當(dāng)您打算購買一臺數(shù)控雕刻機時，您需要多少軸？ 數(shù)控雕刻機套件？這是每個數(shù)控雕刻機買家都會遇到的問題，所以，我們開始對3軸、4軸、五軸數(shù)控雕刻機進(jìn)行比較。
了解數(shù)控雕刻機套件的3軸、4軸、4軸、5軸
5軸：XYZAB、XYZAC、XYZBC（主軸可左右旋轉(zhuǎn) 180° 大約。）
4軸：XYZA、XYZB、XYZC（4軸聯(lián)動）
第四軸：YZA、XZA（4軸聯(lián)動）
3軸：XYZ（3軸聯(lián)動）
A、B或C軸分別對應(yīng)X、Y、Z旋轉(zhuǎn)軸。
四軸數(shù)控雕刻機
這些特定的數(shù)控雕刻機可以同時沿著3個不同的軸移動。
X 軸：從左到右
Y 軸：從前到后
Z軸：上下
三軸數(shù)控雕刻機可同時沿三個軸移動：X軸、Y軸和Z軸。沿X軸切割時，刀具左右移動；沿Y軸切割時，刀具前后移動；沿Z軸切割時，刀具上下移動。這類機器主要用于切割平面、二維和二維半零件。無論是平面雕刻還是圓形雕刻，都可以將其視為平面雕刻，其切割量是根據(jù)脈沖進(jìn)行計算的。
第四軸數(shù)控雕刻機
一般在三軸數(shù)控雕刻機套件上增加一個旋轉(zhuǎn)軸，也稱為A軸，即第4旋轉(zhuǎn)軸數(shù)控雕刻機。如何辨別真正的四軸數(shù)控雕刻機套件？我們舉一個常見的4軸的例子3D圓柱路由，由一個圓形短棍切割或雕刻一個3D佛祖，這個作品有4個軸，但只與三軸數(shù)控系統(tǒng)配合使用，它使用X軸或Y軸來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸，真正的工人是三軸數(shù)控機床或旋轉(zhuǎn)四軸數(shù)控機床。
四軸數(shù)控雕刻機
四軸數(shù)控雕刻機可以進(jìn)行雙面加工，這是三軸數(shù)控雕刻機所不具備的。四軸數(shù)控機床也擁有X、Y、Z三個軸，分別對應(yīng)XYZA、XYZB、XYZC四個軸，這四個軸相互聯(lián)動，可以同時工作。
四軸 VS 第四軸
4軸是指機床同時進(jìn)行X、Y、Z、A軸的運動，4軸代表機床上的4個方向，通常X軸代表左右方向，Y軸為前后方向，Z軸為上下方向，A軸為旋轉(zhuǎn)軸正負(fù)方向，第4軸是指機床只能同時進(jìn)行X、Y、Z、A軸的運動。
三軸機床無法同時執(zhí)行四軸聯(lián)動。四軸數(shù)控雕刻機大致分為兩類：一類是四軸平面雕刻機，另一類是四軸聯(lián)動雕刻機。3D數(shù)控雕刻機。顧名思義，四軸平面雕刻機只在材料的一側(cè)進(jìn)行雕刻或切割。
第4軸3D加工意味著機器可以執(zhí)行3D旋轉(zhuǎn)雕刻或切割，但 3 個軸 X、Y 和 Z 中的一個轉(zhuǎn)換為 A 軸進(jìn)行路由。我們解釋這兩種類型的3D從不同角度看數(shù)控機床：
1、概念上，4axis與4th axis的區(qū)別在于X,Y,Z,A4軸聯(lián)動是否可以同時執(zhí)行。
2、從機床的控制系統(tǒng)上看，四軸數(shù)控機床采用4軸聯(lián)動系統(tǒng)，第4軸采用4軸聯(lián)動系統(tǒng)。
3、4軸聯(lián)動系統(tǒng)根據(jù)機器的運動信號采用4軸信號傳輸，信號損耗小，3軸聯(lián)動采用3軸信號傳輸，比4軸少一個信號。
4、從雕刻效果來看，4軸比4軸加工點更多，加工更均勻，死角更小，外觀更美觀。
5、與機床方向不同。4軸刀尖指向的方向可以隨時改變。第4軸的刀尖始終指向工件的中心。4軸比4軸更先進(jìn)，更可靠。4軸是機床的發(fā)展趨勢。3D數(shù)控雕刻機。重要的是，超過 60% 的3D市場上的數(shù)控雕刻機都是4軸。選擇4軸時3DCNC機床，不僅要分清4軸和4th軸，還要分析自己的加工情況，比如工件的尺寸，重量，硬度，加工方法等。
四軸數(shù)控雕刻機
這些雕刻機有點像三軸或四軸數(shù)控機床套件，但它們多了兩個可移動的軸。由于能夠同時切割材料的五個邊緣，這兩個額外的軸可以縮短項目時間。然而，由于這些機器的X軸行程更長，穩(wěn)定性和精度有所降低，因此可能需要比三軸或四軸數(shù)控雕刻機套件更多的注意力。
五軸數(shù)控加工中心具有高效、高精度的特點，工件一次裝夾即可加工五面體。如果配備5軸聯(lián)動高端數(shù)控系統(tǒng)，還可對復(fù)雜空間曲面進(jìn)行高精度加工，更適合汽車零部件、飛機結(jié)構(gòu)件等現(xiàn)代模具的加工。2軸立式加工中心的回轉(zhuǎn)軸有5種方式，一種是工作臺回轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在床身上的工作臺可以繞X軸回轉(zhuǎn)，定義為A軸，A軸一般工作范圍為+30度至-120度。工作臺中間還有一個回轉(zhuǎn)工作臺，在圖示位置繞Z軸回轉(zhuǎn)，定義為C軸，C軸回轉(zhuǎn) 360°這樣，通過A軸和C軸的組合，除了工件底面固定在工作臺上，5軸加工中心外，其余5個面都可由立式主軸加工。A軸和C軸的最小分度值一般為0.001度，這樣就可以對工件進(jìn)行任意角度的細(xì)分，可以加工斜面、斜孔等。如果A軸和C軸與X、Y、Z3個直線軸聯(lián)動，則可以加工復(fù)雜的空間曲面。當(dāng)然，這需要高檔數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和軟件的支持。這種布置方式的優(yōu)點是主軸結(jié)構(gòu)比較簡單，主軸剛性很好，制造成本比較低。但一般工作臺不能設(shè)計太大，承重能力也較小，特別是當(dāng)A軸旋轉(zhuǎn)大于或等于90度時，工件在切削時會給工作臺帶來很大的承重力矩。另一種是依靠立式主軸頭的旋轉(zhuǎn)，主軸前端為回轉(zhuǎn)頭，可繞Z軸旋轉(zhuǎn) 360° 成為C軸?；剞D(zhuǎn)頭還帶有一個可以繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸，一般可以達(dá)到±90度以上，實現(xiàn)上述同樣的功能。這種設(shè)置方式的好處是主軸加工非常靈活，工作臺也可以設(shè)計的很大，客機巨大的機身、巨大的發(fā)動機殼體都可以在這種類型的加工中心上加工。這種設(shè)計還有一個很大的好處：當(dāng)我們用球面銑刀加工曲面時，當(dāng)?shù)毒咧行木€垂直于加工表面時，由于球面銑刀頂點的線速度為零，頂點切削的工件表面質(zhì)量會很差。采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計，使主軸相對工件旋轉(zhuǎn)一個角度，使球面銑刀避開頂點切削，保證一定的線速度，提高表面加工質(zhì)量。這種結(jié)構(gòu)對于模具的高精度曲面加工很受歡迎，這是轉(zhuǎn)臺式加工中心難以實現(xiàn)的。為了達(dá)到旋轉(zhuǎn)的高精度，高端的旋轉(zhuǎn)軸還配有圓光柵反饋，分度精度在幾秒之內(nèi)。當(dāng)然，該類主軸的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本也較高。
真五軸 VS 假五軸
真5軸有RTCP功能，可以根據(jù)主軸擺長和旋轉(zhuǎn)工作臺機械坐標(biāo)自動轉(zhuǎn)換，編制程序時只需要考慮工件坐標(biāo)，不需要考慮主軸擺長和旋轉(zhuǎn)工作臺位置。是否是真5軸，和5軸是否聯(lián)動沒有關(guān)系，假5軸也可以是5軸聯(lián)動，主軸如果帶RTCP真5軸算法，就是做分度加工，帶RTCP功能的真5軸只需要設(shè)定一個坐標(biāo)系，對刀具只需要設(shè)定一次坐標(biāo)，假5軸省事很多。
具備RTCP功能的CNC系統(tǒng)可以直接進(jìn)行刀尖編程，無需考慮旋轉(zhuǎn)軸的中心距。應(yīng)用RTCP模式后，五軸CNC加工的編程可以直接以刀尖為目標(biāo)，而不是旋轉(zhuǎn)主軸的中心，因此編程將變得更加簡單高效。
對于偽5軸雙轉(zhuǎn)臺，需要設(shè)置多個坐標(biāo)才能達(dá)到分度加工的目的。但如果是5軸擺頭，則無法完成分度加工，因為5軸擺頭在向下加工時并不是單一的Z運動，而是Z隨X或Y一起移動。此時偽5軸編程會很麻煩，調(diào)試起來也會比較困難，而且此時也無法使用3軸偏置功能。
哪種數(shù)控雕刻機最適合您？
雖然這些雕刻機的功能看似簡單直接，但它們實際上是非常精密且技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備。如果您希望在設(shè)計上更具創(chuàng)意，建議您投資購買四軸或五軸數(shù)控雕刻機套裝，但三軸或四軸數(shù)控雕刻機套裝通常價格更實惠。
現(xiàn)在您已經(jīng)了解了雕刻機的工作原理，您可以更好地理解不同型號之間的差異。
五軸數(shù)控機床比三軸數(shù)控機床多兩個軸進(jìn)行切割。這些機床能夠同時在工件的五個面上進(jìn)行切割，從而擴(kuò)展了操作人員的能力和靈活性。與三軸機床不同，這些機床通常用于切割大型工件。3D零件。此外，五軸數(shù)控機床具有更高的龍門架和更長的 X 軸，這使得它們能夠切割更大的零件；然而，這需要付出巨大的代價；龍門架越高、X 軸越長，這些機床的精度和穩(wěn)定性就越低。為了進(jìn)行適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制，應(yīng)盡可能限制龍門架的 h8 和 X 軸的長度。
雖然雕刻機看起來像是簡單的機器，但它們實際上是高度精密的精密設(shè)備，需要一定的專業(yè)技能才能操作。五軸數(shù)控機床通常比傳統(tǒng)的三軸機床更昂貴，但最終能提供更大的靈活性，使用戶在設(shè)計上更具創(chuàng)意。
您需要多少個軸？
您可能見過一些數(shù)控雕刻機提供七軸、九軸甚至十一軸的型號。雖然這么多軸看起來難以想象，但這種驚人的幾何形狀背后的原因其實很簡單。
當(dāng)您處理具有多個車削主軸的機器時，您可能會說，您已經(jīng)擁有更多軸。
例如，我們有配備第二主軸和下部轉(zhuǎn)塔的機器。在這些機器上，您將擁有多個軸：頂部轉(zhuǎn)塔將有 2 個軸，下部轉(zhuǎn)塔有 4 個軸，然后您還有同樣有 2 個軸的對置主軸。這些機器最多可以有 2 個軸。
像航空航天閥門這樣的零件，可以用五軸數(shù)控機床加工。或者，我們也可以用多軸數(shù)控雕刻機來加工，這種機器帶有一個旋轉(zhuǎn)的B軸和兩個C軸主軸，以及X、Y和Z軸。此外，還有一個下刀塔，可以提供第二個X軸和Z軸。這樣一來，軸數(shù)就更多了，但零件本身的幾何形狀卻是一樣的。
那么您的業(yè)務(wù)需要多少個軸？
正如制造業(yè)中常見的情況一樣，這個問題的答案取決于您的具體應(yīng)用。請看以下示例：
渦輪葉片是一種自由曲面，可能相當(dāng)復(fù)雜。精加工這種葉片的最有效方法是使用五軸，使刀具沿葉片翼型螺旋狀移動。如果您將葉片索引到某個位置，然后使用 3 個線性軸對其進(jìn)行表面加工，則可以使用三軸進(jìn)行加工，但這通常不是最有效的方式。
零件的幾何形狀將告訴您是否需要 3、4 或五軸配置。
然而，重要的是要記住，您需要的軸數(shù)不僅僅取決于一個零件。零件本身會決定很多，但同時也取決于車間想要完成的任務(wù)。
客戶可能會拿來一個零件，比如鈦合金航空航天支架，我可能會說：“這非常適合用五軸數(shù)控雕刻機加工?！钡麄兛赡苡媱澕庸さ牧慵m合用我們的其他機床加工。這種多功能機床的優(yōu)化程度可能不如五軸數(shù)控機床，但它可以為客戶提供車削、軸加工或卡盤加工的機會，而這些加工正是他們長期計劃的一部分。
另一件需要考慮的事情是工作范圍，您可以放入機器的最大零件尺寸是多少，同時仍可進(jìn)行工具更換和零件轉(zhuǎn)移？這是了解數(shù)控機床的功能以及它能做什么和不能做什么。
