3軸 vs 4軸 vs 5軸 CNCルーターマシン
CNCルーターマシンを購入しようと思っている場合、何軸必要でしょうか？ CNCルーターキットこれはすべての CNC ルーター購入者にとって共通の問題なので、3 軸、4 軸、5 軸の CNC ルーターの比較を始めましょう。
CNC ルーター マシン キットの 3 軸、4 軸、4 軸、5 軸を理解する
5軸：XYZAB、XYZAC、XYZBC（スピンドルは左右に回転可能） 180° その周り。）
4軸: XYZA、XYZB、XYZC (4軸リンク)
4軸目: YZA、XZA (3軸リンク)
3軸: XYZ (3軸リンク)
A、B、または C 軸は、X、Y、Z の回転軸に対応します。
3軸CNCルーターマシン
これらの特定の CNC ルーターは、同時に 3 つの異なる軸に沿って移動できます。
X 軸: 左から右へ
Y 軸: 前から後ろへ
Z軸：上下
3 軸 CNC ルーター マシンは、X 軸、Y 軸、Z 軸の 3 つの軸を同時に動かします。X 軸に沿って切断すると、ルーター ビットは左から右に移動し、Y 軸に沿って切断すると前から後ろに移動し、Z 軸に沿って切断すると上下に移動します。これらのマシンは、主に平面、2D、2.5D 部品の切断に使用されます。平面彫刻でも丸彫刻でも、平面彫刻と考えることができ、パルスに従って計算されます。
4軸CNCルーターマシン
一般的に、3軸CNCルーターキットに回転軸を追加します。これはA軸とも呼ばれ、4番目の回転軸CNCルーターです。本物の4軸CNCルーターキットを見分けるにはどうすればよいでしょうか？4軸の一般的な例を示します。 3D シリンダールーティングは、丸い短い棒をカットしたり彫ったりして構成されています 3D 仏陀、この作品には 4 つの軸がありますが、3 軸 CNC システムでのみ動作します。回転軸を駆動するには X 軸または Y 軸が使用されます。実際の作業者は 3 軸 CNC マシンまたは回転式の 4 軸 CNC マシンです。
4軸CNCルーターマシン
4 軸 CNC ルーター テーブルは、3 軸 CNC ルーター テーブルでは不可能な両側での作業を可能にします。4 軸 CNC 工作機械にも X、Y、Z 軸があり、XYZA、XYZB、XYZC と呼ばれ、4 つの軸がリンクされ、4 つの軸が同時に動作できます。
4 軸 VS 4 番目の軸
4軸とは、工作機械がX軸、Y軸、Z軸、A軸の動きを同時に実行することを意味します。4軸は工作機械上の4方向を表します。通常、X軸は左右方向、Y軸は前後方向、Z軸は上下方向を表します。A軸は回転軸の正負方向です。4番目の軸は、工作機械がX軸、Y軸、Z軸、A軸の動きを同時に実行できることを意味します。
3軸は4軸のリンクを同時に実行することはできません。4軸CNCルーターマシンは、大きく2つのタイプに分かれています。4つは4軸平面ルーターマシンで、もうXNUMXつはXNUMX軸です。 3D CNC ルーター マシン。名前が示すように、4 軸フラット プレーン ルーター マシンは、材料の片側のみを彫刻または切断します。
4軸目 3D 加工とは、機械が実行できることを意味します 3D 回転彫刻や切削ですが、X、Y、Zの3軸のうち2つがルーティングのためにA軸に変換されます。これらXNUMXつのタイプの違いを説明します。 3D さまざまな角度から見た CNC マシン:
1. 概念的には、4 軸と第 4 軸の違いは、X、Y、Z、A の 軸リンクを同時に実行できるかどうかです。
2. 機械の制御システムの観点から見ると、4 軸 CNC マシンは 4 軸リンク システムを使用し、番目の軸は 軸リンク システムを使用します。
3. 4 軸リンク システムは、機械の動作信号に応じて 3 軸信号伝送を使用します。4 軸リンクは 軸信号伝送を使用し、つの信号は 軸より少なくなります。
4.ルーティング効果により、四軸は第四軸よりも加工が多く、加工がより均一で、死角が小さく、外観がより美しくなります。
5.工作機械の方向とは異なります。四軸のツールチップが指す方向はいつでも変更できます。4軸のツールチップは常にワークピースの中心を指します。4軸は4軸よりも先進的で信頼性が高いです。4軸は、 3D CNCルーターマシン。重要なのは、 60% 3D 市販のCNCルーターマシンは4軸です。四軸を選ぶときは 3D CNC マシンでは、4 軸と 4 軸を区別するだけでなく、ワークのサイズ、重量、硬度、加工方法など、独自の加工条件を分析する必要があります。
5軸CNCルーターマシン
これらのルーターは、3 軸、4 軸 CNC マシン キットに似ていますが、移動できる軸が 2 つ追加されています。これらの追加軸により、材料の 5 つのエッジを同時に切断できるため、プロジェクトの時間が短縮されます。ただし、これらのマシンの X 軸は長いため、安定性と精度が低くなり、3 軸、4 軸 CNC ルーター キットよりも注意が必要になる可能性があります。
5軸CNC加工センターは、高効率と高精度という特徴があり、ワークピースを2つクランプするだけで五面体を加工できます。 30軸リンクのハイエンド数値制御システムを装備すると、複雑な空間面の高精度加工も実行でき、自動車部品や航空機構造部品などの現代の金型の加工に適しています。 120軸垂直加工センターの回転軸にはXNUMXつの方法があります。つはテーブル回転軸です。ベッドに設定されたテーブルは、A軸として定義されているX軸を中心に回転できます。 A軸の一般的な作業範囲は+度から-度です。 また、ワークテーブルの中央には回転テーブルがあり、図に示す位置でZ軸を中心に回転します。これはC軸として定義され、C軸は回転します。 360°このように、A軸とC軸の組み合わせにより、ワークテーブルに固定されたワークピースの底面にある5軸加工センターを除いて、他の0.001つの面は垂直スピンドルで加工できます。 A軸とC軸の最小目盛り値は通常3度であるため、ワークピースを任意の角度に細分化でき、傾斜面、傾斜穴などを加工できます。 A軸とC軸をX、Y、Zの90つの直線軸と連動させると、複雑な空間面を加工できます。 もちろん、これにはハイエンドのCNCシステム、サーボシステム、ソフトウェアのサポートが必要です。 この配置の利点は、スピンドルの構造が比較的単純で、スピンドルの剛性が非常に高く、製造コストが比較的低いことです。しかし、一般的なワークテーブルは大きすぎるように設計することはできず、耐荷重も小さく、特にA軸の回転がXNUMX度以上の場合、ワークピースは切断時にワークテーブルに大きな耐荷重モーメントをもたらします。もうXNUMXつは、垂直スピンドルヘッドの回転に頼ることです。主軸の前端は回転ヘッドであり、Z軸を回転させることができます。 360° C軸になります。回転ヘッドには、X軸を中心に回転できるA軸もあり、通常、±90度以上回転して上記と同じ機能を実現できます。この設定方法の利点は、スピンドルの加工が非常に柔軟で、作業台も非常に大きく設計でき、旅客機の巨大な胴体と巨大なエンジンシェルをこのタイプのマシニングセンターで加工できることです。この設計には大きな利点もあります。球面フライスを使用して曲面を加工する場合、ツールの中心線が加工面に対して垂直になると、球面フライスカッターの頂点の線速度がゼロになるため、頂点で切断されたワークピースの表面品質が悪くなります。スピンドル回転の設計は、スピンドルがワークピースに対して角度を回転するようにすることで、球面フライスカッターが頂点の切断を回避し、一定の線速度を保証し、表面加工品質を向上させるようにしています。この構造は、回転テーブル加工センターでは実現が難しい金型の高精度表面加工に非常に人気があります。 回転の高精度を実現するために、ハイエンドの回転軸にも円形格子フィードバックが装備されており、インデックス精度は数秒以内です。 もちろん、このタイプのスピンドルの回転構造はより複雑で、製造コストも高くなります。
真の 5 軸 VS 偽の 5 軸
真の五軸にはRTCP機能があり、スピンドルの振り子の長さと回転台の機械座標に応じて自動的に変換できます。プログラムをコンパイルするときは、スピンドルの振り子の長さと回転台の位置ではなく、ワークピースの座標のみを考慮する必要があります。本物の五軸であるかどうかは、五軸がリンクされているかどうかに依存せず、偽の五軸も五軸リンクになることができます。スピンドルにRTCP真の五軸アルゴリズムがある場合、インデックス処理を行います。RTCP機能を備えた真の五軸は、5つの座標系を設定するだけでよく、ツールの座標をXNUMX回設定するだけで済みます。偽の五軸は多くの手間がかかります。
RTCP 機能を備えた CNC システムでは、回転軸の中心距離を考慮せずに、ツール チップ プログラミングを直接使用できます。RTCP モードを適用すると、五軸 CNC 加工のプログラミングで、回転するスピンドル ヘッドの中心ではなく、ツール チップを直接ターゲットにできるため、プログラミングがはるかに簡単で効率的になります。
擬似五軸ダブルターンテーブルの場合、インデックス処理の目的を達成するために複数の座標を設定する必要があります。ただし、五軸スイングヘッドの場合は、五軸スイングヘッドが下向きに処理するときに単一のZ動作ではなく、ZがXまたはYと一緒に移動するため、インデックス処理を完了できません。このとき、擬似五軸プログラミングは非常に面倒になり、デバッグがより困難になり、三軸オフセット機能も現時点では使用できません。
あなたにとって理想的な CNC ルーター マシンはどれですか?
これらのルーターは、できることが比較的簡単そうに見えますが、非常に繊細で高度な技術を駆使しています。デザインをさらにクリエイティブにしたい場合は、4 軸または 5 軸の CNC ルーター キットに投資することをお勧めしますが、3 軸または 4 軸の CNC ルーター キットの方が手頃な価格であることが多いです。
ルーターの仕組みについての実用的な知識が得られたので、さまざまなモデル間の違いをよりよく理解できるようになります。
5軸CNCマシンは、2軸CNCマシンよりも3つの追加軸に沿って切断できます。これらのルーターは、材料の5つの側面を同時に切断する機能を備えているため、オペレーターの能力と柔軟性が拡張されます。3軸の同等品とは異なり、これらのマシンは通常、大きなものを切断するために使用されます。 3D 部品。さらに、5 軸 CNC マシンは、ガントリーが高く、X 軸が長いため、より大きな部品を切断できます。ただし、これには大きなコストがかかります。ガントリーが高く、X 軸が長いほど、これらのマシンの精度と安定性が低下します。適切な品質管理のためには、ガントリーの h8 と X 軸の長さを可能な限り制限する必要があります。
ルーターは単純な機械のように見えますが、操作するには一定レベルの専門知識を必要とする非常に高度な技術です。5 軸 CNC マシンは従来の 3 軸タイプよりも高価になる傾向がありますが、最終的には柔軟性が高く、ユーザーはより創造的なデザインを実現できます。
いくつの軸が必要ですか?
9 軸、軸、さらには 軸を備えた CNC ルーターについて聞いたことがあるかもしれません。これほど多くの軸が追加されるとは想像しにくいかもしれませんが、このような驚くべき形状の説明は実は非常に簡単です。
1 つ以上の回転スピンドルを備えた機械を扱っている場合、すでに複数の軸があることになります。
たとえば、2 番目のスピンドルと下部タレットを備えたマシンがあります。これらのマシンには複数の軸があります。上部タレットには 4 つの軸があり、下部タレットには 2 つの軸があります。さらに、反対側のスピンドルにも 2 つの軸があります。これらのマシンには最大 9 つの軸があります。
航空宇宙バルブのような部品は、5 軸 CNC マシンで加工できます。あるいは、回転式 B 軸と 2 つの C 軸用のツイン スピンドル、さらに X、Y、Z を備えた多軸 CNC ルーターでその部品を加工することもできます。また、2 番目の X 軸と Z 軸を提供する下部タレットもあります。そのため、軸は増えますが、部品自体は同じ形状です。
では、あなたのビジネスにはいくつの軸が必要ですか?
製造業ではよくあることですが、その質問に対する答えは特定のアプリケーションによって異なります。次の例をご覧ください。
タービンブレードは自由曲面であり、かなり複雑になることがあります。このようなブレードを仕上げ加工する最も効率的な方法は、5 軸を使用して、ブレードの翼の周りをツールで螺旋状に加工することです。ブレードをある位置にインデックスし、3 つの直線軸を使用して表面加工する場合は、3 軸を使用して加工できますが、これは通常、最も効率的な方法ではありません。
部品の形状から、3 軸、4 軸、または 5 軸の構成が必要かどうかがわかります。
ただし、必要な軸の数は、部品 1 つだけによって決まるのではないことを覚えておくことが重要です。部品によって大きく決まりますが、ショップが達成したい目標も関係します。
顧客がチタン製航空宇宙用ブラケットなどの部品を持ってきたとします。私は「これは 5 軸 CNC ルーター テーブルに最適な部品です」と言いますが、顧客は当社の機械の 5 つでより適切に機能する部品を作ることを計画している可能性があります。その多機能機械は 軸 CNC 機械と同じように最適化されていないかもしれませんが、顧客の長期計画の一部である旋盤、シャフト、チャッカー作業を行う機会を顧客に提供する可能性があります。
考慮すべきもう 1 つの点は作業範囲です。機械に取り付けて工具交換や部品の転送を実行できる最大サイズの部品はどれくらいでしょうか。CNC マシンの機能と、できることとできないことを理解することが重要です。
3 軸 CNC ルーター VS 4 軸 CNC ルーター VS 5 軸 CNC ルーター.pdf
参考文献
CNC ルーターの価格はいくらですか? - 購入ガイド
新品または中古の CNC ルーター マシンまたはテーブル キットを 1 つ購入しようとしている場合、予算内で購入できるように、費用がいくらになるか知りたいと思うかもしれません。支払う最終価格は、購入するメーカーとタイプによって異なります。
CNCルーターの価格：アジアとヨーロッパの比較
この記事では、アジアとヨーロッパでの CNC ルーターの価値について説明し、2 つの地域のさまざまな価格とさまざまなコストを比較するとともに、予算に最適なマシンを選択する方法について説明します。
CNC ルーター用語集の簡単なガイド
CNC ルーター マシンについて何かを学びたい場合は、CNC、CAD、CAM、G コードなどについて用語集から理解する必要があります。
CNC ルーターは何に使用されますか?
CNC ルーター マシンは、自動木工、石の彫刻、金属のフライス加工、プラスチックの彫刻、フォームの切断、ガラスの彫刻に使用されます。
信頼できるポータブル CNC マシンはありますか?
信頼性の高いポータブル CNC マシンを見つけるのに苦労していませんか? ここでは、ニーズに合った適切な工作機械を選択するためのヒントを提供する専門的なユーザー ガイドを紹介します。
初めての CNC ルーター購入ガイド
このガイドは、CNC ルーター マシンとは何か、どのように機能するのか、どのような種類があるのか、何に使われるのか、費用はいくらなのか、どのように選択して購入するのかなどを理解するのに役立ちます。