ماكينة CNC ثلاثية المحاور مقابل 3 محاور مقابل 4 محاور

عندما يكون لديك فكرة لشراء آلة توجيه CNC، ما عدد المحاور التي تحتاجها لـ طقم التوجيه باستخدام الحاسب الآليإنها مشكلة شائعة لكل مشتري جهاز التوجيه CNC، لذا، دعونا نبدأ بإجراء مقارنة بين أجهزة التوجيه CNC ذات 3 محاور و4 محاور و5 محاور.

فهم المحاور الثلاثة والمحور الرابع والمحور الرباعي والمحور الخماسي لمجموعات آلات التوجيه CNC

5 محاور: XYZAB، XYZAC، XYZBC (يمكن تدوير المغزل إلى اليسار واليمين) 180° حول.)

4 محاور: XYZA، XYZB، XYZC (ربط 4 محاور)

المحور الرابع: YZA، XZA (ربط 4 محاور)

3 محاور: XYZ (ربط 3 محاور)

المحور A أو B أو C يتوافق مع محور دوران X وY وZ.

3 محور آلة cnc راوتر

يمكن لهذه الموجهات CNC المحددة أن تتحرك على ثلاثة محاور مختلفة في نفس الوقت.

المحور السيني: من اليسار إلى اليمين

المحور الصادي: من الأمام إلى الخلف

المحور Z: لأعلى ولأسفل

ماكينات راوتر CNC ثلاثية المحاور تتحرك بثلاثة محاور في نفس الوقت؛ المحور X والمحور Y والمحور Z. يؤدي القطع على طول المحور X إلى تحريك بت الراوتر من اليسار إلى اليمين، ويؤدي القطع على طول المحور Y إلى تحريكه من الأمام إلى الخلف، ويؤدي القطع عبر المحور Z إلى تحريكه لأعلى ولأسفل. تُستخدم هذه الماكينات في المقام الأول لقطع الأجزاء المسطحة وثنائية الأبعاد وثنائية الأبعاد ونصف. سواء كان نحتًا مسطحًا أو نحتًا دائريًا، يمكنك التفكير فيه على أنه نحت مسطح، يتم حسابه وفقًا للنبضة.

3 محور جهاز التوجيه باستخدام الحاسب الآلي

ماكينة CNC ذات المحور الرابع

بشكل عام، أضف محور دوران على مجموعة جهاز التوجيه CNC ثلاثي المحاور، والذي يُسمى أيضًا المحور A، أي جهاز التوجيه CNC ذو المحور الدوار الرابع. كيف يمكن التمييز بين مجموعة جهاز التوجيه CNC الحقيقي ذي المحاور الأربعة؟ نعطي مثالاً شائعًا لـ 3 محاور 3D تتكون عملية توجيه الأسطوانة من قطع أو نحت عصا قصيرة مستديرة 3D بوذا، هذا العمل لديه 4 محاور، ولكن العمل فقط مع نظام CNC 3 محاور، يتم استخدام محور X أو محور Y لدفع محور الدوران، العامل الحقيقي هو آلة CNC 3 محاور أو آلة CNC دوارة ذات المحور الرابع.

راوتر CNC المحور الرابع

4 محور آلة cnc راوتر

تتيح طاولة التوجيه CNC ذات المحاور الأربعة العمل على كلا الجانبين، وهو ما لا يتوفر على طاولة التوجيه CNC ذات المحاور الثلاثة. تحتوي أدوات الماكينة CNC ذات المحاور الأربعة أيضًا على محاور X وY وZ، والتي تشير إلى XYZA وXYZB وXYZC، حيث ترتبط المحاور الأربعة، ويمكن للمحاور الأربعة العمل في نفس الوقت.

4 محور جهاز التوجيه باستخدام الحاسب الآلي

4 محاور مقابل المحور الرابع

4 محاور تعني أن أداة الآلة تقوم بحركة المحاور X وY وZ وA في نفس الوقت. تمثل المحاور الأربعة الاتجاهات الأربعة على أداة الآلة. عادةً ما يمثل المحور X الاتجاه الأيسر والأيمن، والمحور Y هو الاتجاه الأمامي والخلفي، والمحور Z هو الاتجاه العلوي والسفلي. المحور A هو الاتجاه الموجب والسالب لمحور الدوران. يعني المحور الرابع أن أداة الآلة يمكنها فقط تنفيذ حركات المحاور X وY وZ وA في نفس الوقت.

لا يمكن لثلاثة محاور تنفيذ ارتباط أربعة محاور في وقت واحد. تنقسم ماكينة التوجيه CNC ذات المحور الرابع تقريبًا إلى نوعين، أحدهما ماكينة توجيه مسطحة ذات محور رابع، والآخر ماكينة توجيه ذات محور رابع. 3D ماكينة التوجيه CNC. كما يوحي الاسم، فإن ماكينة التوجيه المسطحة ذات المحور الرابع تقوم فقط بنحت أو قطع جانب واحد من المادة.

المحور الرابع 3D تعني عملية التصنيع أن الآلة قادرة على القيام 3D النحت أو القطع الدوراني، ولكن يتم تحويل أحد المحاور الثلاثة X وY وZ إلى المحور A للتوجيه. نشرح الفرق بين هذين النوعين من 3D آلات CNC من زوايا مختلفة:

1. من الناحية المفاهيمية، الفرق بين المحور الرابع والمحور الرابع هو ما إذا كان من الممكن تنفيذ الربط بين المحاور الأربعة X وY وZ وA في نفس الوقت.

2. من وجهة نظر نظام التحكم في الماكينة، تستخدم ماكينة CNC ذات 4 محاور نظام ربط 4 محاور، ويستخدم المحور الرابع نظام ربط 4 محاور.

3. يستخدم نظام الربط رباعي المحاور نقل إشارة رباعي المحاور وفقًا لإشارة حركة الماكينة. الخسارة، يستخدم الربط ثلاثي المحاور نقل إشارة ثلاثي المحاور، إشارة واحدة أقل من 4 محاور.

4. وفقًا لتأثير التوجيه، فإن المحور الرابع لديه معالجة أكثر من المحور الرابع، والمعالجة أكثر اتساقًا، والزاوية الميتة أصغر، والمظهر أكثر جمالًا.

5. يختلف عن اتجاه أداة الماكينة. يمكن تغيير الاتجاه الذي يشير إليه طرف أداة المحور الرابع في أي وقت. يشير طرف أداة المحور الرابع دائمًا إلى مركز قطعة العمل. المحور الرابع أكثر تقدمًا وأكثر موثوقية من المحور الرابع. المحور الرابع هو اتجاه تطوير 3D آلات التوجيه CNC. الشيء المهم هو أن أكثر من 60% ل 3D آلات التوجيه CNC الموجودة في السوق هي آلات ذات محور رابع. عند اختيار آلة ذات محور رابع، 3D في آلات CNC، من الضروري ليس فقط التمييز بين المحور الرابع والمحور الرابع، ولكن أيضًا تحليل ظروف التصنيع الخاصة بها، مثل الحجم والوزن والصلابة وطرق تصنيع قطعة العمل.

5 محور آلة cnc راوتر

هذه الموجهات تشبه إلى حد ما مجموعة آلات CNC ذات 3 و4 محاور، ولكنها تحتوي على محورين إضافيين يمكن تحريكهما على طولهما. تسمح هذه المحاور الإضافية بتقصير وقت المشروع نظرًا لقدرتها على قطع 2 حواف من المادة في وقت واحد. ومع ذلك، نظرًا لحقيقة أن هذه الآلات تحتوي على محور X أطول، فإنها تقلل من الاستقرار والدقة - مما قد يتطلب المزيد من انتباهك مقارنة بمجموعة أجهزة التوجيه CNC ذات 5 و3 محاور.

يتميز مركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذي الخمسة محاور بالكفاءة العالية والدقة العالية، ويمكن معالجة الخماسي السطوح في عملية تثبيت واحدة لقطعة العمل. إذا تم تجهيزه بنظام تحكم رقمي متطور بخمسة محاور، فيمكنه أيضًا إجراء معالجة عالية الدقة للأسطح المكانية المعقدة، وهو أكثر ملاءمة لمعالجة القوالب الحديثة مثل أجزاء السيارات وأجزاء هيكل الطائرات. هناك طريقتان للمحور الدوار لمركز التصنيع الرأسي ذي الخمسة محاور. إحداهما هي المحور الدوار للطاولة. يمكن للطاولة الموضوعة على السرير أن تدور حول المحور X، والذي يُعرف بالمحور A. يتراوح نطاق العمل العام للمحور A من +5 درجة إلى - 5 درجة. يوجد أيضًا طاولة دوارة في منتصف طاولة العمل، والتي تدور حول المحور Z في الموضع الموضح في الشكل، والذي يُعرف بالمحور C، ويدور المحور C 360°بهذه الطريقة، من خلال الجمع بين المحور A والمحور C، باستثناء مركز التصنيع ذي الخمسة محاور على السطح السفلي لقطعة العمل المثبتة على طاولة العمل، يمكن معالجة الأسطح الخمسة الأخرى بواسطة المغزل الرأسي. تكون قيمة التدرج الدنيا للمحور A والمحور C عمومًا 5 درجة، بحيث يمكن تقسيم قطعة العمل إلى أي زاوية، ويمكن معالجة الأسطح المائلة والثقوب المائلة وما إلى ذلك. إذا تم ربط المحور A والمحور C بالمحاور الخطية الثلاثة X وY وZ، فيمكن معالجة الأسطح المكانية المعقدة. بالطبع، يتطلب هذا دعم أنظمة CNC المتطورة وأنظمة المؤازرة والبرمجيات. تتمثل ميزة هذا الترتيب في أن بنية المغزل بسيطة نسبيًا، وصلابة المغزل جيدة جدًا، وتكلفة التصنيع منخفضة نسبيًا. ومع ذلك، لا يمكن تصميم طاولة العمل العامة لتكون كبيرة جدًا، كما أن سعة تحمل الحمل صغيرة أيضًا، وخاصةً عندما يكون دوران المحور A أكبر من أو يساوي 5 درجة، فإن قطعة العمل ستجلب لحظة تحمل حمل كبيرة إلى طاولة العمل عند القطع. والآخر هو الاعتماد على دوران رأس المغزل الرأسي. الطرف الأمامي للعمود الرئيسي عبارة عن رأس دوار، يمكنه الدوران حول المحور Z 360° لتصبح 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 لتحقيق نفس الوظيفة المذكورة أعلاه. تتمثل ميزة طريقة الضبط هذه في أن معالجة المغزل مرنة للغاية، ويمكن أيضًا تصميم طاولة العمل لتكون كبيرة جدًا، ويمكن معالجة جسم الطائرة الضخم وغطاء المحرك الضخم لطائرة الركاب على هذا النوع من مركز التصنيع. يتمتع هذا التصميم أيضًا بميزة كبيرة: عندما نستخدم قواطع الطحن الكروية لمعالجة الأسطح المنحنية، عندما يكون خط الوسط للأداة عموديًا على السطح الميكانيكي، نظرًا لأن السرعة الخطية لقمة قاطع الطحن الكروي تساوي صفرًا، فإن جودة سطح قطعة العمل المقطوعة بواسطة القمة ستكون رديئة. تم اعتماد تصميم دوران المغزل لجعل المغزل يدور بزاوية بالنسبة لقطعة العمل، بحيث يتجنب قاطع الطحن الكروي قطع القمة، ويضمن سرعة خطية معينة، ويحسن جودة معالجة السطح. هذا الهيكل شائع جدًا في تشغيل الأسطح عالية الدقة للقوالب، وهو أمر يصعب تحقيقه في مراكز تشغيل الطاولة الدوارة. من أجل تحقيق الدقة العالية للدوران، تم تجهيز المحور الدوار عالي الجودة أيضًا بتغذية مرتدة من الشبكة الدائرية، ودقة الفهرسة في غضون ثوانٍ قليلة. بالطبع، هيكل الدوران لهذا النوع من المغازل أكثر تعقيدًا وتكلفة التصنيع مرتفعة أيضًا.

5 محاور حقيقية مقابل 5 محاور وهمية

يحتوي المحور 5 الحقيقي على وظيفة RTCP. يمكن تحويله تلقائيًا وفقًا لطول البندول للمغزل والإحداثيات الميكانيكية للطاولة الدوارة. عند تجميع البرنامج، يجب مراعاة إحداثيات قطعة العمل فقط، وليس طول البندول للمغزل وموضع الطاولة الدوارة. سواء كان محورًا حقيقيًا 5، فهذا لا يعتمد على ما إذا كان المحور 5 مرتبطًا أم لا، يمكن أن يكون المحور 5 المزيف أيضًا رابطًا 5 محاور. إذا كان المغزل يحتوي على خوارزمية المحور 5 الحقيقي RTCP. إنه يقوم بمعالجة الفهرسة. يحتاج المحور 5 الحقيقي مع وظيفة RTCP فقط إلى تعيين نظام إحداثيات واحد، ويحتاج فقط إلى تعيين الإحداثيات مرة واحدة للأداة. المحور 5 المزيف يسبب الكثير من المتاعب.

يمكن لنظام CNC المزود بوظيفة RTCP استخدام برمجة طرف الأداة مباشرةً دون مراعاة مسافة مركز المحور الدوار. بعد تطبيق وضع RTCP، يمكن لبرمجة تشغيل الآلات ذات الخمسة محاور CNC استهداف طرف الأداة مباشرةً بدلاً من مركز رأس المغزل الدوار، وبالتالي تصبح البرمجة أبسط وأكثر كفاءة.

بالنسبة للقرص الدوار المزدوج شبه 5 محاور، يلزم ضبط إحداثيات متعددة لتحقيق غرض معالجة الفهرس. ومع ذلك، إذا كان رأس تأرجح 5 محاور، فلا يمكن إكمال معالجة الفهرس، لأن رأس التأرجح 5 محاور ليس حركة Z واحدة عند المعالجة لأسفل، ولكن Z يتحرك مع X أو Y معًا. في هذا الوقت، ستكون برمجة 5 محاور وهمية مزعجة للغاية وستكون عملية التصحيح أكثر صعوبة، ولا يمكن استخدام وظيفة الإزاحة 3 محاور في هذا الوقت.

5 محور جهاز التوجيه باستخدام الحاسب الآلي

ما هي آلة CNC Router المثالية بالنسبة لك؟

على الرغم من أن هذه الموجهات تبدو واضحة إلى حد ما فيما يتعلق بما يمكنها إنجازه، إلا أنها قطع دقيقة للغاية ومتقدمة من التكنولوجيا. إذا كنت تتطلع إلى أن تكون أكثر إبداعًا في تصميماتك، فمن المستحسن أن تستثمر في مجموعة أجهزة توجيه CNC ذات 4 أو 5 محاور، ولكن مجموعات أجهزة التوجيه CNC ذات 3 أو 4 محاور غالبًا ما تكون أكثر تكلفة.

الآن بعد أن أصبحت لديك معرفة عملية بكيفية عمل جهاز التوجيه، يمكنك فهم الاختلافات بين النماذج المختلفة بشكل أفضل.

تستطيع ماكينات CNC ذات الخمسة محاور القطع على طول محورين إضافيين مقارنة بماكينات CNC ذات الثلاثة محاور. تتمتع هذه الموجهات بالقدرة على القطع على خمسة جوانب من قطعة من المواد في وقت واحد، مما يزيد من قدرات المشغل ومرونته. وعلى عكس نظيراتها ذات الثلاثة محاور، تُستخدم هذه الماكينات عادةً لقطع أجزاء كبيرة 3D بالإضافة إلى ذلك، تتميز آلات CNC ذات المحاور الخمسة بمنصة أطول ومحور X أطول، مما يسمح لها بقطع أجزاء أكبر؛ ومع ذلك، فإن هذا يأتي بتكلفة باهظة؛ فكلما كانت المنصة أطول والمحور X أطول، كلما كانت هذه الآلات أقل دقة واستقرارًا. من أجل مراقبة الجودة المناسبة، يجب الحد من ارتفاع المنصة وطول المحور X قدر الإمكان.

على الرغم من أن أجهزة التوجيه تبدو وكأنها آلات بسيطة، إلا أنها عبارة عن قطع تكنولوجية متطورة للغاية تتطلب مستوى معينًا من الخبرة لتشغيلها. تميل آلات CNC ذات الخمسة محاور إلى أن تكون أكثر تكلفة من الأنواع التقليدية ذات الثلاثة محاور، ولكنها في النهاية توفر مرونة أكبر وتمكن المستخدمين من أن يكونوا أكثر إبداعًا في تصميماتهم.

كم عدد المحاور التي تحتاجها؟

ربما تكون قد رأيت إشارات إلى أجهزة التوجيه CNC التي توفر سبعة أو تسعة أو حتى أحد عشر محورًا. ورغم أن هذا العدد الكبير من المحاور الإضافية قد يبدو من الصعب تصوره، فإن تفسير هذه الأشكال الهندسية المذهلة بسيط للغاية في الواقع.

عندما تتعامل مع آلات تحتوي، كما يمكنك القول، على أكثر من محور دوار واحد، فهذا يعني أن لديك بالفعل المزيد من المحاور.

على سبيل المثال، لدينا آلات ذات مغازل ثانية وأبراج سفلية. في هذه الآلات، سيكون لديك عدة محاور: سيكون للبرج العلوي 2 محاور والبرج السفلي محوران، ثم لديك مغازل متقابلة لها محوران أيضًا. يمكن أن تحتوي هذه الآلات على ما يصل إلى 4 محاور.

يمكن تصنيع أحد المكونات، مثل صمام الطيران، على آلة CNC ذات 5 محاور. أو يمكننا تصنيع هذا الجزء على جهاز توجيه CNC متعدد المحاور يحتوي على محور B دوار ومغازل مزدوجة لمحورين C، بالإضافة إلى X وY وZ. يوجد أيضًا برج سفلي يمنحك محور X وZ ثانيًا. لذا فهو يمنحك المزيد من المحاور، لكن الجزء نفسه له نفس الهندسة.

فكم عدد المحاور التي تحتاجها لعملك؟

كما هو الحال غالبًا في التصنيع، فإن الإجابة على هذا السؤال تتوقف على تطبيقك الخاص. ألق نظرة على المثال التالي:

شفرة التوربين عبارة عن سطح حر الشكل ويمكن أن تكون معقدة إلى حد ما. الطريقة الأكثر كفاءة لإنهاء ماكينة مثل هذه هي استخدام 5 محاور، مع أخذ الأداة في شكل حلزوني حول الجناح الهوائي للشفرة. يمكنك استخدام 3 محاور للماكينة إذا قمت بتدوير الشفرة إلى موضع ثم استخدام 3 محاور خطية لماكينة السطح، ولكن هذه ليست الطريقة الأكثر كفاءة عادةً.

سيخبرك شكل الجزء إذا كنت بحاجة إلى تكوين 3 أو 4 أو 5 محاور.

ومع ذلك، من المهم أن تتذكر أن عدد المحاور التي تحتاجها يعتمد على أكثر من جزء واحد. فالجزء نفسه يحدد الكثير من التفاصيل، ولكن هناك أيضًا ما يريد المتجر إنجازه.

قد يحضر لي أحد العملاء قطعة، مثل دعامة من التيتانيوم لطائرات الفضاء، وقد أقول، إنها قطعة مثالية لطاولة توجيه CNC بخمسة محاور، ولكن قد يخططون لصنع قطع تعمل بشكل أفضل على إحدى آلاتنا. قد لا تكون هذه الآلة متعددة الوظائف مُحسَّنة بنفس الطريقة التي يتم بها تحسين آلة CNC بخمسة محاور، ولكنها قد تمنح العميل فرصًا للقيام بأعمال الخراطة أو العمود أو المخرطة التي تعد جزءًا من خطتهم طويلة المدى.

هناك أمر آخر يجب مراعاته وهو مظروف العمل، ما هو الحد الأقصى لحجم القطعة التي يمكنك وضعها في الماكينة مع الاستمرار في إجراء تغييرات الأدوات ونقل الأجزاء؟ الأمر يتعلق بفهم قدرات ماكينة CNC وما يمكنها وما لا يمكنها القيام به.

جهاز التوجيه CNC ثلاثي المحاور مقابل جهاز التوجيه CNC رباعي المحاور مقابل جهاز التوجيه CNC خماسي المحاور.pdf