مقارنة بين أجهزة التوجيه CNC ذات 3 محاور و 4 محاور و 5 محاور

جدول المحتويات
فهم مجموعات آلة التوجيه CNC ذات 3 محاور ، والمحور الرابع ، و 4 محاور ، و 4 محاور
ما هي آلة التوجيه CNC المناسبة لك؟
كم عدد المحاور التي تحتاجها بالفعل؟

قد يبدو شراء مجموعة أدوات التوجيه باستخدام الحاسب الآلي أمرًا محيرًا للعقل مع العديد من الطرز المختلفة في السوق. كيف تعرف ما إذا كنت بحاجة إلى جهاز توجيه CNC ذي 3 محاور أو 4 محاور أو 5 محاور؟ ماهو الفرق؟ انت لست وحدك! إنها معضلة شائعة لكل مشتري جهاز توجيه CNC لأول مرة. اقرأ هذا الدليل السهل لمساعدتك على فهم ما يعنيه كل ذلك ، وما هو النموذج المناسب لك ولاحتياجاتك.

فهم مجموعات آلة التوجيه CNC ذات 3 محاور ، والمحور الرابع ، و 4 محاور ، و 4 محاور

فيما يلي بعض الأنواع المختلفة التي ستجدها في السوق الآن:

5 محاور: XYZAB ، XYZAC ، XYZBC (يمكن تدوير المغزل 180 درجة لليسار واليمين).

4 محاور: XYZA ، XYZB ، XYZC (4 محاور الارتباط).

المحور الرابع: YZA ، XZA (ترابط ثلاثي المحاور).

3 محاور: XYZ (3 محاور الربط).

تتوافق المحاور A أو B أو C مع محاور الدوران X و Y و Z.

ماكينات راوتر CNC ذات 3 محاور

تعد أجهزة التوجيه CNC ذات 3 محاور هي أبسط أنواع الماكينات ويمكنها السير على طول ثلاثة محاور مختلفة في نفس الوقت ، ومن هنا جاء الاسم.

المحور السيني: من اليسار إلى اليمين

المحور الصادي: من الأمام إلى الخلف

المحور Z: لأعلى ولأسفل

3 محاور آلات التوجيه باستخدام الحاسب الآلي يمكن أن تتحرك على طول ثلاثة محاور في وقت واحد ؛ المحور السيني والمحور الصادي والمحور ع. يؤدي القطع على طول المحور X إلى تحريك بت جهاز التوجيه من اليسار إلى اليمين ، والقطع على طول المحور Y يحركه من الأمام إلى الخلف ، ويؤدي القطع عبر المحور Z إلى تحريكه لأعلى ولأسفل. تستخدم هذه الآلات بشكل أساسي لقطع الأجزاء المسطحة ، 2D ، و 2.5 D. سواء كان نحتًا مسطحًا أو دائريًا ، فمن الأسهل التفكير فيه على أنه نحت مسطح. 

آلات التوجيه CNC ذات المحور الرابع

بشكل عام ، عند إضافة محور دوران إلى مجموعة أدوات توجيه CNC ذات 3 محاور ، وتسمى أيضًا المحور A ، فإنها تصبح راوتر CNC ذو المحور الدوار الرابع. هذه طريقة أرخص لتمكينك من القيام بمهام أكثر تعقيدًا ولكنها ليست متعددة الاستخدامات أو فعالة مثل آلة مناسبة ذات 4 محاور. 

إذن كيف يمكنك التمييز بين مجموعة أدوات توجيه CNC ذات 4 محاور حقيقية من مجموعة أدوات توجيه CNC ذات المحور الرابع؟ من الأمثلة الشائعة على جهاز التوجيه CNC ذي 4 محاور نحت تمثال بوذا من عصا خشبية قصيرة مستديرة ، وهذا يتضمن استخدام 4 محاور لأنها نحت أسطواني ثلاثي الأبعاد. لن يكون جهاز التوجيه ذو المحور الرابع قادرًا على القيام بذلك لأنه لا يمكن استخدامه إلا للنحت على مستوى أسطواني ، وليس على أسطوانة ثلاثية الأبعاد. هذا هو السبب في أن الآلات ذات المحاور الأربعة أغلى ثمناً.

ماكينات راوتر CNC ذات 4 محاور

4 محاور مقابل المحور الرابع

يجعل جدول التوجيه CNC ذو 4 محاور العمل ممكنًا على كلا الجانبين ، وهو ما لا يمكن لجدول التوجيه CNC ثلاثي المحاور القيام به. تحتوي أدوات ماكينات CNC ذات 3 محاور على محاور X و Y و Z و A (أو B أو C) والتي تتحرك جميعها. يمكن الإشارة إلى المحور الإضافي باسم XYZA أو XYZB أو XYZC. المحاور الأربعة مرتبطة ببعضها البعض ويمكنهم التحرك والعمل معًا في نفس الوقت. هذا يسمح بالنحت المنتظم وغير المنتظم والمتماثل وغير المتماثل.

تعني 4 محاور أن أداة الآلة يمكنها التحرك على طول المحاور X و Y و Z و A في وقت واحد ، لذلك في أربعة اتجاهات مختلفة كلها في نفس الوقت. ذكي ، إيه؟ عادةً ما يكون المحور X هو الاتجاه من اليسار إلى اليمين ، والمحور Y هو الاتجاه الأمامي والخلفي ، والمحور Z هو الاتجاه لأعلى ولأسفل. المحور A هو الاتجاه الإيجابي والسلبي لمحور الدوران. 

من الواضح أن ثلاثة محاور لا يمكنها ربط أربعة محاور في وقت واحد. تعد ماكينات التوجيه CNC ذات المحور الرابع نوعًا من منتصف الطريق بين أجهزة التوجيه ذات 4 و 3 محاور. يمكن تقسيمها تقريبًا إلى نوعين ، آلات التوجيه ذات المستوى الرابع ذات المحور المسطح ، وآلات التوجيه ثلاثية الأبعاد CNC ذات المحور الرابع. كما يوحي الاسم ، فإن آلات التوجيه المسطحة ذات المحور الرابع تنحت أو تقطع على جانب واحد فقط من المادة.

تعني المعالجة ثلاثية الأبعاد بالمحور الرابع أنه يمكن للآلة إجراء نحت أو قطع ثلاثي الأبعاد إلى حد ما ، ولكن يتم تحويل أحد المحاور X أو Y أو Z إلى محور A للتوجيه. لنوضح الفرق بين هذين النوعين من ماكينات CNC ثلاثية الأبعاد من زوايا مختلفة:

1. من الناحية المفاهيمية ، يتمثل الاختلاف بين الآلات ذات المحور الرابع والمحور الرابع في إمكانية تنفيذ الربط رباعي المحاور لـ X و Y و Z و A في وقت واحد.

2. بالنظر إلى أنظمة التحكم بالآلات ، آلة CNC ذات 4 محاور تستخدم نظام ربط رباعي المحاور ، والمحور الرابع يستخدم نظام ربط ثلاثي المحاور.

3. يستخدم نظام الربط رباعي المحاور نقل إشارة رباعي المحاور وفقًا لإشارات ونبضات حركة الآلة. يستخدم الربط ثلاثي المحاور فقط إرسال إشارة ثلاثي المحاور ، واحد أقل من 4 محاور.

4. وفقًا لتأثير التوجيه ، تتمتع الآلات ذات 4 محاور بقدرة معالجة أكبر من آلات المحور الرابع ، وتكون المعالجة أكثر اتساقًا ، وتكون الزاوية الميتة أصغر ، وتكون المقالة النهائية أكثر تعقيدًا ونظيفة وجاذبية. يمكنك نحت أجمل الأنماط.

5. تتضمن الاختلافات الأخرى إمكانية تغيير نقاط تلميح الأدوات ذات المحاور الأربعة في أي وقت. يشير طرف الأداة الخاص بالمحور الرابع دائمًا إلى مركز قطعة العمل. تعد أجهزة التوجيه ذات 4 محاور أكثر تقدمًا وموثوقية من أجهزة التوجيه ذات المحور الرابع. 4-محور هو تطوير على ماكينات 4D CNC للراوتر. الشيء المهم الذي يجب إدراكه هو أن أكثر من 4 ٪ من أجهزة التوجيه ثلاثية الأبعاد CNC في السوق هي المحور الرابع. عند اختيار آلة CNC ثلاثية الأبعاد ذات 3 محاور ، كن حريصًا ليس فقط على التمييز بين نماذج المحور الرابع والمحور الرابع ، ولكن أيضًا لتحليل ظروف المعالجة ، مثل الحجم والوزن والصلابة وطرق المعالجة الآلية لقطعة العمل الخاصة بك. تأكد من أنك تعرف ما تحصل عليه مقابل أموالك.

آلة التوجيه CNC ذات 5 محاور

حتى الآن نصل إلى كريم أجهزة التوجيه CNC. تشبه أجهزة التوجيه هذه مجموعات ماكينات CNC ذات 3 و 4 محاور ، لكن لديها محورين إضافيين يمكنهم التحرك على طولهما. تجعل هذه المحاور الإضافية وقت القطع أو النحت أسرع بكثير حيث يمكنها قص خمسة حواف من المادة في نفس الوقت. ومع ذلك ، نظرًا لأن هذه الأجهزة تحتوي على محور X أطول ، فهي أقل استقرارًا ومن المحتمل أن تتطلب المزيد من انتباهك أكثر من مجموعة أدوات التوجيه CNC ذات 3 أو 4 محاور.

لنلقِ نظرة على التفاصيل الفنية لـ 5 محاور الآلات عن كثب

تتميز آلات CNC ذات 5 محاور بكفاءة عالية ودقة عالية ، ويمكن معالجة الخماسي السطوح في لقط واحد لقطعة العمل. إذا تم تجهيزها بنظام تحكم رقمي متطور خماسي المحاور ، فيمكنها أيضًا إجراء معالجة عالية الدقة للأسطح المكانية المعقدة وتكون مثالية لمعالجة القوالب الحديثة مثل الأجزاء الهيكلية للسيارات والطائرات. هناك نوعان من الإعدادات للمحور الدوار لمركز المعالجة الرأسي ذي الخمسة محاور. واحد هو جدول محور دوار. يمكن للطاولة ، الموضوعة على السرير ، أن تدور حول المحور السيني ، والذي يعرف بأنه المحور أ. نطاق العمل المعتاد للمحور A هو +30 درجة إلى -120 درجة. يوجد في منتصف طاولة العمل طاولة دوارة أخرى تدور حول المحور Z في الموضع الموضح في الشكل. يُعرف هذا بالمحور C ويدور 360 درجة. لذلك ، من خلال الجمع بين المحور A والمحور C ، باستثناء مركز المعالجة ذي المحاور الخمسة على السطح السفلي لقطعة العمل ، يمكن معالجة الأسطح الخمسة الأخرى بواسطة المغزل الرأسي. الحد الأدنى لقيمة التدرج للمحور A والمحور C هو بشكل عام 0.001 درجة بحيث يمكن تقسيم قطعة العمل إلى أي زوايا ، ويمكن معالجة الأسطح المائلة ، والثقوب المائلة ، وما إلى ذلك. 

يمكن معالجة الأسطح المكانية المعقدة إذا كان المحور A والمحور C مرتبطين بالمحاور الخطية X و Y و Z. بالطبع ، هذا يتطلب دعم أنظمة CNC المتطورة وأنظمة المؤازرة والبرامج. ميزة هذا الترتيب هي أن هيكل المغزل بسيط نسبيًا ، وصلابة المغزل جيدة بشكل خاص ، وتكلفة التصنيع منخفضة نسبيًا. 

ومع ذلك ، لا يمكن تصميم طاولة العمل العامة بشكل كبير جدًا ، كما أن سعة التحميل صغيرة نسبيًا أيضًا ، خاصةً عندما يكون دوران المحور A أكبر من أو يساوي 90 درجة. إذا كانت قطعة العمل كبيرة جدًا ، فستحدث لحظة تحميل كبيرة على طاولة العمل عند القطع. 

النوع الآخر يعتمد على دوران رأس المغزل العمودي. الطرف الأمامي للعمود الرئيسي هو رأس دوار ، يمكنه تطويق المحور Z بالكامل بزاوية 360 درجة ليصبح المحور C. يحتوي الرأس الدوار أيضًا على محور A يمكن أن يدور حول المحور X ، والذي يمكن أن يصل عمومًا إلى أكثر من ± 90 درجة. ميزة طريقة الإعداد هذه هي أن معالجة المغزل مرنة للغاية ، ويمكن أن تكون طاولة العمل أيضًا أكبر بكثير ، ويمكن معالجة الأشياء الضخمة مثل جسم الطائرة وأغلفة المحرك في هذا النوع من مراكز المعالجة. 

يتمتع هذا التصميم بميزة كبيرة أخرى: عند استخدام قواطع الطحن الكروية لمعالجة الأسطح المنحنية ويكون خط مركز الأداة عموديًا على السطح المُشغل بالآلة ، فإن جودة سطح قطعة العمل التي يتم قطعها بواسطة القمة ستكون ضعيفة ، نظرًا لأن السرعة الخطية لقاطع الطحن الكروي القمة صفر. تم اعتماد دوران المغزل لجعل المغزل يدور بزاوية بالنسبة لقطعة العمل ، مما يضمن سرعة خطية معينة ، ويحسن جودة معالجة السطح. 

يتمتع هذا الهيكل بشعبية كبيرة في المعالجة السطحية عالية الدقة للقوالب ، والتي يصعب على مراكز تصنيع المنضدة الدوارة تحقيقها. لتحقيق دقة دوران عالية ، تم تجهيز المحور الدوراني المتطور أيضًا بردود فعل دائرية ، ودقة الفهرسة تكون في غضون بضع ثوانٍ. بطبيعة الحال ، فإن هيكل الدوران لهذا النوع من المغزل أكثر تعقيدًا وتكلفة التصنيع أيضًا مرتفعة جدًا.

صحيح 5 محاور مقابل 5 محاور وهمية

تحتوي الآلات الحقيقية ذات 5 محاور على وظيفة RTCP (نقطة مركز أداة الدوران) مما يعني أنه يمكن تحويلها تلقائيًا وفقًا لطول بندول المغزل والإحداثيات الميكانيكية للطاولة الدوارة. 

عند تجميع البرنامج ، يجب مراعاة إحداثيات قطعة العمل فقط ، وليس طول بندول محور الدوران أو موضع الطاولة الدوارة. يمكن أن يكون لكل من الماكينات ذات المحاور الخمسة الحقيقية والمزيفة ذات المحاور الخمسة رابط من خمسة محاور. إذا كان المغزل يحتوي على خوارزمية RTCP الحقيقية ذات 5 محاور ، فيجب إجراء معالجة الفهرسة. تحتاج الوظيفة الحقيقية ذات 5 محاور مع RTCP إلى تعيين نظام إحداثي واحد فقط ، وتحتاج إحداثيات الأداة إلى الضبط مرة واحدة فقط. المحاور الخمسة الزائفة مشكلة إلى حد ما ويجب تجنبها.

يمكن لأنظمة CNC المزودة بوظيفة RTCP استخدام برمجة طرف الأداة مباشرةً دون مراعاة مسافة مركز محور الدوران. بعد تطبيق وضع RTCP ، يمكن لبرمجة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي خماسي المحاور أن تستهدف طرف الأداة مباشرةً بدلاً من مركز رأس المغزل الدوار ، لذا فإن البرمجة ستصبح لحسن الحظ أبسط وأكثر كفاءة.

بالنسبة للقرص الدوار المزدوج الزائف ذو 5 محاور ، يلزم ضبط إحداثيات متعددة لتحقيق معالجة الفهرس. ومع ذلك ، إذا كان رأس التأرجح خماسي المحاور ، فلا يمكن إكمال معالجة الفهرسة على أي حال ، لأن الرأس المتأرجح ليس حركة Z مفردة عند المعالجة لأسفل ، ولكن Z يتحرك مع X أو Y. وبالتالي ، 5 محاور وهمية ستكون البرمجة مزعجة للغاية ، وسيكون تصحيح الأخطاء أكثر صعوبة ، ولا يمكن استخدام وظيفة الإزاحة ثلاثية المحاور في هذا الوقت. 

. 

ما هي آلة التوجيه CNC المناسبة لك؟

في حين أن أجهزة التوجيه هذه تبدو واضحة إلى حد ما من حيث ما يمكنها إنجازه ، إلا أنها تعتبر قطع تقنية دقيقة للغاية ومتقدمة. إذا كنت تتطلع إلى أن تصبح أكثر إبداعًا في تصميماتك ولديك الميزانية ، فمن المستحسن أن تستثمر في مجموعة توجيه CNC ذات 4 محاور أو 5 محاور. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون مجموعات جهاز التوجيه CNC ذات المحاور الثلاثة أو المحور الرابع أكثر تكلفة.

الآن بعد أن أصبحت لديك معرفة عملية بكيفية عمل جهاز التوجيه ، يمكنك فهم الاختلافات بين النماذج المختلفة بشكل أفضل والتي نأمل أن تساعدك في تحديد الطراز الذي تريد شراؤه. 

لتلخيص. يمكن لآلات CNC ذات 5 محاور أن تقطع على طول محورين أكثر من ماكينات CNC ذات 3 محاور. يمكن أن تقطع أجهزة التوجيه هذه خمسة جوانب من كائن في وقت واحد ، مما يوسع من قدرات المشغل ومرونته. على عكس نظيراتها ثلاثية المحاور ، عادةً ما تُستخدم هذه الآلات لقطع الأجزاء ثلاثية الأبعاد الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك ماكينات CNC ذات 3 محاور جسرًا أطول ومحور X أطول ، مما يسمح لها بقطع أجزاء أكبر ؛ ومع ذلك ، فإن هذا يأتي بتكلفة خطيرة ؛ كلما كان طول القنطرة أطول ومحور X أطول ، كانت هذه الآلات أقل دقة واستقرارًا. من أجل مراقبة الجودة المناسبة ، يجب أن يتم تقييد القنطرة والمحور X قدر الإمكان.

على الرغم من أن أجهزة التوجيه تبدو وكأنها آلات بسيطة نسبيًا ، إلا أنها قطع تقنية متطورة للغاية تتطلب مستوى معينًا من الخبرة لتشغيلها. يوصى بشدة بقراءة الدليل بدقة أو تلقي التدريب من خبير. تميل آلات CNC ذات 5 محاور إلى أن تكون أغلى بكثير من الأنواع التقليدية ذات المحاور الثلاثة ، ولكنها في النهاية توفر قدرًا أكبر من المرونة وتمكن المستخدمين من أن يكونوا أكثر إبداعًا في تصميماتهم. 

كم عدد المحاور التي تحتاجها بالفعل؟

ربما تكون قد شاهدت أجهزة توجيه CNC تقدم سبعة أو تسعة أو حتى أحد عشر محورًا. على الرغم من أن العديد من المحاور الإضافية قد يبدو من الصعب تصورها ، إلا أن تفسير مثل هذه الأشكال الهندسية المذهلة بسيط للغاية في الواقع.

عندما تتعامل مع آلات بها أكثر من عمود دوران ، يكون لديك بالفعل المزيد من المحاور.

على سبيل المثال ، تحتوي الآلات ذات المحاور الثانية والأبراج السفلية على عدة محاور: سيكون للبرج العلوي 4 محاور والبرج السفلي 2 ، ثم لديك محاور متقابلة لها محورين أيضًا. يمكن أن تحتوي هذه الآلات على ما يصل إلى 2 في المجموع.

يمكن عمل مكون ، مثل صمام الفضاء ، على آلة CNC ذات 5 محاور. أو يمكن إجراؤها على جهاز توجيه CNC متعدد المحاور يحتوي على محور B دوار ومغازل ثنائية لمحور C بالإضافة إلى X و Y و Z. يوجد أيضًا برج سفلي يمنحك X و Z ثانيًا ، يمنحك المزيد من المحاور ، لكن الجزء نفسه هو نفس الشكل الهندسي.

إذن كم عدد المحاور التي تحتاجها لعملك؟

كما هو الحال غالبًا في التصنيع ، تتوقف الإجابة على هذا السؤال على تطبيقاتك الخاصة. يجب أن يساعد المثال التالي:

شفرة التوربين عبارة عن سطح حر يمكن أن يكون معقدًا للغاية. الطريقة الأكثر فاعلية لإنهاء شفرة مثل هذه هي استخدام آلة ذات 5 محاور ، مع أخذ الأداة بشكل حلزوني حول جناح الشفرة. يمكنك استخدام نموذج ثلاثي المحاور للماكينة إذا قمت بفهرسة الشفرة إلى موضع ما ثم استخدام ثلاثة محاور خطية لتثبيتها على الماكينة ، ولكن هذه ليست الطريقة الأكثر فاعلية.

ستخبرك هندسة الجزء ما إذا كنت بحاجة إلى تكوين مكون من 3 أو 4 أو 5 محاور.

ومع ذلك ، من المهم أن تتذكر أن عدد المحاور التي تحتاجها يعتمد على أكثر من جزء واحد فقط. الجزء مهم بالطبع ، لكنه سيحد مما يريد متجرك تحقيقه.

قد يجلب العميل جزءًا ، على سبيل المثال ، شريحة التيتانيوم للطيران ، وقد تعتقد أن هذا جزء مثالي لجدول توجيه CNC خماسي المحاور. قد لا يتم تحسين هذه الآلة متعددة الوظائف بنفس طريقة آلة CNC ذات 5 محاور ، ولكنها قد تمنح العميل فرصًا للقيام بأعمال المخرطة أو العمود أو المخرطة التي تعد جزءًا من خطتهم طويلة الأجل.

شيء آخر يجب مراعاته هو مظروف العمل. ما هو الحد الأقصى للحجم الذي يمكنك وضعه في الماكينة مع الاستمرار في إجراء تغييرات على الأداة ونقل الأجزاء؟ يعد فهم قدرات ماكينة CNC وما يمكنها فعله وما لا يمكنها فعله أمرًا مهمًا حقًا لعملك.

مصدر من ستايلنك

إخلاء المسؤولية: يتم توفير المعلومات الموضحة أعلاه بواسطة Stylecnc بشكل مستقل عن Alibaba.com. لا تقدم Alibaba.com أي تعهدات وضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات.