当您打算购买一台数控雕刻机时,您需要多少轴? 数控雕刻机套件?这是每个数控雕刻机买家都会遇到的问题,所以,我们开始对3轴、4轴、五轴数控雕刻机进行比较。
了解数控雕刻机套件的3轴、4轴、4轴、5轴
5轴:XYZAB、XYZAC、XYZBC(主轴可左右旋转 180° 大约。)
4轴:XYZA、XYZB、XYZC(4轴联动)
第四轴:YZA、XZA(4轴联动)
3轴:XYZ(3轴联动)
A、B或C轴分别对应X、Y、Z旋转轴。
四轴数控雕刻机

这些特定的数控雕刻机可以同时沿着3个不同的轴移动。
X 轴:从左到右
Y 轴:从前到后
Z轴:上下
三轴数控雕刻机可同时沿三个轴移动:X轴、Y轴和Z轴。沿X轴切割时,刀具左右移动;沿Y轴切割时,刀具前后移动;沿Z轴切割时,刀具上下移动。这类机器主要用于切割平面、二维和二维半零件。无论是平面雕刻还是圆形雕刻,都可以将其视为平面雕刻,其切割量是根据脉冲进行计算的。

第四轴数控雕刻机

一般在三轴数控雕刻机套件上增加一个旋转轴,也称为A轴,即第4旋转轴数控雕刻机。如何辨别真正的四轴数控雕刻机套件?我们举一个常见的4轴的例子3D圆柱路由,由一个圆形短棍切割或雕刻一个3D佛祖,这个作品有4个轴,但只与三轴数控系统配合使用,它使用X轴或Y轴来驱动旋转轴,真正的工人是三轴数控机床或旋转四轴数控机床。

四轴数控雕刻机



四轴数控雕刻机可以进行双面加工,这是三轴数控雕刻机所不具备的。四轴数控机床也拥有X、Y、Z三个轴,分别对应XYZA、XYZB、XYZC四个轴,这四个轴相互联动,可以同时工作。

四轴 VS 第四轴
4轴是指机床同时进行X、Y、Z、A轴的运动,4轴代表机床上的4个方向,通常X轴代表左右方向,Y轴为前后方向,Z轴为上下方向,A轴为旋转轴正负方向,第4轴是指机床只能同时进行X、Y、Z、A轴的运动。
三轴机床无法同时执行四轴联动。四轴数控雕刻机大致分为两类:一类是四轴平面雕刻机,另一类是四轴联动雕刻机。3D数控雕刻机。顾名思义,四轴平面雕刻机只在材料的一侧进行雕刻或切割。
第4轴3D加工意味着机器可以执行3D旋转雕刻或切割,但 3 个轴 X、Y 和 Z 中的一个转换为 A 轴进行路由。我们解释这两种类型的3D从不同角度看数控机床:
1、概念上,4axis与4th axis的区别在于X,Y,Z,A4轴联动是否可以同时执行。
2、从机床的控制系统上看,四轴数控机床采用4轴联动系统,第4轴采用4轴联动系统。
3、4轴联动系统根据机器的运动信号采用4轴信号传输,信号损耗小,3轴联动采用3轴信号传输,比4轴少一个信号。
4、从雕刻效果来看,4轴比4轴加工点更多,加工更均匀,死角更小,外观更美观。
5、与机床方向不同。4轴刀尖指向的方向可以随时改变。第4轴的刀尖始终指向工件的中心。4轴比4轴更先进,更可靠。4轴是机床的发展趋势。3D数控雕刻机。重要的是,超过 60% 的3D市场上的数控雕刻机都是4轴。选择4轴时3DCNC机床,不仅要分清4轴和4th轴,还要分析自己的加工情况,比如工件的尺寸,重量,硬度,加工方法等。
四轴数控雕刻机

这些雕刻机有点像三轴或四轴数控机床套件,但它们多了两个可移动的轴。由于能够同时切割材料的五个边缘,这两个额外的轴可以缩短项目时间。然而,由于这些机器的X轴行程更长,稳定性和精度有所降低,因此可能需要比三轴或四轴数控雕刻机套件更多的注意力。
五轴数控加工中心具有高效、高精度的特点,工件一次装夹即可加工五面体。如果配备5轴联动高端数控系统,还可对复杂空间曲面进行高精度加工,更适合汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。2轴立式加工中心的回转轴有5种方式,一种是工作台回转轴,设置在床身上的工作台可以绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围为+30度至-120度。工作台中间还有一个回转工作台,在图示位置绕Z轴回转,定义为C轴,C轴回转 360°这样,通过A轴和C轴的组合,除了工件底面固定在工作台上,5轴加工中心外,其余5个面都可由立式主轴加工。A轴和C轴的最小分度值一般为0.001度,这样就可以对工件进行任意角度的细分,可以加工斜面、斜孔等。如果A轴和C轴与X、Y、Z3个直线轴联动,则可以加工复杂的空间曲面。当然,这需要高档数控系统、伺服系统和软件的支持。这种布置方式的优点是主轴结构比较简单,主轴刚性很好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重能力也较小,特别是当A轴旋转大于或等于90度时,工件在切削时会给工作台带来很大的承重力矩。另一种是依靠立式主轴头的旋转,主轴前端为回转头,可绕Z轴旋转 360° 成为C轴。回转头还带有一个可以绕X轴旋转的A轴,一般可以达到±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的好处是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的很大,客机巨大的机身、巨大的发动机壳体都可以在这种类型的加工中心上加工。这种设计还有一个很大的好处:当我们用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工表面时,由于球面铣刀顶点的线速度为零,顶点切削的工件表面质量会很差。采用主轴回转的设计,使主轴相对工件旋转一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证一定的线速度,提高表面加工质量。这种结构对于模具的高精度曲面加工很受欢迎,这是转台式加工中心难以实现的。为了达到旋转的高精度,高端的旋转轴还配有圆光栅反馈,分度精度在几秒之内。当然,该类主轴的旋转结构比较复杂,制造成本也较高。
真五轴 VS 假五轴
真5轴有RTCP功能,可以根据主轴摆长和旋转工作台机械坐标自动转换,编制程序时只需要考虑工件坐标,不需要考虑主轴摆长和旋转工作台位置。是否是真5轴,和5轴是否联动没有关系,假5轴也可以是5轴联动,主轴如果带RTCP真5轴算法,就是做分度加工,带RTCP功能的真5轴只需要设定一个坐标系,对刀具只需要设定一次坐标,假5轴省事很多。
具备RTCP功能的CNC系统可以直接进行刀尖编程,无需考虑旋转轴的中心距。应用RTCP模式后,五轴CNC加工的编程可以直接以刀尖为目标,而不是旋转主轴的中心,因此编程将变得更加简单高效。
对于伪5轴双转台,需要设置多个坐标才能达到分度加工的目的。但如果是5轴摆头,则无法完成分度加工,因为5轴摆头在向下加工时并不是单一的Z运动,而是Z随X或Y一起移动。此时伪5轴编程会很麻烦,调试起来也会比较困难,而且此时也无法使用3轴偏置功能。


哪种数控雕刻机最适合您?
虽然这些雕刻机的功能看似简单直接,但它们实际上是非常精密且技术先进的设备。如果您希望在设计上更具创意,建议您投资购买四轴或五轴数控雕刻机套装,但三轴或四轴数控雕刻机套装通常价格更实惠。
现在您已经了解了雕刻机的工作原理,您可以更好地理解不同型号之间的差异。
五轴数控机床比三轴数控机床多两个轴进行切割。这些机床能够同时在工件的五个面上进行切割,从而扩展了操作人员的能力和灵活性。与三轴机床不同,这些机床通常用于切割大型工件。3D零件。此外,五轴数控机床具有更高的龙门架和更长的 X 轴,这使得它们能够切割更大的零件;然而,这需要付出巨大的代价;龙门架越高、X 轴越长,这些机床的精度和稳定性就越低。为了进行适当的质量控制,应尽可能限制龙门架的 h8 和 X 轴的长度。
虽然雕刻机看起来像是简单的机器,但它们实际上是高度精密的精密设备,需要一定的专业技能才能操作。五轴数控机床通常比传统的三轴机床更昂贵,但最终能提供更大的灵活性,使用户在设计上更具创意。
您需要多少个轴?
您可能见过一些数控雕刻机提供七轴、九轴甚至十一轴的型号。虽然这么多轴看起来难以想象,但这种惊人的几何形状背后的原因其实很简单。
当您处理具有多个车削主轴的机器时,您可能会说,您已经拥有更多轴。
例如,我们有配备第二主轴和下部转塔的机器。在这些机器上,您将拥有多个轴:顶部转塔将有 2 个轴,下部转塔有 4 个轴,然后您还有同样有 2 个轴的对置主轴。这些机器最多可以有 2 个轴。
像航空航天阀门这样的零件,可以用五轴数控机床加工。或者,我们也可以用多轴数控雕刻机来加工,这种机器带有一个旋转的B轴和两个C轴主轴,以及X、Y和Z轴。此外,还有一个下刀塔,可以提供第二个X轴和Z轴。这样一来,轴数就更多了,但零件本身的几何形状却是一样的。
那么您的业务需要多少个轴?
正如制造业中常见的情况一样,这个问题的答案取决于您的具体应用。请看以下示例:
涡轮叶片是一种自由曲面,可能相当复杂。精加工这种叶片的最有效方法是使用五轴,使刀具沿叶片翼型螺旋状移动。如果您将叶片索引到某个位置,然后使用 3 个线性轴对其进行表面加工,则可以使用三轴进行加工,但这通常不是最有效的方式。
零件的几何形状将告诉您是否需要 3、4 或五轴配置。
然而,重要的是要记住,您需要的轴数不仅仅取决于一个零件。零件本身会决定很多,但同时也取决于车间想要完成的任务。
客户可能会拿来一个零件,比如钛合金航空航天支架,我可能会说:“这非常适合用五轴数控雕刻机加工。”但他们可能计划加工的零件更适合用我们的其他机床加工。这种多功能机床的优化程度可能不如五轴数控机床,但它可以为客户提供车削、轴加工或卡盘加工的机会,而这些加工正是他们长期计划的一部分。
另一件需要考虑的事情是工作范围,您可以放入机器的最大零件尺寸是多少,同时仍可进行工具更换和零件转移?这是了解数控机床的功能以及它能做什么和不能做什么。






