با توجه به توضیح Wakenrm در رابطه با محور های دستگاه CNC، همین را بدان: سه محور خطی X,Y,Z تعیین می کنند ابزار یا میز در کدام جهت جابه جا شود؛ محورها ی دورانی A,B,C هم چرخش قطعه/ابزار را حول همان محورهای اصلی ممکن می کنند. نتیجه؟ با فهم این سیستم، سریع تر تشخیص می دهی کدام دستگاه با انواع محور دستگاه cnc برای قطعه ات مناسب تر است و چرا یک دستگاه ۵ محور می تواند زمان، خطا و هزینه ات را کم کند.
تعریف کوتاه و کاربردی
- محور X: حرکت چپ–راست
- محور Y: حرکت جلو–عقب
- محور Z: حرکت بالا–پایین (ارتفاع ابزار/عمق برش)
- محور A: چرخش حول محور X
- محور B: چرخش حول محور Y
- محور C: چرخش حول محور Z
چرا شناخت محورها مهم است؟
- انتخاب درست بین ۳/۴/۵ محور
- کاهش تعداد فیکسچرها و پشت ورو کردن قطعه
- بهبود کیفیت سطح و دستیابی به زوایای پیچیده
جدول خلاصه محورها و معمول ترین کاربردها
| محور | نوع حرکت | حول/در راستای | نمونه کاربرد | نکته سئو (کلمه کلیدی) |
| X | خطی | راستای افقی | برش طولی قطعات | محور های cnc |
| Y | خطی | عمود بر X | سوراخکاری شبکه ای | محور های دستگاه سی ان سی |
| Z | خطی | عمودی | کنترل عمق برش | انواع محور دستگاه cnc |
| A | دورانی | حول X | ماشینکاری روی لوله/استوانه | محور های cnc |
| B | دورانی | حول Y | زاویه دادن به ابزار در ۵ محور | محور های دستگاه سی ان سی |
| C | دورانی | حول Z | حکاکی محیطی/اوربیتال | انواع محور دستگاه cnc |
نکات کاربردی سریع
- برای قطعات صفحه ای ساده: تمرکز روی X,Y,Z.
- برای قطعات استوانه ای/پیچیده: اضافه کردن A یا C خیلی کمک می کند.
- برای سطوح آزاد پیچیده (ایمپلر، قالب): وجود B یا ترکیب چند محور دورانی حیاتی است.
تفاوت دستگاه های ۳ محور، ۴ محور و ۵ محور
- ۳ محور: حرکت روی X,Y,Z. مناسب برش ها و حفره های مستقیم، صفحات و قطعات تخت.
- ۴ محور (معمولاً محور A یا C): علاوه بر X,Y,Z، یک چرخش برای دورزدن قطعه/ابزار. ایده آل برای قطعات استوانه ای، حکاکی محیطی، کاهش دفعات کلمپ.
- ۵ محور (همزمان یا 3+2): دو محور دورانی اضافه برای زاویه دهی ابزار/قطعه؛ دسترسی به سطوح پیچیده، کیفیت سطح بهتر، کاهش ابزارهای بلند و ویبره.
جدول مقایسه کاربردی
ویژگی | ۳ محور | ۴ محور | ۵ محور |
پیچیدگی قطعه | ساده تا متوسط | متوسط تا پیچیده موضعی | بسیار پیچیده/سطوح آزاد |
دفعات فیکسچر | زیادتر | متوسط | حداقل |
زمان برنامه ریزی | کم | متوسط | بیشتر اما بهره وری بالاتر |
دقت/کیفیت سطح | خوب | بهتر در سطوح جانبی | عالی در زوایای دشوار |
هزینه اولیه | کم | متوسط | بیشتر |
کلمات کلیدی | محور های cnc | محور های دستگاه سی ان سی | انواع محور دستگاه cnc |
نکات انتخاب
- تولید انبوه قطعات تخت/دو بُعدی → ۳ محور
- قطعات با جزئیات جانبی تکرارشونده (شیار محیطی، رزوه تراشی روی استوانه) → ۴ محور
- قالب، ایمپلر، آرت دنتال، هوافضا و ابزار پزشکی → ۵ محور
محورهای خطی در برابر محورهای دورانی
- محورهای خطی (X,Y,Z): جابه جایی مستقیم؛ کنترل موقعیت و عمق.
- محورهای دورانی (A,B,C): چرخش حول محورها؛ دسترسی زاویه ای و ماشینکاری محیطی.
چه زمانی به محور دورانی نیاز داریم؟
- وقتی می خواهیم چند وجه یک قطعه را بدون بازکلمپ کردن ماشینکاری کنیم.
- وقتی قطعه استوانه ای/مخروطی است و نیاز به حکاکی یا شیار محیطی داریم.
- وقتی طول ابزار زیاد می شود و زاویه دادن به ابزار، لرزش و خمش را کم می کند.
مثال های اجرا شده
- حکاکی لوگو دور تا دور استوانه
- فرز پروانه/ایمپلر با تیپر متغیر
- سوراخ کاری زاویه دار روی فیکسچر پیچیده
جدول مزایا/معایب
نوع محور | مزایا | معایب | مناسب برای |
خطی | سادگی، برنامه ریزی سریع | محدودیت دسترسی زاویه ای | قطعات تخت/دو بعدی |
دورانی | کاهش فیکسچر، دسترسی پیچیده | تنظیمات و برنامه نویسی سخت تر | قطعات چندوجهی/استوانه ای |
استراتژی های ماشینکاری ۳/۴/۵ محور
- 3+2 (Indexed 5-Axis): قطعه/ابزار با دو محور دورانی در زاویه ثابت قفل می شود، سپس با ۳ محور خطی ماشینکاری می کنی. ساده تر از همزمان و بسیار کارآمد.
- ۵ محور همزمان (Simultaneous): هم زمانی حرکات خطی و دورانی؛ بیشترین آزادی، بهترین کیفیت روی سطوح آزاد.
- Adaptive / HEM (High-Efficiency Machining): استراتژی های پیشروی هوشمند برای براده برداری یکنواخت، بار ابزار کنترل شده، افزایش عمر ابزار.
چه استراتژی برای کِی؟
- قطعات با چند وجه ثابت اما دسترسی سخت → 3+2
- سطوح آزاد پیچیده با نیاز به کیفیت سطح بالا → همزمان
- پاک تراشی سریع حفره ها و جیب ها → Adaptive/HEM
جدول انتخاب استراتژی
سناریو | بهترین رویکرد | مزیت کلیدی |
قالب با زوایای منفی | 3+2 | کاهش فیکسچر |
ایمپلر/توربین | ۵ محور همزمان | کیفیت سطح عالی |
پاک تراشی جیب عمیق | HEM | کاهش زمان سیکل |
نکات اجرایی
- CAM: تول پس های مناسب (Swarf, Multiaxis Contour, Morph, Adaptive)
- ابزار: فرزهای گاو دم، بال نوز، بلند با کولانت داخلی
- کنترلر: فعال سازی look-ahead و جبران خطی/محوری
انتخاب بین ۳، ۴ و ۵ محور بر اساس نوع قطعه، تیراژ، پیچیدگی و بودجه
- هندسه قطعه: تخت/دو بعدی → ۳ محور | چندوجهی/استوانه ای → ۴ محور | سطوح آزاد پیچیده → ۵ محور
- تیراژ: زیاد و تکراری → ۴/۵ محور برای کاهش ستاپ ها | کم تیراژ → ۳ محور اقتصادی
- کیفیت سطح/تلورانس: سخت گیرانه → ۵ محور
- بودجه/بازگشت سرمایه: اگر قطعات فعلی زمان بر و چندستاپ هستند، جهش به ۵ محور اغلب ROI خوبی دارد.
| معیار | ۳ محور | ۴ محور | ۵ محور |
| بودجه اولیه | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ |
| انعطاف در زوایا | ⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| نیاز به فیکسچر | زیاد | متوسط | کم |
| مهارت برنامه نویسی | کم | متوسط | بالا |
- کارگاه MDF و قطعات تخت آلومینیومی ساده → ۳ محور
- تولید شفت های حکاکی شده یا سوراخ کاری محیطی → ۴ محور
- قالب تزریق/پروانه کمپرسور/قطعات پزشکی با زوایای منفی → ۵ محور
سوالات متداول محورهای CNC
محور های cnc یعنی چه؟
به مسیرهای حرکت خطی X,Y,Z و چرخش های A,B,C گفته می شود که درجه های آزادی ماشین را تعریف می کنند.
فرق ۳ محور، ۴ محور و ۵ محور چیست؟
۳ محور فقط X,Y,Z؛ ۴ محور یک چرخش اضافه؛ ۵ محور دو چرخش برای دسترسی به همه زوایا—به ویژه قطعات پیچیده.
آیا حتماً برای کیفیت بهتر به ۵ محور نیاز دارم؟
نه همیشه. اگر قطعاتت ساده اند، ۳ محور کافی است. اما برای سطوح آزاد/زاویه های منفی، ۵ محور هم کیفیت را بالا می برد هم ستاپ ها را کم می کند.
بهترین استراتژی برنامه نویسی کدام است؟
برای اکثر کارها 3+2 مقرون به صرفه است. برای سطوح آزاد پیچیده، همزمان. برای پاک تراشی سریع، Adaptive/HEM.
کدام مواد با کدام پیکربندی بهتر جواب می دهد؟
مواد نرم و قطعات تخت → ۳ محور؛ آلیاژهای مهندسی با هندسه چند وجهی → ۴/۵ محور با ابزار مناسب و کولانت داخلی.
