Enrutador CNC de 3 ejes vs Enrutador CNC de 4 ejes vs Enrutador CNC de 5 ejes

Cuando tiene una idea para comprar una máquina enrutador CNC, ¿cuántos ejes necesita para el kit de enrutador CNC? Es un problema común para todos los compradores de enrutadores CNC, así que comencemos a hacer una comparación de enrutadores CNC de 3 ejes, 4 ejes y 5 ejes.

Comprensión de 3 ejes, 4º eje, 4 ejes y 5 ejes para kits de máquinas de enrutador CNC

5 ejes:X-Y-Z-A-B, X-Y-Z-A-C, X-Y-Z-B-C (el eje se puede girar 180 grados hacia la izquierda y hacia la derecha)

4 ejes:X-Y-Z-A, X-Y-Z-B, X-Y-Z-C (enlace de 4 ejes)

Cuarto eje:Y-Z-A, X-Z-A (enlace de 3 ejes)

3 ejes:X-Y-Z (enlace de 3 ejes)

El eje A, B o C corresponde al eje de rotación de X, Y, Z.

Máquina enrutadora CNC de 3 ejes

Estos enrutadores CNC específicos pueden ir a lo largo de tres ejes diferentes al mismo tiempo.

Eje X:de izquierda a derecha

Eje Y:de adelante hacia atrás

Eje Z:arriba y abajo

Máquinas enrutadoras CNC de 3 ejes que mueven tres ejes al mismo tiempo; el eje X, el eje Y y el eje Z. Cortar a lo largo del eje X mueve la broca del enrutador de izquierda a derecha, cortar a lo largo del eje Y lo mueve de adelante hacia atrás, y cortar a lo largo del eje Z lo mueve hacia arriba y hacia abajo. Estas máquinas se utilizan principalmente para cortar piezas planas, 2D y 2.5D. Ya sea que se trate de tallado plano o tallado redondo, puede considerarlo como tallado plano, se calcula de acuerdo con el pulso.

Enrutador CNC de 3 ejes

Máquina enrutadora CNC de cuarto eje

Generalmente, agregue un eje de rotación en el kit de enrutador CNC de 3 ejes, también llamado eje A, es decir, enrutador CNC de 4º eje giratorio. ¿Cómo distinguir un kit de enrutador CNC de 4 ejes real? Damos un ejemplo común de enrutamiento de cilindros 3D de 4 ejes, consiste en un corte de palo corto redondo o tallar un buda 3D, este trabajo tiene 4 ejes, pero solo funciona con el sistema CNC de 3 ejes, se usa el eje X o el eje Y para conducir el eje de rotación, el trabajador real es una máquina CNC de 3 ejes o una máquina CNC rotativa de 4 ejes.

Enrutador CNC de cuarto eje

Máquina enrutadora CNC de 4 ejes

La mesa de enrutador CNC de 4 ejes hace posible el trabajo en ambos lados, que no está en la mesa de enrutador CNC de 3 ejes. Las máquinas herramienta CNC de 4 ejes también tienen ejes X, Y, Z, se refiere a X-Y-Z-A, X-Y-Z-B, X-Y-Z-C, 4 ejes están vinculados, los 4 ejes pueden funcionar al mismo tiempo.

Enrutador CNC de 4 ejes

4 ejes contra 4º eje

4 ejes significa que la máquina herramienta realiza el movimiento de los ejes X, Y, Z y A al mismo tiempo. Los cuatro ejes representan las cuatro direcciones de la máquina herramienta. Por lo general, el eje X representa la dirección izquierda y derecha, el eje Y es la dirección frontal y posterior y el eje Z es la dirección ascendente y descendente. El eje A es la dirección positiva y negativa del eje de rotación. El cuarto eje significa que la máquina herramienta solo puede ejecutar los movimientos de los ejes X, Y, Z y A al mismo tiempo.

Tres ejes no pueden ejecutar el enlace de cuatro ejes simultáneamente. La máquina enrutador CNC de cuarto eje se divide aproximadamente en dos tipos, uno es una máquina enrutador plano plano de cuarto eje y el otro es una máquina enrutador CNC 3D de cuarto eje. Como sugiere el nombre, la máquina rebajadora de plano plano de cuarto eje solo talla o corta en un lado del material.

El mecanizado 3D del cuarto eje significa que la máquina puede realizar tallado o corte rotatorio en 3D, pero uno de los tres ejes X, Y y Z se convierte en el eje A para el enrutamiento. Explicamos la diferencia entre estos dos tipos de máquinas CNC 3D desde diferentes ángulos:

1. Conceptualmente, la diferencia entre 4 ejes y 4º eje es si el enlace de cuatro ejes de X, Y, Z y A se puede ejecutar al mismo tiempo.

2. Desde el punto de vista del sistema de control de la máquina, la máquina CNC de 4 ejes utiliza un sistema de enlace de cuatro ejes y el cuarto eje utiliza un sistema de enlace de tres ejes.

3. El sistema de articulación de 4 ejes utiliza una transmisión de señal de cuatro ejes de acuerdo con la señal de movimiento de la máquina. Pérdida, el enlace de 3 ejes utiliza transmisión de señal de tres ejes, una señal es menor que 4 ejes.

4. De acuerdo con el efecto de enrutamiento, los cuatro ejes tienen más procesamiento que el cuarto eje, el procesamiento es más uniforme, el ángulo muerto es más pequeño y la apariencia es más hermosa.

5. Diferente de la dirección de la máquina herramienta. La dirección a la que apunta la información sobre herramientas de cuatro ejes se puede cambiar en cualquier momento. La punta de la herramienta del 4º eje siempre apunta al centro de la pieza de trabajo. Los cuatro ejes son más avanzados y fiables que el cuarto eje. 4 ejes es la tendencia de desarrollo de las máquinas fresadoras CNC 3D. Lo importante es que más del 60% de las fresadoras CNC 3D del mercado son de 4º eje. Al elegir una máquina CNC 3D de cuatro ejes, es necesario no solo distinguir entre 4 ejes y 4tos ejes, sino también analizar sus propias condiciones de mecanizado, como el tamaño, el peso, la dureza y los métodos de mecanizado de la pieza de trabajo.

Máquina enrutadora CNC de 5 ejes

Estos enrutadores son algo así como el kit de máquina CNC de 3 o 4 ejes, pero tienen dos ejes adicionales por los que pueden moverse. Estos ejes adicionales permiten un tiempo de proyecto más corto debido a su capacidad de cortar cinco bordes del material simultáneamente. Sin embargo, debido al hecho de que estas máquinas tienen un eje X más largo, esto genera menos estabilidad y precisión, lo que potencialmente requiere más atención que un kit de enrutador CNC de 3 o 4 ejes.

El centro de mecanizado CNC de 5 ejes tiene las características de alta eficiencia y alta precisión, y el pentaedro se puede procesar en una sujeción de la pieza de trabajo. Si está equipado con un sistema de control numérico de alta gama con enlace de cinco ejes, también puede realizar un procesamiento de alta precisión de superficies espaciales complejas y es más adecuado para procesar moldes modernos como autopartes y partes estructurales de aviones. Hay dos formas para el eje giratorio del centro de mecanizado vertical de cinco ejes. Uno es el eje giratorio de la mesa. La mesa puesta en la cama puede girar alrededor del eje X, que se define como el eje A. El rango de trabajo general del eje A es de +30 grados a-120 grados. También hay una mesa giratoria en el medio de la mesa de trabajo, que gira alrededor del eje Z en la posición que se muestra en la figura, que se define como el eje C, y el eje C gira 360 grados. De esta forma, mediante la combinación de eje A y eje C, salvo el centro de mecanizado de cinco ejes en la superficie inferior de la pieza fijada en la mesa de trabajo, las otras cinco superficies pueden ser procesadas por el husillo vertical. El valor mínimo de graduación del eje A y del eje C es generalmente de 0,001 grados, de modo que la pieza de trabajo se puede subdividir en cualquier ángulo y se pueden procesar superficies inclinadas, orificios inclinados, etc. Si el eje A y el eje C están vinculados con los tres ejes lineales X, Y, Z, se pueden procesar superficies espaciales complejas. Por supuesto, esto requiere el soporte de software, sistemas servo y sistemas CNC de alta gama. La ventaja de esta disposición es que la estructura del husillo es relativamente simple, la rigidez del husillo es muy buena y el costo de fabricación es relativamente bajo. Sin embargo, la mesa de trabajo general no puede diseñarse para ser demasiado grande, y la capacidad de carga también es pequeña, especialmente cuando la rotación del eje A es mayor o igual a 90 grados, la pieza de trabajo traerá un gran momento de carga a la mesa de trabajo al cortar. El otro es confiar en la rotación del cabezal del husillo vertical. El extremo frontal del eje principal es un cabezal giratorio, que puede rodear el eje Z 360 grados para convertirse en el eje C. El cabezal giratorio también tiene un eje A que puede girar alrededor del eje X, que generalmente puede alcanzar más de ± 90 grados para lograr la misma función que el anterior. La ventaja de este método de configuración es que el procesamiento del husillo es muy flexible, la mesa de trabajo también se puede diseñar para que sea muy grande y el enorme fuselaje y la enorme carcasa del motor del avión de pasajeros se pueden procesar en este tipo de centro de mecanizado. Este diseño también tiene una gran ventaja:cuando utilizamos fresas esféricas para procesar superficies curvas, cuando la línea central de la herramienta es perpendicular a la superficie mecanizada, ya que la velocidad lineal del vértice de la fresa esférica es cero, la superficie La calidad de la pieza de trabajo cortada por el ápice será mala. El diseño de la rotación del husillo se adopta para hacer que el husillo gire un ángulo con respecto a la pieza de trabajo, de modo que la fresa esférica evite el corte del ápice, garantice una cierta velocidad lineal y mejore la calidad del procesamiento de la superficie. Esta estructura es muy popular para el mecanizado de superficies de alta precisión de moldes, lo que es difícil de lograr para los centros de mecanizado de mesa giratoria. Para lograr una alta precisión de rotación, el eje giratorio de gama alta también está equipado con retroalimentación de rejilla circular, y la precisión de indexación es de unos pocos segundos. Por supuesto, la estructura de rotación de este tipo de husillo es más complicada y el costo de fabricación también es alto.

5 ejes verdaderos vs 5 ejes falsos

El verdadero cinco ejes tiene función RTCP. Se puede convertir automáticamente de acuerdo con la longitud del péndulo del eje y las coordenadas mecánicas de la mesa giratoria. Al compilar el programa, solo se deben considerar las coordenadas de la pieza de trabajo, no la longitud del péndulo del husillo y la posición de la mesa giratoria. Si es un verdadero de cinco ejes, no depende de si los cinco ejes están vinculados, el falso cinco ejes también puede ser un vínculo de cinco ejes. Si el cabezal tiene el algoritmo de cinco ejes verdadero RTCP. Es hacer un procesamiento de indexación. La verdadera función de cinco ejes con RTCP solo necesita establecer un sistema de coordenadas, y solo necesita establecer las coordenadas una vez para la herramienta. El falso cinco ejes es un gran problema.

El sistema CNC con función RTCP puede utilizar directamente la programación de la punta de la herramienta sin considerar la distancia al centro del eje giratorio. Después de aplicar el modo RTCP, la programación del mecanizado CNC de 5 ejes puede apuntar directamente a la punta de la herramienta en lugar del centro del cabezal del husillo giratorio, por lo que la programación será mucho más simple y eficiente.

Para la plataforma giratoria doble de pseudo cinco ejes, es necesario establecer múltiples coordenadas para lograr el propósito del procesamiento de índices. Sin embargo, si se trata de un cabezal giratorio de cinco ejes, el procesamiento de indexación no se puede completar, porque el cabezal giratorio de cinco ejes no es un solo movimiento Z cuando se procesa hacia abajo, sino que Z se mueve con X o Y juntos. En este momento, la programación falsa de cinco ejes será muy problemática y la depuración será más difícil, y la función de compensación de tres ejes no se puede utilizar en este momento.

Enrutador CNC de 5 ejes

¿Qué máquina de enrutador CNC es ideal para usted?

Si bien estos enrutadores parecen algo sencillos con lo que pueden lograr, son piezas de tecnología muy delicadas y avanzadas. Si busca ser más creativo con sus diseños, se recomienda que invierta en un kit de enrutador CNC de 4 o 5 ejes, pero los kits de enrutador CNC de 3 o 4 ejes suelen ser más asequibles.

Ahora que tiene un conocimiento práctico de cómo funciona un enrutador, puede comprender mejor las diferencias entre varios modelos.

Las máquinas CNC de 5 ejes pueden cortar a lo largo de dos ejes adicionales que las máquinas CNC de 3 ejes. Estos enrutadores tienen la capacidad de cortar en cinco lados de una pieza de material simultáneamente, lo que amplía las capacidades y la flexibilidad del operador. A diferencia de sus contrapartes de 3 ejes, estas máquinas se utilizan generalmente para cortar piezas grandes en 3D. Además, las máquinas CNC de 5 ejes tienen un pórtico más alto y un eje X más largo, lo que les permite cortar piezas más grandes; sin embargo, esto tiene un costo importante; cuanto más alto es el pórtico y más largo el eje X, menos precisas y estables son estas máquinas. Para un control de calidad adecuado, la altura del pórtico y la longitud del eje X deben limitarse tanto como sea posible.

Aunque los enrutadores parecen máquinas simples, son piezas de tecnología altamente sofisticadas que requieren un cierto nivel de experiencia para operar. Las máquinas CNC de 5 ejes tienden a ser más caras que los tipos tradicionales de 3 ejes, pero en última instancia ofrecen una mayor flexibilidad y permiten a los usuarios ser más creativos con sus diseños.

¿Cuántos ejes necesita?

Es posible que haya visto referencias a enrutadores CNC que ofrecen siete, nueve o incluso once ejes. Aunque muchos ejes adicionales pueden parecer difíciles de imaginar, la explicación de geometrías tan asombrosas es en realidad bastante simple.

Cuando se trata de máquinas que tienen, puede decir, más de un husillo de torneado, entonces ya tiene más ejes.

Por ejemplo, tenemos máquinas con segundos husillos y torretas inferiores. En esas máquinas, tendrá varios ejes:la torreta superior tendrá 4 ejes y la torreta inferior 2, luego tendrá husillos opuestos que también tienen 2 ejes. Esas máquinas pueden tener hasta 9.

Un componente, como una válvula aeroespacial, podría realizarse en una máquina CNC de 5 ejes. O podríamos hacer esa parte en un enrutador CNC de ejes múltiples que tiene un eje B giratorio y husillos gemelos para dos ejes C, más X, Y y Z. También hay una torreta inferior que le da una segunda X y Z. Entonces le da más eje, pero la pieza en sí es la misma geometría.

Entonces, ¿cuántos ejes necesita para su negocio?

Como suele ser el caso en la fabricación, la respuesta a esa pregunta depende de su aplicación particular. Eche un vistazo al siguiente ejemplo:

Una pala de turbina es una superficie de forma libre y puede ser bastante compleja. La forma más eficiente de terminar de mecanizar una hoja como esa es usar 5 ejes, llevando la herramienta en espiral alrededor de la superficie aerodinámica de la hoja. Puede usar un 3 ejes para mecanizar si indexa la hoja en una posición y luego usa tres ejes lineales para mecanizar en la superficie, pero esa no suele ser la forma más eficiente.

La geometría de la pieza le dirá si necesita una configuración de 3, 4 o 5 ejes.

Sin embargo, es importante recordar que el número de ejes que necesita depende de más de una parte. La parte dictará mucho, pero también está lo que el taller quiere lograr.

Un cliente podría traerme una pieza, digamos un soporte aeroespacial de titanio, y yo podría decir, esa es una pieza perfecta para una mesa de enrutador CNC de 5 ejes, pero podría estar planeando fabricar piezas que funcionarían mejor en una de nuestras máquinas. Es posible que esa máquina multifunción no esté optimizada de la misma manera que una máquina CNC de 5 ejes, pero puede brindarle al cliente la oportunidad de realizar trabajos de torno, eje o mandril que forman parte de su plan a largo plazo.

Otra cosa a considerar es el área de trabajo. ¿Cuál es el tamaño máximo de pieza que puede colocar en la máquina y aún realizar cambios de herramienta y transferencias de piezas? Es comprender las capacidades de la máquina CNC y lo que puede y no puede hacer.

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