Czym jest wieloosiowa obróbka i jak działają poszczególne maszyny 3-, 4- i 5-osiowe? Wszystko to, krok po kroku, tłumaczymy w dalszej części tej publikacji. Zaczynajmy.
Ile osi może mieć frezarka? Czym jest obróbka wieloosiowa CNC?
Obróbka CNC (więcej o niej przeczytasz w osobnym artykule na naszym firmowym blogu) to sterowany numerycznie proces, w którym narzędzie skrawające usuwa nadmiar materiału z surowca. Robi to warstwa po warstwie, aż do momentu, gdy z pierwotnego bloku – powstanie gotowy i funkcjonalny detal. Ważną rolę odgrywa oś określająca niezależny kierunek ruchu narzędzia względem obrabianego przedmiotu. Standardowo mamy do dyspozycji:
- oś X – ruch lewo-prawo,
- oś Y – ruch przód-tył,
- oś Z – ruch góra-dół,
- oś A – obrót wokół osi X,
- oś B – obrót wokół osi Y,
- oś C – obrót wokół osi Z.
Pierwsze trzy to tzw. osie liniowe, natomiast kolejne – obrotowe. Jak pewnie już się domyślasz – to od nich bierze się całe to nazewnictwo (bowiem im więcej osi, tym z większej liczby kierunków narzędzie „dosięgnie” obrabianego elementu).
Co charakteryzuje poszczególne techniki obróbki CNC?
Skoro wiemy już, skąd biorą się osie, to teraz zajmijmy się konkretami. Oto omówienie każdej z trzech najważniejszych konfiguracji (od najprostszej do tej najbardziej zaawansowanej).
Obróbka 3-osiowa (frezowanie w osiach X, Y i Z)
W tym wariancie narzędzie porusza się w trzech osiach liniowych (detal jednak przez cały czas pozostaje nieruchomy). W ten sposób frez zyskuje dostęp wyłącznie do powierzchni osiągalnych “z góry” lub “z boku”, co powoduje, że przy bardziej złożonych kształtach – wykonuje się tzw. przezbrojenia oraz ręcznie przestawia się dane elementy. Trzy osie sprawdzają się szczególnie dobrze przy obrabianiu płaskich i prostokątnych detali, a także kieszeni, rowków oraz otworów na prostych płaszczyznach.
Obróbka 4-osiowa (z dodatkową osią obrotową)
Tutaj natomiast do osi liniowych dokładamy jedną obrotową, która sprawia, że dany detal może zmieniać położenie w trakcie pracy (lub np. między przejściami) – i to bez konieczności ręcznego przestawiania. Czwarta oś pracuje w trybach:
- indeksowanym – maszyna obraca detal do zadanej pozycji, a dopiero potem zaczyna skrawać,
- ciągłym (tzw. symultanicznym) – oś obrotowa i narzędzie pracują jednocześnie.
W ten sposób zyskujesz możliwość obróbki elementów cylindrycznych (rowki spiralne, otwory radialne, wałki z nacięciami), a także opcję gwintowania i obróbki po łuku.
Obróbka 5-osiowa
Ta z kolei łączy trzy osie liniowe z dwiema obrotowymi, co w praktyce przekłada się na to, że narzędzie da się ustawić (względem detalu) praktycznie pod dowolnym kątem, a tym samym – obrabiać go z pięciu stron w jednym zamocowaniu. Takie podejście eliminuje żmudne przezbrojenia, skraca czas realizacji, ogranicza błędy wynikające z przekładania elementu, jak również – podnosi jakość powierzchni.
Czym różnią się od siebie obróbki 3-, 4- i 5-osiowa?
Co widać zresztą w samym ich nazewnictwie – różnicą jest przede wszystkim liczba stopni swobody narzędzia względem detalu. Każda kolejna oś poszerza bowiem możliwości geometryczne, ale jednocześnie podnosi złożoność projektu, programowania i eksploatacji. W poniższej tabeli zebraliśmy te różnice w jednym miejscu.
| Kryterium | Obróbka 3-osiowa | Obróbka 4-osiowa | Obróbka 5-osiowa |
| Osie ruchu | X, Y, Z | X, Y, Z + jedna obrotowa | X, Y, Z + dwie obrotowe |
| Strony w jednym zamocowaniu | 1 (z góry / z boku) | obwód detalu | do 5 stron naraz |
| Liczba przezbrojeń | wysoka | umiarkowana | minimalna |
| Złożoność geometrii | proste kształty | detale cylindryczne | skomplikowane 3D, podcięcia |
| Trudność programowania | niska | średnia | wysoka |
| Koszt obróbki | najniższy | umiarkowany | najwyższy |
Którą wybrać? Kiedy stosować obróbkę 5-osiową, a kiedy wystarczy 3 lub 4 osie?
Przede wszystkim – zalecamy podejście zdroworozsądkowe. Jeśli dany detal da się obrobić z 2 – 3 stron i ma prostą geometrię – w zupełności wystarczą Ci 3 osie. Jeśli obróbka staje się bardziej skomplikowana – warto rozważyć 4, a w najbardziej wymagających przypadkach – również 5 osi. Na finalny wybór maszyny wpływa jeszcze kilka czynników, w tym takie, jak chociażby:
- rodzaj produkcji (pojedynczy prototyp kontra duża seria),
- gabaryty detalu (nie każdy element po prostu zmieści się w każdym gnieździe frezarskim),
- wymagana dokładność (mniejsze tolerancje oznaczają większe wymagania względem maszyny),
- budżet (wyższy poziom zaawansowania kosztuje też więcej, ale przy odpowiednim detalu – zwyczajnie się opłaca).
Nie masz pewności, ile osi potrzebuje akurat Twój projekt? Spokojnie, od tego jesteśmy my 🙂
Potrzebujesz precyzyjnej obróbki wieloosiowej CNC?
W Maximus CNC frezujemy detale o różnym stopniu trudności. Przyjdź do naszego warszawskiego zakładu z gotowym projektem albo skorzystaj z naszego wsparcia już na etapie jego opracowania. Zapraszamy do kontaktu i na niezobowiązujące konsultacje, podczas których wspólnie dobierzemy technologię, która połączy jakość, termin oraz rozsądny koszt.
