三轴和五轴的区别
一、轴数与运动方向
三轴雕刻机:
包含 3 个直线运动轴,即x 轴(左右平移)、y 轴(前后平移)、z 轴(上下升降)能沿这三个直线方向移动,无法实现绕坐标轴的旋转运动,加工时与工件的相对角度固定(通过 z 轴调整深浅)。
五轴雕刻机:
在三轴(x、y、z)基础上,增加了两个旋转轴(常见组合为 a 轴 + c 轴,或 b 轴 + c 轴,具体定义因机型而异):
a 轴:绕 x 轴旋转(工件俯仰角度调整);
b 轴:绕 y 轴旋转(工件侧翻角度调整);
c 轴:绕 z 轴旋转(工件水平旋转)。
这两个旋转轴使刀或工件能实现多角度旋转,从而获得5 个度的运动能力,可从任意方向接触工件表面。
二、加工范围与复杂度
维度三轴雕刻机五轴雕刻机
加工形态 能处理平面、简单曲面或规则立体(如台阶、平面浮雕)。 可加工复杂曲面、异形立体(如石材人像、镂空雕塑、不规则曲面构件)。
接触角度 能垂直或固定角度接触工件,无法 “环绕” 工件加工。 刀可通过旋转轴调整至任意角度(如倾斜 45°、水平切削等),实现 “包裹式” 加工。
典型应用 石碑文字雕刻、平面浮雕、板材切割、简单几何造型。 立体石材艺术品、异形墓碑、古建筑复杂雕花构件、曲面石材幕墙。
三、装夹次数与加工精度
三轴雕刻机:
加工复杂工件时需多次装夹(例如雕刻立体石材,需分别固定正面、侧面、背面)。每次装夹会产生定位误差,累计后可能导致工件整体精度下降(尤其是曲面衔接处易出现错位)。
但因其结构简单,直线轴运动稳定,简单工件的加工精度反而更易控制(如平面文字的深度误差可控制在 0.1mm 内)。
五轴雕刻机:
支持一次装夹完成全工序加工(工件固定后,通过旋转轴调整角度,无需重新定位)。减少装夹次数可大幅降低累计误差,复杂曲面的衔接精度更高(如立体人像的面部轮廓、肢体曲线的连贯性好)。
但因其结构复杂(多轴联动时受力更复杂),需更高的机械刚性和伺服控制精度,若维护不当可能出现 “轴联动误差”。
四、效率与成本
加工效率:
简单工件(如平面雕刻):三轴效率更高(结构轻便,直线运动速度快,无需复杂旋转调整)。
复杂工件(如立体雕塑):五轴效率更高(减少装夹、定位时间,一次完成多角度加工,整体工序时间可缩短 百分之30-50)。
成本:
购置成本:五轴价格通常是同规格三轴的 3-10 倍(因旋转轴结构复杂,需高精度伺服电机、减速器及联动控制系统)。
维护成本:五轴的旋转轴轴承、传动部件磨损更快,维护频率和费用更高;三轴结构简单,维护成本低(主要维护导轨、丝杠)。
五、操作难度与适用场景
操作难度:
三轴:编程简单(需控制 x、y、z 轴的直线运动),操作人员经短期培训即可上手,常用 cad/cam 软件(如 type3、artcam)即可满足需求。
五轴:需掌握多轴联动编程(需协调 x、y、z 与两个旋转轴的运动关系),对编程软件(如 ug、mastercam 五轴版)和操作人员技能要求高,需培训才能熟练操作。
适用场景:
三轴:适合中小批量生产、简单加工需求(如石材加工厂的常规墓碑雕刻、板材切割),或预算有限的用户。
五轴:适合定制化加工(如艺术雕塑工作室)、复杂构件生产(如异形石材幕墙企业),或对精度、效率要求高的场景。
推荐
-
-
QQ空间
-
新浪微博
-
人人网
-
豆瓣