De meeste mensen denken dat 3-assig CNC bewerken genoeg is. Maar als u schuine gaten, complexe oppervlakken of betere toegang tot lastige vormen nodig hebt, is een 3-assige bewerking niet voldoende. Dat is waar 3+2 CNC bewerking in het spel komt. Met deze methode is nauwkeurig bewerken onder een vaste hoek mogelijk, waardoor er minder instellingen nodig zijn en de nauwkeurigheid toeneemt.
Het lost veel voorkomende problemen op - minder opspannen, minder instellingen, meer nauwkeurigheid. Laten we eens kijken hoe het werkt.
Wat is 3+2 assen CNC verspanen?
3+2 bewerking, of positioneel 5-assig bewerken, betekent dat het werkstuk in een vaste positie wordt gedraaid met behulp van twee rotatieassen. Eenmaal gefixeerd voert het gereedschap het snijden uit met behulp van een drieassige beweging. De rotatieassen bewegen niet tijdens het snijden zelf. Ze bewegen alleen voordat het snijden begint om het onderdeel te positioneren.
Hierdoor kan het gereedschap objecten onder de juiste hoek raken, waardoor lastige instellingen of speciale opspanningen vermeden worden. Dit is handig voor gaten in schuine vlakken, diepe kamers en complexe contouren.
Uitleg over rotatieassen (A- en B-as)
De A-as roteert om de X-as. De B-as roteert om de Y-as. Deze bewegingen kantelen het onderdeel naar voren, naar achteren of van links naar rechts.
Door A en B te combineren kan de machine het werkstuk onder bijna elke hoek bevestigen. Dit helpt om oppervlakken te bereiken die in een vlakke opstelling geblokkeerd zouden zijn.
De draaitafel of -kop past de positie aan en blijft vergrendeld tijdens het frezen. Dit maakt de opstelling stabieler dan volledig 5-assig frezen.
Vaste hoekpositionering vs. continue beweging
Bij 3+2 bewerking bewegen de roterende assen het werkstuk in een bepaalde hoek en stoppen dan. De machine snijdt terwijl het werkstuk gefixeerd blijft. Dit wordt positioneel of geïndexeerd bewerken genoemd.
Bij volledig 5-assig bewegen de rotatieassen terwijl het gereedschap snijdt. Dit is continu bewerken. Het maakt gladdere oppervlakteafwerkingen en complexere vormen mogelijk.
Maar een vaste positionering is stabieler. Het vermindert ook trillingen en doorbuiging van het gereedschap, waardoor het gereedschap langer meegaat en nauwkeuriger wordt. Het is ideaal wanneer je geen gebogen oppervlakken nodig hebt, maar toch bij moeilijke hoeken moet kunnen komen.
Hoe 3+2 verschilt van 3-as en 5-as？
In een 3-assige machineHet gereedschap verplaatst zich in X-, Y- en Z-richting. Het kan gekantelde oppervlakken niet bereiken tenzij het werkstuk handmatig verplaatst wordt. Dit beperkt de toegankelijkheid en precisie.
Bij volledig 5-assig bewerken worden alle vijf de assen-X, Y, Z, A en B tegelijkertijd gebruikt. Het gereedschap en het werkstuk kunnen tijdens het snijden samen bewegen. Hierdoor worden complexe vormen in één werkgang gecreëerd. Het kost echter meer en vereist meer diepgaande programmeerkennis.
3+2 zit er tussenin. Hij freest niet met alle vijf de assen tegelijk. Het gebruikt alleen de twee roterende assen om het werkstuk in een hoek te zetten en freest vervolgens met drie assen. Dit verlaagt de kosten en complexiteit en biedt een betere toegankelijkheid dan 3-assen.
Hoe werkt 3+2 as CNC verspanen?
Bij 3+2 assen CNC bewerken wordt het werkstuk gekanteld, op zijn plaats vastgezet en vervolgens bewerkt als een standaard 3-assige bewerking. Het geeft u het bereik en de flexibiliteit van vijfassige opstellingen, maar met eenvoudiger programmeren en minder risico.
Stap voor stap een onderdeel bewerken
- Ontwerp het onderdeel in CAD, inclusief eventuele schuine of moeilijk bereikbare elementen.
- Importeer het model in CAM-software. Stel de gereedschapsoriëntatie in voor elk oppervlak of elke functie.
- Kies de hoek voor de rotatieassen (A en B) om het werkstuk correct te oriënteren.
- Vergrendel het onderdeel op die vaste kantelpositie. De machine doet dit met behulp van de draaitafel of kop.
- De bewerkingscyclus uitvoeren met standaard drie-assige bewegingen. Het gereedschap beweegt in X-, Y- en Z-richting om de vorm te snijden.
- Herpositioneer indien nodig. Als er meerdere schuine oppervlakken zijn, draait de machine het onderdeel opnieuw en herhaalt het proces.
Rol van CAM-software bij het genereren van freesbanen
CAM-software speelt een sleutelrol. Deze definieert de hoeken voor de roterende assen en maakt de gereedschapsbanen voor de beweging met drie assen. De software regelt de wiskunde om het gereedschap correct uit te lijnen met elk oppervlak.
Moderne CAM-systemen ondersteunen 3+2 strategieën. Je kunt meerdere oriëntaties instellen in één programma. Elke oriëntatie krijgt zijn eigen freesbaan. De machine voert ze na elkaar uit.
Dit verkort de programmeertijd en verbetert de consistentie. Het helpt ook botsingen te voorkomen door de posities van het gereedschap en het werkstuk te simuleren voor het snijden.
Vereisten voor machine-instelling en werkstukopspanning
Voor het instellen van 3+2 assen CNC bewerking is een stabiele opspanning nodig. Het werkstuk moet stevig worden vastgehouden tijdens het kantelen en snijden. Elke beweging kan fouten of schade veroorzaken.
De meeste machines gebruiken een kantelbare draaitafel of een draaibare kop. De opstelling moet volledige toegang tot het werkstuk mogelijk maken zonder interferentie. Opspanningen moeten compact zijn en mogen de freesbaan niet blokkeren.
Gebruik zachte bekken of aangepaste opspanning als dat nodig is. De nauwkeurigheid hangt af van de machine en hoe goed het onderdeel wordt vastgehouden tijdens het roteren.
Voordelen van 3+2 assen CNC verspanen
3+2 bewerkingen geven u een beter bereik, minder instelwerk en soepelere resultaten. Het is een verstandige keuze als u schuine vormen nodig hebt, maar niet de kosten of complexiteit van complete vijfassige systemen wilt.
Complexere onderdelen eenvoudig gemaakt
3+2 bewerking bereikt hoeken die 3-assige machines niet kunnen bereiken. Het snijdt complexe vormen in één opstelling. Geen gedoe meer met lastige productposities of meerdere opspanningen.
Betere precisie, gladdere afwerkingen
De benadering met vaste hoek betekent minder trillingen en consistentere zaagsneden. Onderdelen komen er nauwkeuriger uit met schonere oppervlakken. U besteedt minder tijd aan secundair nabewerkingswerk.
Snellere productie met minder instellingen
Vergeet het voortdurend herpositioneren van onderdelen. 3+2 machines bewerken producten met meerdere hoeken in één enkele opstelling. Dit verkort uw productietijd aanzienlijk in vergelijking met 3-assig bewerken.
Budgetvriendelijk alternatief voor 5-assig
Krijg 5-assige mogelijkheden zonder het hoge prijskaartje. 3+2 machines zijn goedkoper in aankoop en gebruik. Ze zijn perfect als u schuine snedes nodig hebt, maar geen gelijktijdige 5-assige beweging.
Beperkingen en uitdagingen
Hoewel 3+2 bewerken veel voordelen biedt, is het niet de perfecte oplossing voor elke taak. Sommige onderdelen of functies vereisen nog steeds een volledige vijfassige beweging. Het gereedschap, de machine of de opstelling kan andere beperken.
Niet ideaal voor continu contourbewerking
3+2 bewerking maakt gebruik van vaste positionering. De roterende assen zwenken het werkstuk en vergrendelen het vervolgens. De freesbaan blijft in de standaard drie-assige beweging. Dit werkt goed voor vlakke oppervlakken of eenvoudige hoeken. Maar het kan niet continu vloeiende rondingen of complexe contouren volgen die van richting veranderen.
Bereik gereedschap en botsingsrisico
Voor het kantelen van het werkstuk om een schuine kant te bereiken, is mogelijk langer gereedschap nodig. Langer gereedschap kan buigen of trillen, wat de nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking beïnvloedt. Bovendien creëren sommige hoeken lastige paden voor het gereedschap. Het risico om klemmen, opspanmiddelen of de tafel te raken neemt toe.
Complexiteit van machinekalibratie en onderhoud
3+2 machines gebruiken draaitafels of zwenkkoppen. Deze moeten regelmatig gekalibreerd worden om ze uitgelijnd te houden met de hoofdassen. Als de rotatieassen niet meer nauwkeurig zijn, heeft dat invloed op de hele opstelling. Zelfs een kleine fout in de kantelhoek kan de snede verpesten.
Algemene toepassingen
Bewerkingen met 3+2 assen zijn geschikt voor industrieën waar precisie en schuine vormen belangrijk zijn. Het werkt goed voor taken die complexe geometrie vereisen, maar geen volledige vijfassige beweging. Hier zijn enkele belangrijke gebruikssituaties.
Ruimtevaart Onderdelen
3+2 bewerking creëert complexe beugels, mounts, en behuizingen voor de ruimtevaart. Het verwerkt de exacte hoeken die nodig zijn voor vleugelonderdelen en motoronderdelen. Het proces garandeert nauwe toleranties voor kritieke vluchthardware.
Bewerking medische apparatuur
Medische fabrikanten gebruiken 3+2 voor nauwkeurige botschroeven, implantaatgeleiders en diagnosegereedschappen. De schuine bewerkingsmogelijkheden produceren de schone randen en steriele oppervlakken die nodig zijn voor medische hulpmiddelen.
Autoprototypes
Automobielingenieurs vertrouwen op 3+2 voor prototypes van transmissiebehuizingen en ophangingscomponenten. Het produceert snel functionele prototypes met de juiste hoeken om te testen.
Precisiegereedschap en -vormen
Mallenmakers profiteren van het vermogen van 3+2 om diepe holtes en complexe ontwerphoeken te bewerken. Het maakt spuitgietmatrijzen en spuitgietgereedschappen met precisie en verkort de polijsttijd.
Ontwerp voor 3+2 assen CNC verspanen
Een goed productontwerp maakt het bewerken sneller, gemakkelijker en nauwkeuriger. Bij het ontwerpen voor 3+2 asopstellingen moet u rekening houden met hoe het werkstuk wordt gekanteld, hoe de gereedschappen de oppervlakken bereiken en hoe u risicovolle vormen kunt vermijden.
Belangrijkste ontwerprichtlijnen voor ingenieurs
Begin met bepalen welke vormen onder een hoek toegankelijk moeten zijn. Groepeer ze zodat ze vanuit dezelfde gekantelde positie bewerkt kunnen worden.
Houd kritieke oppervlakken binnen bereikbare hoeken. Ontwerp vlakke oppervlakken die gemakkelijk kunnen worden uitgelijnd onder een roterende hoek. Vermijd ontwerpen waarbij constant van hoek moet worden gewisseld.
Plan rond standaard gereedschapslengtes. Plaats de belangrijkste elementen niet te diep in het onderdeel of ver van de basis van de opspanning.
Minimaliseer scherpe interne hoeken. Gebruik radii die overeenkomen met standaard freesmaten om gereedschapsslijtage en bewerkingstijd te verminderen.
Ondersnijdingen en gereedschapshinder vermijden
Vermijd bewerkingen achter muren of onder oppervlakken tenzij je speciaal gereedschap hebt. Standaard frezen kunnen niet bij ondersnijdingen, tenzij je van plan bent het werkstuk te kantelen.
Controleer bij kantelen op mogelijke botsingen tussen het gereedschap, de spindel en het werkstuk. Gebruik CAM-software om freesbanen vanuit elke hoek te simuleren.
Ontwerp opspanningen om uit de snijzone te blijven. Slanke, compacte klemmen en aangepaste zachte bekken helpen interferentie te verminderen bij het kantelen van het werkstuk.
Toleranties en dimensionale planning
Weet welke elementen in dezelfde oriëntatie worden bewerkt. Groepeer deze elementen onder dezelfde tolerantiezone.
Vermijd krappe toleranties op verschillende schuine vlakken. Veranderingen in de kanteling van het product kunnen uitlijningsverschuivingen veroorzaken. Het is moeilijker om nauwe toleranties aan te houden over meerdere posities.
Gebruik GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) om te bepalen hoe het onderdeel gemeten moet worden. Zorg dat je toleranties overeenkomen met wat realistisch is in 3+2 opstellingen.
Conclusie
CNC 3+2 assen combineert de eenvoud van 3-assig snijden met de extra flexibiliteit van twee roterende assen met een vaste hoek. Hiermee kunnen onderdelen worden gekanteld en onder meerdere hoeken worden bewerkt in één enkele opstelling. Het is een kosteneffectieve en praktische oplossing voor complexe taken waarvoor geen volledige vijfassige beweging nodig is.
Onderdelen nodig met schuine gaten, afschuiningen of meerdere vlakken? Neem contact met ons op nu voor snelle, nauwkeurige bewerkingsoplossingen op maat van uw projectbehoeften.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
