在使用 CNC 加工制造产品时，有很多关于 CNC 加工中使用的轴的知识。这是由于它们的重要性以及大多数现代 CNC 机床经常使用 3-、4- 和 五轴数控加工 在他们的操作中。
阅读本文，您将学习 3 轴、4 轴和 5 轴 CNC 加工。这将需要展示他们的基本想法，比较它们，并就如何为您的加工项目选择其中一种提供指导。
三轴数控加工
尽管 3 轴 CNC 铣削仍然是最常见和广泛使用的加工技术之一，但它也是最简单的。工件在加工过程中保持在一个位置，主轴可以在 X、Y 和 Z 维度上进行线性运动。
可以看出，这种特殊的 CNC 铣削方法比较简单，最适合生产结构简单的产品。例如，它适用于不是很深的组件；然而，当使用更深和更窄的腔体时，这种方法有很大的局限性。
该任务随后可能会变得非常耗费人力，从而导致完成效果不如预期的那么好。因此，沿轴制造平面铣削特征、钻孔和螺纹孔是一种特别适合于 3 轴加工的应用。
四轴数控加工
第四轴增加了绕 X 轴的旋转，称为 A 轴。与 3 轴加工一样，主轴运动可能会沿三个线性轴（X、Y 和 Z）发生，并且当工件旋转时会创建附加的 A 轴。有多种替代配置 4轴机器.在大多数情况下，它们涉及“垂直加工”版本，其中主轴围绕 Z 轴旋转。
在4轴加工中，工件放置在X轴上，夹具绕A轴旋转是可行的。这允许以比在 3 轴机床上理论上可实现的方式更经济可行的方式加工工件。加工时间大大减少，同时保持精度。
5轴数控加工
使用 3 轴 CNC 机床进行加工的方法与使用 5 轴 CNC 机床进行加工的过程非常相似。然而，它配备了几个非常有用的功能，使其具有更多的两个轴和大量额外的切割多功能性。
在执行 5 轴 CNC 加工操作时，主轴和刀具沿三个轴移动。但是，X 轴（也称为 A 轴）、Y 轴（有时称为 B 轴）和 Z 轴（称为 C 轴）是也可以旋转的轴。根据它们的设置方式，5 轴机器可以使用其中两个旋转轴的任意组合。
根据这个特点， 5轴数控加工 用于各种上下文和应用程序。它能够进行铣削、车削和其他操作。因此，您将只使用一台机器来操作几个不同的部件。
3+2轴数控加工
3+2 轴加工是 5 轴加工操作的子集。顾名思义，它占据了更传统的 3 轴和 5 轴加工方法之间的中间位置。无论如何，这种 5 轴加工方法既高效又快捷。在某些情况下，该过程也称为定位 5 轴加工。
在 3+2 轴加工中，主轴或工作台可以沿另外两个轴旋转，而不会影响刀具的角度。由于刀具可能并不总是垂直于工件，因此它可能不会产生干净的切口。
但是，索引 3+2 轴加工是较大的 3+2 轴加工类别的子集。这里，可以在切割期间手动改变刀具的倾斜度。
同步 5 轴 CNC 加工
当刀具可以始终保持垂直于工件时，在 5 轴加工中发生连续或同时 5 轴加工。使用这种方法可以访问以前无法访问的位置并产生高质量的表面光洁度。但是，与 3+2 轴上的加工相比，这是一个较慢的过程。
3、4 和 5 轴 CNC 机床的轴运动范围
数控机床的轴数
- 3 轴 - X、Y 和 Z 轴
- 4 轴 – X、Y、Z 和 A 轴
- 5 轴 – X、Y 和 Z 轴以及两个 A、B 和 C 轴
轴运动范围
- X 轴 - 从左到右
- Y 轴 - 从前到后
- Z 轴 – 上下
- A 轴 – 围绕 X 轴旋转 180°
- B 轴 – 绕 Y 轴旋转 180°
- C 轴 – 围绕 Z 轴旋转 180°
3、4 和 5 轴 CNC 铣削的应用
3轴CNC铣削是制造机械零件最常用的方法之一，最适用于：
- 铣槽
- 钻孔
- 切割锋利的边缘
- 自动/交互操作
4 轴 CNC 铣削是一种多功能加工技术，最常用于：
- 连续切割
- 雕刻曲面
- 间歇切割
在制造需要涉及一系列加工复杂性和精度的部件时，5 轴 CNC 铣削可能是实现以下功能的最理想方法：
- 提高生产力
- 质量更好的饰面
- 提高特征精度
- 复杂的形状和几何形状
- 加工复杂的细节
三轴和五轴数控加工的区别
两种铣床之间的主要区别在于，可以使用 3 轴铣床从三个轴处理工件，但可以使用 5 轴铣床从五个轴处理工件。您可以以合理的成本快速制造准确的组件，因为这两种制造方法都具有适应性、自动化和可重复性。另一方面，出于多种原因，您可以决定使用其中一个而不是另一个。
如果您的预算有限并且您的切割需求仅限于平面，则可以选择 3 轴机床。除了比五轴机器更实惠之外，三轴机器更易于编程，因此您无需承担与昂贵的专业程序员和操作员打交道的费用。此外，通过 3 轴加工减少了准备时间。
如果您需要制造更深或更复杂几何配置的产品，您很可能应该使用 5 轴加工。使用 5 轴机器无需手动旋转工件，从而使您能够从各个方面进行制造。如果您使用 5 轴加工，您将能够更快地制造更大的组件，因为它具有更高的产量、更高的精度和更高的运动灵活性。
4轴和5轴CNC加工的区别
CNC 加工中可用的额外轴的数量是区分 4 轴和 5 轴方法的主要因素，导致进一步的一些细微差别。
轴的差异
CNC加工中的4轴，A轴是唯一可用的附加轴；然而，在 5 轴 CNC 加工中，A 轴可以由 B 轴或 C 轴补充，反之亦然，具体取决于应用。
轴旋转
4 轴 CNC 机床加工允许在 A 轴上旋转，但使用 5 轴机床加工允许在三个轴中的两个（A 轴、B 轴和 C 轴）上移动。
灵活性
4轴CNC加工和5轴CNC加工的区别在于后者多了一个轴。除了作为附加功能外，它还没有本地化。在 4 轴 CNC 加工的上下文中，“本地化”是指附加轴始终位于 X 轴上，而在 5 轴 CNC 机床上进行的加工可以在两个 XYZ 轴上进行.关于灵活性，由于这种附加属性的非本地化性质，5 轴 CNC 加工比 4 轴 CNC 加工具有额外的优势。
成本
由于其附加特性和功能，5 轴 CNC 加工比 4 轴 CNC 加工更昂贵。
所有 4 轴和 5 轴机床都为切削刀具提供了更大的运动自由度，并且可以从比 3 轴机床更多的角度接近工件。结果，即使加工过程的复杂性和精度得到提高，也可以使用更少的设置。
在 3 轴、4 轴和 5 轴 CNC 加工之间进行选择
在选择 3 轴、4 轴和 5 轴 CNC 加工之前，有必要了解一些事情。在它们之间做出决定时，以下是您应该考虑的三个最关键的因素：
预算
在预算范围内，5 轴比 4 轴贵，4 轴同样比 3 轴贵。原因是当你从第 3 级到第 4 级，再到第 5 级时，你的能力、功能和特性都会扩展。
要求
处理复杂物品时，最好选择 5 轴 CNC 加工。然而，3 轴和 4 轴加工是想要生产微型和简单组件的项目的最佳选择。
运营流程
说到轴数，越多越难操作。在需要简单操作方法的情况下，3 轴 CNC 加工是最直接的选择，在复杂性方面落后于 4 轴 CNC 加工。
结论
了解 3 轴、4 轴和 5 轴 CNC 加工之间的差异对于获得正确的产品非常重要，尤其是在您刚刚开始的时候。这是因为大多数数控机床都使用这三种加工工艺。因此，本文旨在讨论这三者之间的区别。
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