Четырёхосевая  обработка на станке с поворотной осью

 
 В привычной нам трехмерной системе координат есть три взаимно перпендикулярные оси (X, Y, Z), которые образуют базис.
Большинство станков с ЧПУ в начальной -базовой версии, производят только 3-х осевую обработку.
Однако для некоторых изделий сложной формы этого недостаточно. За счёт дополнительной модификации - установки поворотной оси, гравировально-фрезерные станки с ЧПУ способны производить  4-х осевую обработку.
Четырехосевая обработка на гравировально -фрезерном станке  на станке с ЧПУ, с использованием поворотной оси– это в общем случае непрерывная обработка, как симметричных, так и несимметричных тел.
В отличие от обычной 3-х осевой обработки 3D модели, где деталь должна крепиться  с одной стороны, к столу станка с ЧПУ,  4-х осевая фрезеровка даёт возможность обрабатывать изделие со всех сторон непрерывно, без дополнительных операций по перестановки детали на рабочем столе. Это позволяет получать изделия сложной формы. Изготовление балясин, капителей, колонн, столбов, ножек столов и стульев, шахматных фигур, а так -же различных статуэток, колец другой  ювелирной и рекламно-сувенирной продукции  это наиболее часто встречающиеся примеры такой обработки.
Многообразие форм, контуров – любой полет фантазии  найдет воплощение при обработке деталей на гравировально - фрезерном станке с использованием 4-й поворотной оси.
    Основной опцией модификации, как упоминалось ранее, 3-х осевого станка под 4-х осевой, является использование поворотной оси, рисунки 1 и 2.

На рисунке 1 представлена фотография  поворотной оси для станка  ЧПУ, которая позволяет вести многостороннюю обработку.

 

 Рисунок 1 Поворотная ось для станка с ЧПУ.

Установка поворотной оси на 3х осевой фрезерный ЧПУ моделист3040

 

Видео резки сложной фигуры с использованием поворотной оси на примере шахматного коня

 

Установка поворотной оси на 3х осевой фрезерный ЧПУ cnc-3040al300

 

 Рисунок 2 4-х осевой фрезерный станок с ЧПУ

Кроме этого, для непрерывной обработки по 4-м осям система ЧПУ станка должна ещё иметь возможность управлять установленной на нём повторной осью. Поэтому 4-х осевая обработка подразумевает не только наличие поворотной оси, но и использование  соответствующей системы ЧПУ. Чаще всего  для этого используется контроллер шаговых  двигателей с 4-мя каналами управления или проще -4-х осевой контроллер. Пример контроллера приведён на рисунке 3.  Канал А данного контроллера может использоваться для управления поворотной осью установленной на станке.

 

Рисунок 3.

Существует два типа 4-х координатной обработки: первый -непрерывная и второй - позиционная обработка (обработка с индексированием). Непрерывная обработка - в этом случае фреза  одновременно перемещаются по всем степеням свободы.
Позиционная обработка - поворотная ось применяются только для изменения положения заготовки, а остальные операции производятся в режиме трехмерной обработки.

Для работы с поворотной осью необходимо произвести настройку программы управления. Ниже приведены настройки для Mach3 для поворотных осей с передаточным числом 6:1 и 4:1. На рисунке 4 приведены установки выводов LPT- порта для контроллера шаговых двигателей в алюминиевом корпусе показанного на рисунке 3.

 

Рисунок 4.

Рисунок 5 - настройки для поворотной оси с передаточным числом 4:1.

Рисунок 5.

Рисунок 6 — настройки для поворотной оси с передаточным числом 6:1.

Рисунок 6.

После установки настроек, рекомендуется проверить использование дополнительных осей в качестве подчинённых.
Установки должны соответствовать рисунку 7.

Рисунок 7.

Управляющие программы для работы с использованием многосторонней обработки возможна в программах DeskProto, PowerMill, и др.

На рисунке 8 показан результат многосторонней обработки на 4х осевом фрезерном чпу CNC-3040AL2

3040al2-d1
3040al2-d10
3040al2-d11
3040al2-d12
3040al2-d13
3040al2-d14
3040al2-d15
3040al2-d16
3040al2-d2
3040al2-d3
3040al2-d4
3040al2-d5
3040al2-d6
3040al2-d7
3040al2-d8
3040al2-d9
01/16 
start stop bwd fwd

Рисунок 8. Многосторонняя обработка на 4х осевом настольном ЧПУ с использованием поворотной оси

 

Видео работы поворотной оси при изготовлении модели из модельного воска, используемого в ювелирном производстве

 

Видео гравировки по стеклу. Декорирование стакана

 

Гравировка на металлическом стержне

 

 Создание управляющей программы 4х осевой обработки в DeskProto

Изготовление мебели на чпу. Коллекция работ

Модели для чпу. Скачать бесплатно

Изготовление высоких моделей на фрезерном станке, методом создания многослойной модели