En yaygın kullanılan CNC işleme türlerinden biri 3 eksenli işlemedir. Onlarca yıldır varlığını sürdürüyor ve metal, plastik ve diğer malzemeleri hassas bir şekilde kesmek, şekillendirmek ve biçimlendirmek için tercih edilen bir seçenek olmaya devam ediyor. Peki 3 eksenli CNC işleme tam olarak nedir ve nasıl çalışır?
Bu kılavuz, temel tanımından uygulamalarına, makinelerine, faydalarına ve 5 eksenli işleme gibi daha karmaşık seçeneklerle karşılaştırmasına kadar bilmeniz gereken her şeyi ele alacaktır.
3 Eksenli CNC İşleme Nedir?
3 eksenli CNC işleme, üç yönde hareket eden bir kesme aleti kullanarak malzemeleri şekillendirme yöntemidir: soldan sağa (X ekseni), önden arkaya (Y ekseni) ve yukarı ve aşağı (Z ekseni). Bu üç hareket, makinenin istenen şekli oluşturmak için katı bir bloktan (iş parçası olarak adlandırılır) malzemeyi çıkarmasına olanak tanır.
- X ekseni (soldan sağa)
- Y ekseni (önden arkaya)
- Z ekseni (yukarı ve aşağı)
Uygulamada, operatörler takım yollarını şu şekilde programlar: CAD / CAM yazılımı, ardından kodu (genellikle G-kod biçiminde) yükleyin Cnc makinesiMakine komutları okur, aleti X, Y ve Z boyunca hareket ettirir ve son şekil ortaya çıkana kadar malzemeyi keser.
Bu işlemde, kesici takım veya iş parçası sabit kalırken diğeri üç eksen boyunca hareket eder. Bu kurulum, düz veya konturlu yüzeylerin doğru şekilde şekillendirilmesine olanak tanır ve genellikle frezeleme, delme ve diş açma işlemleri için kullanılır.
3 Eksenli İşleme Süreci Nasıl Çalışır
3 eksenli işleme süreci basit ama oldukça kontrollü bir yöntemi takip eder. İşte adım adım nasıl çalıştığı:
1. Tasarım Aşaması
Bir mühendis veya tasarımcı, bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımında parçanın 3B modelini oluşturur. Tasarım, boyutları, toleransları ve delikler veya dişler gibi özel özellikleri içerir.
2. CAM Programlama
CAD dosyası bilgisayar destekli üretim (CAM) yazılımına aktarılır. CAM yazılımı seçilen takımlar (uç frezeler, matkaplar, vb.) için kesme stratejilerini ve takım yollarını hesaplar.
Yazılım çıktıları G-kodCNC kontrolörüne, takımın X, Y ve Z boyunca tam olarak nasıl, hangi hızda ve hangi soğutma sıvısı veya ilerleme hızıyla hareket ettirileceğini bildiren bir sistemdir.
3. Makine Kurulumu
A CNC makinist ham iş parçasını (metal, plastik, ahşap veya diğer malzeme) makinenin tablasına veya fikstürüne sabitler. CNC makinisti kesme aletini mile takar ve aletin konumunu üç eksende de sıfırlar. CNC makinisti G kodunu makinenin kontrolörüne yükler.
4. Malzeme Kaldırma
CNC makinesi aşağıdaki adımları takip eder: programlanmış takım yolu ve malzemeyi çıkarmaya başlar. Kesici takım, parçayı şekillendirmek için X, Y ve Z eksenleri boyunca hareket eder. İşlem, son şekle ulaşmak için birden fazla geçiş içerebilir.
5. Keşif
İşleme sonrasında parça çıkarılır ve boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesi açısından incelenir. İkincil işlemler, örneğin çapak alma, cilalama veya ısıl işlem uygulanabilir.
3 Eksenli CNC Makinelerinin Türleri
Farklı makine tipleri belirli görevler ve malzemeler konusunda uzmanlaşmıştır.
| Makine tipi | Ana Hareket Eksenleri | Ana kullanım | Malzeme Örnekleri | Ortak Kullanımlar |
|---|---|---|---|---|
| CNC Freze Makinesi | X,Y,Z | Yüzey frezeleme, cep kesme, yiv açma | Alüminyum, çelik, plastikler | Motor parçaları, braketler, kalıplar |
| CNC İşleme Merkezi | X,Y,Z | Tek bir kurulumda delme, diş açma, frezeleme | Çelik, titanyum alaşımları | Delme, diş açma, karmaşık frezeleme |
| CNC Torna (canlı takımlı) | X, Z ve dönen eksen | Silindirik parçaların tornalanması, delik delme | Metaller, plastikler | Miller, burçlar, dişli parçalar |
| CNC Router | X,Y,Z | Büyük panellerin veya ahşapların kesilmesi ve oyulması | Ahşap, köpük, plastikler | Mobilya, tabela, prototipler |
| CNC Kazıma Makinesi | X,Y,Z | Yüzey oymacılığı, tabela yapımı, etiketleme | Metaller, plastikler, ahşap | İsimlikler, logolar, dekoratif işler |
| CNC Plazma Kesme | X,Y,Z | Plazma meşalesi ile düz levhaların kesilmesi | Çelik, paslanmaz, alüminyum | Metal levha ve sacların kesilmesi |
Her makine, kesme aletini (veya iş parçasını) üç doğrusal eksen boyunca hareket ettirir. işleme merkezi genellikle otomatik takım değiştiriciler ve daha yüksek bir mil hızı ekler. Torna tezgahları iş parçasını mil içinde döndürürken, yönlendiriciler ve plazma kesiciler takımı sabit bir masanın üzerinde hareket ettirir.
3 Eksenli Freze Tezgahı
3 eksenli bir freze makinesi, katı malzeme bloklarını şekillendirmek için dönen bir kesici kullanır. Bir operatör genellikle bir parçanın bir tarafını bitirmek için tek bir kurulum programlar. Bu makineler düz özellikler ve basit cepler üretmede mükemmeldir.
3 Eksenli İşleme Merkezi
Bir işleme merkezi otomatik bir takım değiştirici ve genellikle soğutma sıvısı için bir muhafaza içerir. Bir operatör aynı anda birçok parça ve takım yükleyebilir. Bu merkezler manuel müdahaleyi azaltır ve orta partili çalışmalar için çevrim sürelerini iyileştirir.
3 Eksenli CNC Torna
Bir torna tezgahı, iş parçasını sabit halde döndürür kesme aletleri malzemeyi çıkarın. "Canlı takımlama"ya sahip bir torna, frezeleme ve delme yeteneği ekleyerek karmaşık profillerin tek bir kurulumda işlenmesini sağlar. Bir operatör, minimum iş parçası elleçleme ve daha yüksek doğruluktan faydalanır.
3 Eksenli CNC Router
Bir yönlendirici, uzun bir portal ve çok geniş bir masaya sahiptir. Ahşap atölyeleri ve tabela üreticileri, büyük formatlı kesme ve oyma için yönlendiricilere güvenir. Bir operatör, hızlı besleme oranlarını ve dahili toz çıkarma sistemlerini takdir eder.
3 Eksenli Gravür Makinesi
An CNC gravür düşük kesme kuvvetlerinde küçük çaplı kesiciler kullanır. Kuyumcular ve kupa üreticileri bu makineleri hassas yüzey kazıma için seçerler. Bir operatör, minimum takım aşınmasıyla ince metinler ve küçük logolar elde edebilir.
3 Eksenli Plazma Kesici
A Plazma kesici kalın metal plakaları kesmek için iyonize gaz meşalesi ateşler. Bir dükkan sahibi, büyük sac stokları için kesicinin hızını değerlendirir. Bir operatör, basit programlama ile yüzlerce düz parçayı işaretleyebilir ve kesebilir.
3 Eksenli CNC İşlemenin Artıları ve Eksileri
Üreticiler 3 eksenli CNC işlemeyi çeşitli nedenlerle tercih ediyor:
- Makineler ve aletler çok eksenli alternatiflere göre daha az maliyetlidir. Daha düşük kurulum maliyeti küçük ila orta ölçekli üretim koşularına uygundur.
- Rampalar, konturlar, cepler ve deliklerin hepsi 3 eksenli zarfın içine sığar.
- Çoğu makine operatörü ve CAM sistemleri üç ekseni idare edin. Operatörlerin ileri eğitimden ziyade temel CNC becerilerine ihtiyaçları vardır.
- 3 eksenli makineler metalleri, plastikleri, ahşabı, kompozitleri ve köpükleri keser.
- Aynı G kodu, uzun üretim partileri boyunca tutarlı parçalar üretir.
- Uygun takım ve beslemeler, pürüzsüz yüzeyler elde edilmesini sağlar ve işleme sonrası çalışmayı azaltır.
- Hızlı kurulum, mağazaların teslimat yapmasına olanak tanır CNC prototipleri günler yerine saatler içinde.
3 eksenli CNC işleme birçok işe uygun olsa da bazı sınırlamaları vardır:
- İç cepler aletlerin sıkışmasına neden olabilir; tasarımcılar kapalı boşluklardan kaçınmalıdır.
- Alet her zaman dikey olarak yaklaşır; açılı kesimler birden fazla geçiş veya manuel şekillendirme gerektirir.
- Parçalar beş eksenli hareket gerektirdiğinde, 3 eksenli işleme aynı düzeyde ayrıntı veya verimlilik sağlayamaz.
- Beş kenarlı parçaların işlenmesi sırasında yeniden sıkıştırma ve ekstra kurulumlar zaman ekler.
3 Eksenli İşlemenin Yaygın Uygulamaları
3 eksenli CNC işleme, daha basit şekiller için güvenilirliği ve maliyet etkinliği nedeniyle çok çeşitli endüstrilere hizmet edebilir.
| Sanayi | Tipik Parçalar | 3 Eksenli Uyumlar Neden |
|---|---|---|
| Otomotiv | Motor blokları, braketler, şanzıman parçaları | Hacim üretimi, orta karmaşıklık |
| Uzay | Gösterge panelleri, basit braketler | Yüksek tekrarlanabilirlik, iyi doğruluk |
| Tıbbi | Cerrahi aletler, küçük implantlar | Sıkı toleranslar, tekrarlanabilir kalite |
| Elektronik | Isı emiciler, muhafazalar | Hassas cepler, karmaşık 2.5D şekiller |
| Kalıp ve Kalıp | Basit kalıplar, aparatlar | Yüksek yüzey kalitesi, maliyet kontrolü |
| Yapı | Özel braketler, hidrolik bileşenler | Dayanıklı parçalar, kolay kurulum |
| Değerli Takı | Temel yüzükler, kolyeler | Ayrıntılı gravür, küçük tirajlar |
| Ağaç | Dolap yüzeyleri, dekoratif paneller | Büyük format, detaylı 2D oyma |
3 eksenli tezgahlar, alt kesimleri veya derin boşlukları kesmek için takımı eğemediğinden, özellikleri esas olarak üst yüzeyde veya düz kenarlarda bulunan parçalarda üstündür.
3 Eksenli ve 5 Eksenli CNC İşlemeyi Karşılaştırma
3 eksenli makineler yalnızca X, Y ve Z boyunca doğrusal olarak hareket ederken, 5 eksenli makineler iki dönme hareketi ekleyin (A ve B eksenleri). Aşağıdaki tablo temel farklılıkları özetlemektedir:
| Özellikler | 3 Eksen İşleme | 5 Eksen İşleme |
|---|---|---|
| Hareket Eksenleri | X,Y,Z | X, Y, Z, A (eğim), B (dönme) |
| geometri | Basit cepler, yuvalar, yüzler | Karmaşık alt kesimler, derin boşluklar, çok taraflı parçalar |
| Kurulum zamanı | Çok taraflı çalışma için bir veya daha fazla kurulum | Tek kurulum çoğu özelliği kapsar |
| Programlama | Daha kolay CAM kurulumu | Daha karmaşık CAM takım yolu planlaması |
| Operatör Becerisi | Temel CNC bilgisi gereklidir | Gelişmiş programlama, çarpışma önleme uzmanlığı |
| Makine Maliyeti | $ 25,000- $ 50,000 | $ 80,000- $ 500,000 + |
| Esneklik | Ulaşabildiği yüzeylerle sınırlıdır | Parçaya her açıdan yaklaşılabilir |
| Üretim Hız | ılımlı | Daha hızlı bitiş, daha az kurulum |
| Bakım | Alt | Ekstra eksenler ve döner yataklar nedeniyle daha yüksek |
| İdeal Parça Tipleri | 2D ve 2.5D parçalar, düz yüzeyler | 3D konturlu şekiller, oyuklar, derin boşluklar |
| Karmaşık Şekillerde Doğruluk | İyi | Mükemmel—manuel yeniden konumlandırmaya gerek yok |
Süre 5 eksenli CNC işleme karmaşık parçalar yapmak için daha fazla özgürlük ve hız sunar, daha yüksek bir maliyet ve daha dik bir öğrenme eğrisi ile birlikte gelir. Birçok proje için, özellikle küçük ve orta ölçekli atölyelerde, 3 eksenli işleme maliyet etkinliği açısından hala daha iyi bir seçenektir.
Daha fazla oku: 3 Eksenli, 4 Eksenli ve 5 Eksenli CNC İşleme
Diğer Çok Eksenli Makinelere Genel Bakış
Üretim talepleri arttıkça daha fazla eksen devreye giriyor.
- 4 eksenli CNC X ekseni (A ekseni) etrafında dönüş ekler. Silindirik işler ve yan frezeleme için iyidir.
- 7 eksenli CNC, baş eğimi veya ekstra döner eklemler ekleyerek 5 eksen üzerine kuruludur. Havacılık ve tıbbi parçalarda çok karmaşık şekilleri işler.
- 9 eksenli CNC, 5 eksenli bir frezeyi 4 eksenli bir torna tezgahıyla tek bir ünitede birleştirir. Bu kurulum, tek bir fikstürde tornalama ve frezelemeyi mümkün kılar.
- 12 eksenli CNC, her biri 6 eksenli kapasiteye sahip çift kafalar veya ikiz miller kullanır. Küçük, oldukça ayrıntılı parçalarda verimi iki katına çıkarır.
Eksen sayısı arttıkça, makine maliyeti, programlama karmaşıklığı ve bakım ihtiyaçları da artar. Üreticiler, bu takasları azaltılmış kurulum süresi ve tek fikstürlü işleme avantajlarına karşı tartmalıdır.
BOYI TECHNOLOGY – CNC İşleme Ortağınız
Bir sonraki projeniz için hassas parçalara mı ihtiyacınız var? Gelişmiş Çin'de CNC işleme merkezi basit 3D'den karmaşık 4D parçalara kadar tek elden işleme ihtiyaçlarını karşılayabilen çok sayıda 5 eksenli, 2 eksenli ve 3 eksenli CNC makinesiyle donatılmıştır. İster küçük parti prototip özelleştirmesine ister büyük ölçekli istikrarlı üretime ihtiyacınız olsun, hızlı teklifler, profesyonel üretim ve sıkı kalite kontrol hizmetleri sağlayabiliriz. Hemen bizimle iletişime geçin [e-posta korumalı] ücretsiz bir süreç değerlendirmesi almak ve teklif danışmanlığı.
Projeniz İçin Hazır Mısınız?
Şimdi BOYİ TECHNOLOGY'yi deneyin!
Birebir destek almak için 3B modellerinizi veya 2B çizimlerinizi yükleyin
Sonuç
Üç eksenli CNC işleme, prizmatik parçalar ve basit geometriler oluşturmak için basit ve uygun maliyetli bir çözüm sunar. Üreticiler ve tasarımcılar, 3 eksenli CNC işlemenin yeteneklerini ve sınırlarını anlayarak, süreç seçimi, makine yatırımı ve proje planlaması hakkında bilinçli tercihler yapabilirler.
Mühendisler ve atölye yöneticileri aşağıdaki durumlarda 3 eksenli CNC işlemeyi göz önünde bulundurmalıdır:
- Parça geometrisi çoğunlukla düzlemsel özelliklerden oluşmaktadır.
- Üretim hacmi düşük-orta düzeydedir.
- Bütçe, makine ve takım maliyetlerini sınırlar.
- Mağaza personeli temel CNC becerilerine sahiptir.
- Tasarım, ulaşılması zor alanların tek seferde işlenmesini gerektirmiyor.
Parçanızda derin boşluklar, açılı özellikler veya karmaşık eğriler varsa, 5 eksen daha yüksek maliyetlere rağmen zamandan tasarruf sağlayabilir ve kurulumları azaltabilir.
Bize ulaşın bugün bizim hakkımızda daha fazla bilgi edinmek için CNC işleme hizmetleri ve tasarımlarınızı hayata geçirmenize nasıl yardımcı olabileceğimizi.
SSS
Temel bir prizmatik parça için deneyimli bir CAM programcısı bir saatten kısa sürede takım yolları oluşturabilir ve NC kodunu sonradan işleyebilir. Sadece cepleri ve delikleri olan basit parçalar genellikle daha da hızlı programlanır.
3 eksenli CNC'de metaller (çelik, alüminyum, pirinç), plastikler (ABS, Delrin), ahşap, köpük ve kompozitler dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeleri işleyebilirsiniz.
Bu makale BOYI TECHNOLOGY ekibinden mühendisler tarafından yazılmıştır. Fuquan Chen, hızlı prototipleme, metal parçalar ve plastik parça üretimi alanında 20 yıllık deneyime sahip profesyonel bir mühendis ve teknik uzmandır.
