Roteador CNC 3 Axis vs Roteador CNC 4 Axis vs Roteador CNC 5 Axis

Quando você tem a ideia de comprar uma fresadora CNC, de quantos eixos você precisa para o kit da fresadora CNC? É um problema comum para todos os compradores de roteadores CNC, então, vamos começar a fazer uma comparação de roteadores CNC de 3 eixos, 4 eixos e 5 eixos.




Compreender 3 eixos, 4º eixo, 4 eixos e 5 eixos para kits de máquina de roteador CNC




5 eixos:X-Y-Z-A-B, X-Y-Z-A-C, X-Y-Z-B-C (o fuso pode ser girado para a esquerda e para a direita em 180 graus).

4 eixos:X-Y-Z-A, X-Y-Z-B, X-Y-Z-C (ligação de 4 eixos)

4º eixo:Y-Z-A, X-Z-A (ligação de 3 eixos)

3 eixos:X-Y-Z (articulação de 3 eixos)




Os eixos A, B ou C correspondem ao eixo de rotação de X, Y, Z.

Máquina roteadora CNC de 3 eixos

Esses roteadores CNC específicos podem seguir três eixos diferentes ao mesmo tempo.




Eixo X:da esquerda para a direita

Eixo Y:frente para trás

Eixo Z:para cima e para baixo




Máquinas roteadoras CNC de 3 eixos movendo três eixos ao mesmo tempo; o eixo X, o eixo Y e o eixo Z. Cortar ao longo do eixo X move a broca da tupia da esquerda para a direita, cortar ao longo do eixo Y move da frente para trás e cortar ao longo do eixo Z move para cima e para baixo. Essas máquinas são usadas principalmente para o corte de peças planas 2D e 2.5D. Quer se trate de um entalhe plano ou redondo, você pode pensar nisso como um entalhe plano, é calculado de acordo com o pulso.





Roteador CNC de 3 eixos

Máquina roteadora CNC de 4º eixo

Geralmente, adicione um eixo de rotação no kit de fresadora CNC de 3 eixos, também chamado de eixo A, ou seja, fresadora CNC de 4º eixo rotativo. Como distinguir um kit real de fresadora CNC de 4 eixos? Damos um exemplo comum de roteamento de cilindro 3D de 4 eixos, consiste em um corte de vara curto redondo ou esculpir um Buda 3D, este trabalho tem 4 eixos, mas só funciona com sistema CNC de 3 eixos, é usado o eixo X ou eixo Y para conduzir o eixo de rotação, o trabalhador real é uma máquina CNC de 3 eixos ou uma máquina CNC rotativa de 4º eixo.


Router CNC de 4º eixo

Máquina roteadora CNC de 4 eixos

A mesa da fresadora CNC de 4 eixos possibilita o trabalho em ambos os lados, o que não ocorre na mesa da fresadora CNC de 3 eixos. As máquinas-ferramentas CNC de 4 eixos também têm eixos X, Y, Z, referem-se a X-Y-Z-A, X-Y-Z-B, X-Y-Z-C, 4 eixos estão vinculados, os 4 eixos podem trabalhar ao mesmo tempo.


Roteador CNC de 4 eixos



4 eixos VS 4º eixo




4 eixos significa que a máquina-ferramenta executa o movimento dos eixos X, Y, Z e A ao mesmo tempo. Os quatro eixos representam as quatro direções da máquina-ferramenta. Normalmente, o eixo X representa a direção esquerda e direita, o eixo Y é a direção frontal e traseira e o eixo Z é a direção para cima e para baixo. O eixo A é a direção positiva e negativa do eixo de rotação. O 4º eixo significa que a máquina-ferramenta só pode executar os movimentos dos eixos X, Y, Z e A ao mesmo tempo.




Três eixos não podem executar a ligação de quatro eixos simultaneamente. A fresadora CNC de 4º eixo é dividida em dois tipos, uma é uma fresadora plana de 4º eixo e a outra é uma fresadora CNC 3D de 4º eixo. Como o nome sugere, a fresadora de plano plano de 4º eixo esculpe ou corta apenas em um lado do material.




A usinagem 3D do 4º eixo significa que a máquina pode realizar entalhe ou corte giratório 3D, mas um dos três eixos X, Y e Z é convertido no eixo A para o roteamento. Explicamos a diferença entre esses dois tipos de máquinas CNC 3D de ângulos diferentes:




1. Conceitualmente, a diferença entre 4 eixos e 4 eixos é se a ligação de quatro eixos de X, Y, Z e A pode ser executada ao mesmo tempo.

2. Do ponto de vista do sistema de controle da máquina, a máquina CNC de 4 eixos usa um sistema de articulação de quatro eixos e o 4o eixo usa um sistema de articulação de três eixos.

3. O sistema de articulação de 4 eixos usa transmissão de sinal de quatro eixos de acordo com o sinal de movimento da máquina. Perda, a ligação de 3 eixos usa transmissão de sinal de três eixos, um sinal é inferior a 4 eixos.

4. De acordo com o efeito de roteamento, o quatro eixos tem mais processamento do que o 4º eixo, o processamento é mais uniforme, o ângulo morto é menor e a aparência é mais bonita.

5. Diferente da direção da máquina-ferramenta. A direção para a qual a dica de ferramenta de quatro eixos aponta pode ser alterada a qualquer momento. A ponta da ferramenta do 4º eixo sempre aponta para o centro da peça de trabalho. O quarto eixo é mais avançado e mais confiável do que o 4º eixo. 4 eixos é a tendência de desenvolvimento de fresadoras CNC 3D. O importante é que mais de 60% das fresadoras CNC 3D do mercado são de 4º eixo. Ao escolher uma máquina CNC 3D de quatro eixos, é necessário não apenas distinguir entre 4 e 4 eixos, mas também analisar suas próprias condições de usinagem, como tamanho, peso, dureza e métodos de usinagem da peça.

Máquina roteadora CNC de 5 eixos

Esses roteadores são parecidos com o kit de máquina CNC de 3 e 4 eixos, mas têm dois eixos adicionais pelos quais podem se mover. Esses eixos adicionais permitem um tempo de projeto mais curto devido à sua capacidade de cortar cinco arestas do material simultaneamente. No entanto, devido ao fato de essas máquinas terem um eixo X mais longo, isso proporciona menos estabilidade e precisão - potencialmente exigindo mais atenção do que um kit de fresadora CNC de 3, 4 eixos.




O centro de usinagem CNC de 5 eixos tem as características de alta eficiência e alta precisão, e o pentaedro pode ser processado em uma fixação da peça. Se equipado com um sistema de controle numérico de última geração com ligação de cinco eixos, ele também pode realizar processamento de alta precisão de superfícies espaciais complexas e é mais adequado para processar moldes modernos, como peças automotivas e peças estruturais de aeronaves. Existem duas formas para o eixo rotativo do centro de usinagem vertical de cinco eixos. Um é o eixo rotativo da mesa. A mesa posta na cama pode girar em torno do eixo X, que é definido como eixo A. A faixa geral de trabalho do eixo A é de +30 graus a-120 graus. Há também uma mesa rotativa no meio da mesa de trabalho, que gira em torno do eixo Z na posição mostrada na figura, que é definida como eixo C, e o eixo C gira 360 graus. Desta forma, através da combinação do eixo A e do eixo C, exceto para o centro de usinagem de cinco eixos na superfície inferior da peça fixada na mesa de trabalho, as outras cinco superfícies podem ser processadas pelo fuso vertical. O valor mínimo de graduação dos eixos A e C é geralmente 0,001 graus, de modo que a peça de trabalho pode ser subdividida em qualquer ângulo e superfícies inclinadas, furos inclinados, etc. podem ser processados. Se os eixos A e C estiverem vinculados aos três eixos lineares X, Y, Z, superfícies espaciais complexas podem ser processadas. Claro, isso requer o suporte de sistemas CNC de ponta, servo-sistemas e software. A vantagem deste arranjo é que a estrutura do fuso é relativamente simples, a rigidez do fuso é muito boa e o custo de fabricação é relativamente baixo. No entanto, a mesa de trabalho geral não pode ser projetada para ser muito grande e a capacidade de suporte de carga também é pequena, especialmente quando a rotação do eixo A é maior ou igual a 90 graus, a peça de trabalho trará um grande momento de suporte de carga para a mesa de trabalho ao cortar. A outra é contar com a rotação da cabeça do fuso vertical. A extremidade frontal do eixo principal é uma cabeça giratória, que pode circundar o eixo Z 360 graus para se tornar o eixo C. A cabeça giratória também tem um eixo A que pode girar em torno do eixo X, que geralmente pode atingir mais de ± 90 graus para atingir a mesma função acima. A vantagem deste método de configuração é que o processamento do fuso é muito flexível, a mesa de trabalho também pode ser projetada para ser muito grande e a enorme fuselagem e o enorme casco do motor da aeronave de passageiros podem ser processados ​​neste tipo de centro de usinagem. Este desenho também traz uma grande vantagem:quando utilizamos fresas esféricas para processar superfícies curvas, quando a linha central da ferramenta é perpendicular à superfície usinada, já que a velocidade linear do ápice da fresa esférica é zero, a superfície a qualidade da peça de trabalho cortada pelo ápice será ruim. O desenho da rotação do fuso é adotado para fazer o fuso girar em ângulo em relação à peça, de forma que a fresa esférica evite o corte de vértice, garanta uma determinada velocidade linear e melhore a qualidade do processamento superficial. Esta estrutura é muito popular para usinagem de superfície de alta precisão de moldes, o que é difícil para centros de usinagem de mesa rotativa. A fim de alcançar a alta precisão de rotação, o eixo rotativo de ponta também é equipado com feedback de grade circular e a precisão de indexação é de poucos segundos. Obviamente, a estrutura de rotação deste tipo de fuso é mais complicada e o custo de fabricação também é alto.




True 5 Axis VS Fake 5 Axis




Os cinco eixos verdadeiros têm função RTCP. Pode ser convertido automaticamente de acordo com o comprimento do pêndulo do fuso e as coordenadas mecânicas da mesa rotativa. Ao compilar o programa, apenas as coordenadas da peça de trabalho precisam ser consideradas, não o comprimento do pêndulo do fuso e a posição da mesa rotativa. Quer se trate de um eixo cinco real, não depende se o eixo cinco está vinculado, o cinco eixos falso também pode ser uma articulação de cinco eixos. Se o fuso tem o algoritmo verdadeiro de cinco eixos RTCP. É para fazer o processamento de indexação. O verdadeiro cinco eixos com função RTCP só precisa definir um sistema de coordenadas e só precisa definir as coordenadas uma vez para a ferramenta. Os cinco eixos falsos dão muito trabalho.




O sistema CNC com função RTCP pode usar diretamente a programação da ponta da ferramenta sem considerar a distância do centro do eixo de rotação. Depois de aplicar o modo RTCP, a programação da usinagem CNC de 5 eixos pode visar diretamente a ponta da ferramenta em vez do centro do cabeçote rotativo do fuso, de modo que a programação se tornará muito mais simples e eficiente.




Para a mesa giratória dupla de pseudo cinco eixos, várias coordenadas precisam ser definidas para atingir o propósito de processamento de índice. No entanto, se for uma cabeça oscilante de cinco eixos, o processamento de indexação não pode ser concluído, porque a cabeça oscilante de cinco eixos não é um único movimento Z ao processar para baixo, mas Z se move com X ou Y juntos. Neste momento, a programação falsa de cinco eixos será muito problemática e a depuração será mais difícil, e a função de deslocamento de três eixos não pode ser usada neste momento.




Roteador CNC de 5 eixos

Qual roteador CNC é ideal para você?

Embora esses roteadores pareçam um tanto diretos quanto ao que podem realizar, eles são peças de tecnologia muito delicadas e avançadas. Se você está procurando ser mais criativo com seus projetos, é recomendável investir em um kit de fresadora CNC de 4 ou 5 eixos, mas os kits de fresadora CNC de 3 ou 4o eixo costumam ser mais acessíveis.




Agora que você tem um conhecimento prático de como funciona um roteador, pode entender melhor as diferenças entre os vários modelos.




As máquinas CNC de 5 eixos podem cortar ao longo de dois eixos adicionais do que as máquinas CNC de 3 eixos. Esses roteadores têm a capacidade de cortar cinco lados de um pedaço de material simultaneamente, o que expande as capacidades e flexibilidade do operador. Ao contrário de suas contrapartes de 3 eixos, essas máquinas são geralmente usadas para cortar grandes peças 3D. Além disso, as máquinas CNC de 5 eixos têm um pórtico mais alto e um eixo X mais longo, o que permite cortar peças maiores; no entanto, isso tem um custo sério; quanto mais alto o pórtico e mais longo o eixo X, menos precisas e estáveis ​​essas máquinas são. Para um controle de qualidade adequado, a altura do pórtico e o comprimento do eixo X devem ser limitados ao máximo.




Embora os roteadores pareçam máquinas simples, eles são peças de tecnologia altamente sofisticadas que requerem um certo nível de especialização para operar. As máquinas CNC de 5 eixos tendem a ser mais caras do que os tipos tradicionais de 3 eixos, mas, em última análise, oferecem maior flexibilidade e permitem que os usuários sejam mais criativos em seus projetos.

De quantos eixos você precisa?

Você pode ter visto referências a roteadores CNC que oferecem sete, nove ou até onze eixos. Embora muitos eixos adicionais possam parecer difíceis de imaginar, a explicação para essas geometrias surpreendentes é, na verdade, bastante simples.




Quando você está lidando com máquinas que têm, você pode dizer, mais de um fuso de torneamento, então você já tem mais eixos.




Por exemplo, temos máquinas com segundos fusos e torres inferiores. Nessas máquinas, você terá vários eixos:a torre superior terá 4 eixos e a torre inferior terá 2, então você terá fusos opostos com 2 eixos também. Essas máquinas podem ter até 9.




Um componente, como uma válvula aeroespacial, pode ser feito em uma máquina CNC de 5 eixos. Ou poderíamos fazer essa parte em uma fresadora CNC multieixo que tem um eixo B rotativo e fusos duplos para dois eixos C, além de X, Y e Z. Há também uma torre inferior que fornece um segundo X e Z. Portanto, isso dá a você mais eixos, mas a peça em si é a mesma geometria.




Então, de quantos eixos você precisa para o seu negócio?




Como costuma ser o caso na fabricação, a resposta a essa pergunta depende de sua aplicação específica. Veja o seguinte exemplo:




Uma lâmina de turbina é uma superfície de forma livre e pode ser bastante complexa. A maneira mais eficiente de fazer o acabamento de uma lâmina como essa é usar 5 eixos, levando a ferramenta em uma espiral ao redor do aerofólio da lâmina. Você pode usar um eixo de 3 para usinar se você indexar a lâmina para uma posição e, em seguida, usar três eixos lineares para usinar a superfície, mas essa normalmente não é a maneira mais eficiente.




A geometria da peça dirá se você precisa de uma configuração de 3, 4 ou 5 eixos.




No entanto, é importante lembrar que o número de eixos de que você precisa depende de mais do que apenas uma parte. A parte vai ditar muito disso, mas também há o que a loja deseja realizar.




Um cliente pode me trazer uma peça, digamos um suporte aeroespacial de titânio, e eu poderia dizer, essa é uma peça perfeita para uma mesa de roteador CNC de 5 eixos, mas eles podem estar planejando fazer peças que funcionariam melhor em uma de nossas máquinas. Essa máquina multifuncional pode não ser otimizada da mesma forma que uma máquina CNC de 5 eixos, mas pode dar ao cliente a oportunidade de fazer tornos, eixos ou mandris que fazem parte de seu plano de longo prazo.




Outra coisa a considerar é o envelope de trabalho. Qual é o tamanho máximo da peça que você pode colocar na máquina e ainda realizar trocas de ferramentas e transferências de peças? É entender as capacidades da máquina CNC e o que ela pode e não pode fazer.



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