục không?
Có, bạn có thể nâng cấp máy CNC 3 trục để thực hiện gia công 3+2 trục bằng cách thêm trục quay nghiêng hoặc bàn quay.
Có thể sử dụng gia công 3+2 trục cho cả hoạt động hoàn thiện và gia công thô không?
Có, gia công 3+2 trục có thể được sử dụng hiệu quả cho cả hoạt động hoàn thiện và gia công thô.
Có thể tích hợp gia công 3+2 trục với hệ thống tự động hóa không?
Có, nó có thể được tích hợp. Việc tích hợp như vậy cải thiện độ chính xác, đơn giản hóa việc thiết lập và tăng năng suất trong quy trình sản xuất tự động.
Liệu gia công 3+2 trục có thể giảm nhu cầu sử dụng EDM không?
Đúng vậy, gia công 3+2 trục đã giảm nhu cầu sử dụng EDM trong nhiều trường hợp vì nó cho phép bạn gia công trực tiếp các khoang sâu, thành dốc và các vết cắt.
