什么是三轴、四轴、五轴数控加工？
CNC加工已发展成为全球车间使用的最关键的制造工艺之一。将计算机控制添加到以前的手动过程中，使加工零件的准确度和精度有了飞跃。
此外，由于各行各业的要求日益复杂，数控机床经历了多次演变，以更好地满足客户的需求。
CNC加工技术的发展催生了该技术的各种形式和变化。其中包括3轴、4轴和5轴CNC机床。
作为CNC加工服务的领先供应商，我们经常收到客户关于这些技术如何工作的问题。所以，我们决定通过这篇文章来更多地了解它们。
这篇文章将重点介绍每种技术的工作原理、优点、缺点和应用。最重要的是，我们将向您展示如何为您的项目选择最佳的CNC加工类型。
所以，让我们从三轴数控机床开始。
什么是三轴数控加工？
三轴数控加工是最简单、最常见的形式。此过程使用沿3轴移动的旋转刀具来加工固定工件。
切削刀具沿X、Y和Z轴移动以修剪零件上的多余材料。此外，它甚至可以同时沿这些多个轴移动以创建所需的设计。
这意味着数控机床可以从一侧到另一侧、从前到后、上下切入工件。但是，固定工件的工作台根本不能自由移动。
好处
尽管当今行业中有更先进的系统可用，但3轴CNC加工仍然得到广泛使用。所以，让我们来看看保持它的一些优势。
√低成本
3轴CNC加工最适合快速生产基本几何形状和简单部件。此外，在3轴加工中，为生产运行编程和设置计算机相对容易。
√多功能性
三轴数控加工是一种高度通用的零件制造工艺。只需更换刀具，即可进行钻孔、铣削甚至车削等各种操作。
这些机器还集成了自动换刀装置，从而扩展了它们的能力。
缺点
3轴加工也受到多种因素的阻碍，使其无法满足所有加工需求。其中一些因素包括：
√设计限制
使用3轴CNC加工，您仅限于基本形状和几何形状，例如，它无法创建底切特征。尽管机器在熟练的机械师手中可以做更多的事情，但它仍然无法匹配4轴和5轴CNC机器可获得的复杂形状。
此外，它不适合加工具有特殊深特征或狭窄腔的零件。
√多种设置
由于固定工件的工作台是静止的，因此机械师必须多次改变其方向才能加工其其他面。
这种重新定位会导致准确性的损失，更不用说这样做会浪费时间了。
√表面光洁度差
3轴加工获得的表面光洁度相对较差，尤其是在Z切割上。发生这种情况是因为刀具较长。因此，它会经历更多的振动，这可能会破坏产品的光洁度。
五轴cnc加工应用
3轴CNC加工仍然是一个非常有用的过程。我们可以用它来创建各种高精度的基本几何图形。
这些应用包括：
2和2.5D图案雕刻
槽铣和面铣
螺纹孔与机器轴线一致。
钻孔等。
什么是四轴数控加工？
4轴CNC加工比3轴加工提供了显着的升级。它通过旋转运动增加了额外的自由度，使加工复杂的特征变得可能和更直接。
在4轴CNC加工中，刀具在X、Y、Z轴上自由移动来加工工件。但是，工件不像3轴加工那样在工作台上静止不动。
4轴CNC机床可以在称为A轴的平面内围绕X轴旋转工件。因此，当刀具沿着工件移动并且工作台转动它时，您可以沿着工件的轮廓进行切割。
好处
许多优势来自于为您的制造项目选择4轴CNC机床。这里是其中的一些
√可实现更高的设计复杂性
由于工作台围绕X轴旋转，4轴数控机床可以生产复杂的细节零件。此外，额外的旋转使其能够以奇怪的角度访问和加工其他面上的零件，以创建最终零件。
√高精度和准确度
4轴CNC机床无需调整或更换夹具即可访问工件的多个面。因此，用它制造的零件非常准确，并且符合严格的标准。
√更高的速度和更低的生产成本
在4轴CNC机床上完成的大部分工作只需要一次装夹。因此，工作可以顺利进行，无需停机或干预来更换夹具和工具。
此外，由于不需要多个夹具来固定零件，生产成本显着降低，尤其是与3轴加工相比。
缺点
四轴数控机床也存在一些缺陷，可能使其不适合某些客户。让我们来看看它们。
√运行成本高
与运行3轴CNC机床相比，运行4轴CNC机床的成本相对较高。这是由于机器的额外功能和操作机器所需的专业劳动力。
4轴加工应用
4轴CNC加工开辟了广泛的制造可能性。它的一些应用包括：
弯曲的几何形状
雕刻或加工圆柱体侧面和轮廓
车削和铣削（在同一台机器上）。
切割侧孔和口袋。
什么是五轴数控加工？
5轴加工是在车间制造复杂、精密金属零件的最准确、最先进的方法。
在5轴CNC机床中，刀具在X、Y和Z轴上移动，就像在3轴机床中一样。除此之外，工作台还可以绕X和Y轴旋转工件。
这些旋转平面分别称为A轴和B轴。
这些额外的旋转打开了以前无法加工的工件的其他面。因此，对于5轴机床，由于机床在XYZ轴上移动并同时在A和B平面中旋转，因此可以进行精确的3D加工。
什么是3+2轴加工？
有些人吹捧3+2轴加工与5轴加工相同，但事实并非如此。尽管两者都可以朝同一方向移动，但它们的移动方式不同。
在真正的5轴铣床中，刀具可以在XYZ轴上移动，而工作台同时在A轴和B轴上转动。但是，这种同时运动在3+2轴铣床上是不可能的。
3+2轴机床只能在切割开始前通过沿X和Y轴旋转工作台来移动工作台。在XYZ轴上进行切割时，它无法实时执行此操作。
好处
使用优质的5轴CNC加工服务有很多优势。
√复杂零件创建
正因为如此，五轴数控加工在航空航天、汽车和能源行业非常受欢迎。
它可以处理其他加工方法甚至无法覆盖的各种弯曲几何形状、狭窄的腔体、悬垂特征等。
√缩短交货时间
使用5轴CNC机床制造零件是一项非常快速的工作。它不需要多次设置来改变夹具或零件方向。在一个单步加工过程中，它可以创建令人难以置信的复杂形状。
√令人难以置信的表面光洁度
多亏了4和5轴运动，该5轴加工机可定向部件更靠近所述切割工具。这样可以实现更清洁、更准确的切割，从而获得一流的表面光洁度。
缺点
5轴CNC加工的唯一缺点在于其成本。它提供的优质服务和功能使其比3轴和4轴加工更昂贵。
但是，对于需要超高质量的应用程序，这笔额外的成本是值得的。
应用
5轴加工的一些典型应用包括：
加工复杂形状
创建倾斜表面
高精度、低公差应用
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