Kas yra 5 ašių CNC staklės? Kaip jos apdirba sudėtingus detalių paviršius vienoje nustatymo pozicijoje

Ką reiškia 5 ašių CNC staklės

Jei jūsų kyla klausimas kas yra penkių ašių CNC staklės štai paprastas atsakymas. Tai CNC staklės, kurios apdoroja detalę naudodamos penkis judėjimo tipus: tris tiesiaeigius judesius ir du sukimosi judesius. Kadangi įrankis ar detalė gali pasukti ir pasverties, staklės gali pasiekti daugiau paviršių ir kampų, neprivalėdamos sustoti ir pakartotinai rankiniu būdu fiksuoti detalę.

5 ašių CNC staklės – tai daugiaplačių ašių įrenginiai, kurie naudoja X, Y ir Z tiesiaeigius judesius bei dvi sukimosi ašis, kad apdorotų daugiau detalės pusių mažiau kartų keičiant tvirtinimą.

Kas yra 5 ašių CNC staklės paprastomis žodžiais

Įsivaizduokite paprastą frezavimo stakles, kurios apdoroja bloko viršų. Penkių ašių CNC staklės gali padaryti daug daugiau nei tai. Jos gali artintis prie apdirbamojo detalės iš įvairių kampuotų pozicijų, pasiekti išlenktas paviršių ir apdirbti kelis detalės šonus reikšmingai mažiau keisdamos poziciją. Tai ir yra penkių ašių CNC esmė kasdieninėje dirbtuvėje.

Dažna pradedančiųjų klausimas yra: kuo penkių ašių CNC skiriasi nuo įprastų CNC? Paprasčiausias būdas tai įsivaizduoti yra toks: standartinės staklės daugiausia juda kairėn-dešinėn, priekin–atgal ir aukštyn–žemyn. Penkių ašių CNC staklės prideda du posūkio ar sukimosi judesius, dėl ko pagerėja prieiga prie detalės.

• Trys ašys – tiesiniai judesiai.
• Dvi ašys – sukimosi judesiai.
• Vienoje nustatymo pozicijoje galima apdirbti daugiau paviršių.
• Tai viena iš daugiaplačių apdirbimo rūšių, tačiau ne visos daugiaplačių staklės yra penkių ašių.

Kodėl penkių ašių CNC skiriasi nuo standartinių CNC

Standartinis CNC dažniausiai reiškia 3 ašių apdirbimą. Tai puikiai tinka daugumai plokščių ar paprastų detalių, tačiau dažnai reikia papildomų montavimų įstrižainėse esantiems elementams ar kelioms paviršiaus sritims apdirbti. Penkių ašių CNC staklės sumažina tokius pertraukimus. Tai nereiškia, kad kiekvienam darbui reikia penkių ašių – tik tai, kad staklės turi šią papildomą galimybę, kai geometriniai reikalavimai to reikalauja.

Ką skaitytojai sužinos toliau

Pavadinimas skamba paprastai, tačiau tikrasis jo prasmė slepiasi pačiuose ašių žymeniuose. X, Y ir Z ašis lengva įsivaizduoti. Sukimosi ašys yra tas momentas, kai daugelis skaitytojų praranda orientaciją, ypač todėl, kad skirtingų konstrukcijų staklės jas žymi skirtingais būdais.

Kokios iš tikrųjų yra penkios ašys

Žmonės dažnai klausia: kas yra penkios ašys cNC staklėse , bet atsakymas tampa aiškesnis, kai juos suskirstote į dvi grupes. Trys ašys juda tiesiomis linijomis. Dvi ašys sukasi aplink tas tiesias kryptis. Kitaip tariant, 5 ašių mašina visada turi X, Y ir Z ašis, o po to prideda bet kurias dvi sukamąsias ašis iš A, B ir C. Tai pagrindinė logika, leidžianti suprasti kiekvienos CNC ašių išdėstymo schemą, nors įranga gali labai skirtis vienoje mašinoje nuo kitos.

X, Y ir Z ašių supratimas CNC mašinoje

X, Y ir Z yra tiesinės ašys. Jos aprašo pjovimo įrankio, stalo arba abiejų tiesinį judėjimą. Daugelyje vertikalių frezuokų X ašis juda iš kairės į dešinę, Y ašis – iš priekio į galą, o Z ašis CNC judėjimui valdo judėjimą aukštyn ir žemyn. Šios trys kryptys sudaro pagrindinę koordinačių sistemą, kuria naudojasi frezuotojai detalėms lokalizuoti, nustatyti darbo nuostatus ir aprašyti įrankio judėjimą.

Kaip veikia sukamojo judėjimo ašys A, B ir C

Jei kada nors domėjotės, kiek ašių yra už X, Y ir Z ribų, sukamojo judėjimo variantai yra A, B ir C. Jos pavadintos tiesine ašimi, aplink kurią sukasi. Taigi A sukasi aplink X ašį, B – aplink Y ašį, o C ašies judėjimas – aplink Z ašį. Penkių ašių mašina vienu metu nepanaudoja visų trijų sukamųjų variantų. Ji naudoja du iš jų kartu su trimis tiesinėmis ašimis.

Kodėl ašių pavadinimai gali keistis priklausomai nuo mašinos konstrukcijos

Čia svarbi mašinos konstrukcija. Vienas gamintojas gali sukurti sukamąjį stalą. Kitas – pasvirąjį verčiamąjį galvutės bloką. Trečiasis – padalinti judėjimą tarp galvutės ir stalo. Ašių raidės vis dar laikosi tos pačios pavadinimų taisyklės, tačiau fizinis judėjimo šaltinis gali skirtis. Todėl tos pačios CNC mašinos ašių žymos gali apibūdinti skirtingas techninės įrangos išdėstymo schemas skirtingose mašinose. Žymos nurodo judėjimo kryptį. Mašinos konstrukcija parodo, kas vykdo judėjimą. Ir šis skirtumas tampa svarbus, kai šios ašys pradeda veikti kartu aplink tikrą detalę.

Kaip veikia 5 ašių CNC apdirbimas

Ašių žymėjimai yra svarbiausi, kai metalas pradeda būti nuimamas nuo detalės. Tikruoju 5 ašių CNC apdirbimu mašina pasiekia daugiau paviršių, tuo pačiu metu koordinuodama tris tiesines judesius su dviem sukamaisiais judesiais arba labai tikslia seka. Veržliavimo velenas gali pasvirsti, stalas gali pasisukti arba abu gali judėti kartu. Šis judėjimas keičia įrankio priartėjimo kampą, todėl galima apdirbti šonines sienas, sudėtinius kampus ir išlenktas zonas be nuolatinio rankinio perpriveržimo.

Kaip 5 ašių CNC mašina pasiekia daugiau paviršių

Gamykloje tai yra mažiau paslaptinga, nei atrodo. CAM programa nustato ne tik tai, kur pjovimo įrankis juda X, Y ir Z ašimis, bet ir kada sukamosios ašys pasisuka. Kaip KEJIE paaiškina, valdymo sistema sinchronizuoja veržliavimo veleną, tiesines ašis bei sukamąjį stalą arba pasvirąją galvą, kad įrankis galėtų priartėti prie apdirbamos detalės geriausiais kampais. Mašina neapdirba visų paviršių vienu metu. Ji nuolat perorientuoja įrankį ar detalę, kad pjovimo kraštas išliktų veiksmingose padėtyse.

1. Apdirbamos detalės laikymo įtaisas, sukimo ašis arba sukamasis stalas.
2. CAD ir CAM duomenys sukuria įrankio judėjimo trajektoriją su padėties ir kampo pakeitimais.
3. Valdymo sistema vienu metu vykdo tiesinį judėjimą ir sukamąjį judėjimą.
4. Preliminarios ir baigiamosios apdirbimo eigos pasiekia skirtingas paviršių puses, kai detalė arba špindelis pasverčiami.
5. Ciklo metu įrankiai gali būti keičiami, tuo tarpu detalė dažnai lieka vienoje padėtyje.

Kodėl įrankio ar detalės pasvirimas pagerina prieigą

Kampo valdymas – tai tai, kas daro penkių ašių apdirbimą tokį naudingą. Paprastas vertikalus pjovimas gali priversti naudoti ilgą įrankį, kad būtų pasiektas gilus arba už kampo esantis plotas. Kai staklės pasverčia įrankį arba detalę, dažnai galima naudoti trumpesnį įrankį. Tai svarbu, nes trumpesni įrankiai paprastai yra stabiliau. Norck pastabose pabrėžiama, kad trumpesni įrankiai padeda sumažinti įrankio lenkimą ir virpesius, kurie leidžia išlaikyti tikslesnius nuokrypius ir geresnę paviršiaus baigtinę apdailą. Būtent todėl penkių ašių apdirbimas yra puikiai pritaikytas nuožulniams paviršiams, giliems grioviams ir formuotiems elementams.

Kaip mažesnis montavimų skaičius keičia tikrąjį apdirbimą

Kiekvieną kartą, kai detalė atsukama ir iš naujo nustatoma, operatorius turi vėl nustatyti jos padėtį. Tai prideda laiko ir sukuria dar vieną galimybę mažiems lygiavimo nuokrypiams tarp paviršių. Penkių ašių CNC apdirbimo metu dažnai galima apdirbti kelias savybes vienu pritvirtinimu, todėl jų tarpusavio santykiai lieka susieti su tuo pačiu atskaitos rėmu.

Sumažintas perstatymas dažnai pagerina tikslumą tarp paviršių, nes detalė išlaiko tą pačią montavimo atskaitos sistemą.

Tai ir yra penkių ašių CNC apdirbimo praktinė vertė. Mažiau laiko praleidžiate sustodami ir perkeldami detalę, o daugiau laiko – palaikydami pjovimo įrankį veiksmingame kampelyje. Vis dėlto ne visos mašinos šį judėjimą sukuria taip pat. Kai kurios sukasi stalas, kitose pasviramas galva, o trečiosios darbą skirsto tarp abiejų.

Dažniausiai naudojamos penkių ašių mašinų konfigūracijos

Tas pats penkių ašių judėjimas gali būti realizuojamas labai skirtingais būdais. Praktikoje a Hurco sugriuvimo grupės įprastus išdėstymus skirsto į stalas-stalas, galva-stalas ir galva-galva konstrukcijas. Todėl dvi penkių ašių CNC mašinos gali turėti tą patį ašių skaičių, tačiau realią detalę pritvirtinus prie tvirtinimo įtaiso jos veikia labai skirtingai.

Penkių ašių su sukamuoju stalu mašinos pagrindai

Šarnyrinio stalo mašina, vadinama taip pat stalų-stalų konstrukcija, abu sukamuosius ašis įrengia stalėje. Tai yra konstrukcijos tipas, kurį daugelis žmonių pirmiausia įsivaizduoja išgirdę terminą „penkių ašių frezavimo mašina“. Penkių ašių šarnyrinėje mašinoje veržliukas lieka nejudantis, o apdirbamoji detalė pasviro ir sukasi. Tai padaro mašiną lengvesnę įsivaizduoti dirbtuvėms, kurios perauga nuo trijų ašių apdirbimo. Hurco nuorodoje taip pat nurodoma, kad šarnyrinės konstrukcijos gali užtikrinti gerą požeminio (pošoninio) prieigos galimybę, nes stalas gali pasvirsti toliau viena kryptimi. Kadangi veržliukas nesujungiamas, tokia išdėstymo schema taip pat gali užtikrinti patikimą pjovimo našumą. Pagrindinis trūkumas – detalės dydis ir masė. Tarp šarnyrinės konstrukcijos šonų esantis tarpas riboja maksimalų apdirbamosios detalės dydį, o sunkios detalės tvirtinimas tampa sudėtingesnis, kai stalas pasviręs.

Sukamojo veržliuko ir veržliuko stalo konstrukcijų paaiškinimas

Sukamojo galvos mašinos sukamąjį judėjimą įveda į sukamąją galvą arba paskirsto tarp pasvirės galvos ir besisukančio stalo. Galva–galva išdėstyme abu sukamieji ašys yra galvoje, o stalas lieka nejudantis. Galva–stalas išdėstyme vienas sukamasis ašis yra galvoje, o kitas – stale. Šios mašinos dažnai geriau tinka didesniems ar sunkesniems detalėms, nes stalas neprivalo nešti apdorojamos detalės per pasvirąją padėtį. „Hurco“ taip pat nurodo, kad sukamoji galva leidžia naudoti trumpesnius ir standartinio ilgio įrankius, nes įrankis artėja iš viršaus, o ne išsitiesia per pasvirės stalo kraštą. Galva–stalas penkių ašių apdirbimo centras taip pat gali likti produktyvus trijų ašių režimu su plokštėmis, keliais šakutėmis ar paruošiamaisiais darbais pagrindiniame stale.

Kaip mašinos išdėstymas keičia detalių tvirtinimą ir prieigą

Išdėstymo pasikeitimai kasdieniame sprendime dėl 5 ašių frezuoklio. Kompaktiškas 5 ašių vertikalus frezuoklis su trunionu dažnai puikiai tinka mažesniems tiksliesiems detalių gamybos darbams. Didelis 5 ašių vertikalus frezuoklis su galvutės-stalo arba galvutės-galvutės išdėstymu paprastai patogiau tvarko stambesnius darbus. Susidūrimo rizika taip pat keičiasi. Trunionai turi atsižvelgti į detalės sukimosi apimtį ir tvirtinimo priemonių laisvą erdvę, kai stalas pasverčiamas, o sukamosios galvutės konstrukcijose reikia ypač dėmesio kreipti į judančią galvutę, įrankio laikiklį ir verčiamąjį veleną virš detalės.

Taigi net 5 ašių CNC mašinų žymėjime techninės charakteristikos daug pasako apie tai, kokias detalės mašina geriausiai apdirba. Jos taip pat lemia praktinį programavimo pasirinkimą: ar detalė geriausia apdirbti pritvirtinus ją prie tam tikrų kampų, ar judinant visas penkias ašis per apdirbimo procesą.

3+2 prieš sinchroninį 5 ašių apdirbimą

Stačiakampio formos mašinos išdėstymas nulemia, iš kur kyla sukamasis judėjimas. Apdirbimo strategija nulemia, kaip šis judėjimas yra naudojamas. Realiose gamyklose tai dažniausiai lemia vieną praktinę parinktį: indeksuotą 3+2 arba visiškai sinchroninį penkių ašių apdirbimą. Šių dviejų metodų skirtumas nėra nedidelis. Jis keičia programavimo pastangas, paviršiaus kokybę, pjovimo būdą ir komandos pasitikėjimą vykdant užduotį.

Ką reiškia indeksuotas 3+2 apdirbimas

Indeksuotas 3+2 apdirbimas, dažnai vadinamas poziciniu penkių ašių apdirbimu, pirma suka detalę arba veržiamąją ašį į fiksuotą kampą. Tada tikrasis pjovimas vyksta su trimis aktyviomis tiesinėmis ašimis. BobCAD-CAM ir Zenithin tai aprašo paprastais žodžiais: pozicija, tada pjovimas.

Įsivaizduokite detalę su įstrižomis skylėmis, nušlifuotais kraštais ir kišenėmis keliuose jos paviršiuose. Staklės perjungiamos į vieną kampą, pritvirtinamos vietoje ir vykdo įprastus 3 ašių įrankio kelius. Dėl to indeksuojamas apdirbimas yra dažnai pasirenkamas pirmasis žingsnis į 5 ašių frezavimą. CAM programinė įranga paprastai lengviau valdoma, postapdorojimas mažiau sudėtingas, o operatoriai dažnai jaučiasi patogiau bandydami programą. Daugelyje 5 ašių CNC frezavimo užduočių, ypač kai reikia apdirbti prizmines dalis su įstrižomis savybėmis, to pakanka.

Kai būtinas tikras 5 ašių frezavimas

Tikras 5 ašių frezavimas reiškia, kad sukamieji ašys juda pačio pjovimo metu. Visos susijusios ašys veikia kartu, kad įrankis galėtų išlaikyti naudingą kampą, sekdama paviršių. Tai ypač svarbu teklinėms formoms, pvz., sparnuotėms, turbinų mentėms ir formoms su organinėmis kontūromis. Šiais atvejais tikras 5 ašių frezavimas gali pagerinti paviršiaus sujungimą ir sumažinti matomą perėjimo liniją tarp įrankio kelio segmentų.

Kompromisas – sudėtingumas. Kartu vykstantis judėjimas paprastai reikalauja pažangesnių CAM strategijų, galingesnio modeliavimo, tikslaus įrankio orientacijos, susidūrimo rizikos ir mašinos ribų kontrolės. Jis taip pat gali reikalauti didesnių programuotojo įgūdžių ir didesnio operatoriaus pasitikėjimo mašinos valdymu.

Kaip pasirinkti tarp 3+2 ir pilno 5 ašių

Jei detalė daugiausia reikalauja prieigos prie kelių pasvirų paviršių, indeksuojamas apdirbimas dažnai yra praktiškesnis sprendimas. Jei detalė reikalauja nuolatinės kreivumo, glotnaus paviršiaus sujungimo ar pastovaus įrankio kampo valdymo, tuo metu vienu metu vykstantys judėjimai atsipildo. Daugiau judėjimų automatiškai nereiškia geriau. Išmintingesnis klausimas yra, ar detalei reikia sukimosi pozicionavimo ar nuolatinio penkių ašių pjovimo. Tas pats logika dar labiau praverčia, kai lyginami trijų, keturių ir penkių ašių CNC stakliai šalia vienas kito.

Pasirinkimas tarp trijų, keturių ir penkių ašių CNC

Šis programavimo pasirinkimas atsipildo tik tada, kai staklės tinka detalei. Šiuo atveju daugiapakopės CNC staklės pasaulis, daugiau ašių suteikia daugiau galimybių, tačiau taip pat padidina sąnaudas, įrengimo pastangas ir programinės įrangos reikalavimus. Kai inžinieriai palygina 3 ašių ir 5 ašių CNC , tikrasis sprendimas dažniausiai priklauso nuo geometrijos, tarp paviršių esančių tikslumo santykių ir gamybos apimties. Prototek ir Ricaurte Precision rekomendacijos nurodo paprastą taisyklę: pasirinkti mažiausiai sudėtingą stakles, kurios patikimai ir ekonomiškai gali pasiekti reikiamas detalės savybes.

3 ašių, 4 ašių ir 5 ašių staklės – praktinėje prasmėje

3 ašių frezavimo staklės vis dar yra standartinis pasirinkimas daugumai detalių su plokščiais paviršiais, įdubimais, skylėmis ir paprastomis kontūromis. 4 ašių staklės prideda sukamąjį judėjimą, dažniausiai aplink X ašį, kuris palengvina cilindrinėms detalėms ir kelioms šoninėms savybėms apdirbti be nuolatinio rankinio perstatymo. 5 axis cnc 5 ašių staklės prideda dvi sukamąsias ašis, todėl įrankis arba apdirbama detalė gali artintis prie sudėtingų kampų ir sudėtingesnių paviršių mažiau įrengimo ciklų.

Kada naudoti 5 ašių stakles

A 5 ašių staklės turi prasmės, kai kelios detalės paviršiai turi būti tiksliai išlygiuoti, kai detalė turi įstrižų arba skulptūriškų elementų, arba kai trumpesnis įrankis ir geriau pasirinktas priėjimo kampas gali pagerinti prieigą ir apdirbimo kokybę. Tai taip pat gali būti ekonomiškai naudinga kartotiniam darbui. Ricaurte Precision pastebi, kad kartotinis detalės perdėstymas, papildomas darbo užmokestis ir specialūs kreipiamieji įrenginiai paprastesnėse staklėse gali kompensuoti didesnį programavimo pastangų kiekį su 5 ašių staklėmis , ypač sudėtingoms detalėms ar didesnėms serijoms. Tačiau 4 ašių staklės dažniausiai yra geriausias variantas detalėms, kurios reikalauja sukimosi, bet ne visiško vienu metu vykstančio judėjimo.

Kada paprastesni CNC įrengimai yra pakankami

Jei detalė daugiausia yra plokštė, atrama, korpusas ar kitas paprastas komponentas, dažniausiai protingesnis sprendimas yra 3 ašių apdirbimas. Jį lengviau programuoti, lengviau patikrinti ir jis dažniausiai puikiai tinka prototipams ar trumpoms serijoms, kai svarbesnė yra paprasta prieiga nei maksimali lankstumas. Net platesni terminai, pvz., 6 ašių CNC gali nukreipti dėmesį nuo pagrindinio klausimo. Papildomos judėjimo galimybės atsipildo tik tada, kai jos pašalina papildomas paruošimo operacijas, užtikrina tikslumą tarp įvairių paviršių arba padaro įmanoma apdirbti sudėtingas formas. Būtent čia pradedami aiškėti tikrieji 5 ašių apdirbimo privalumai ir ribojimai.

5 ašių CNC apdirbimo privalumai ir jo ribojimai

Papildomas judėjimas atveria tikras galimybes, tačiau taip pat padidina reikalavimus. Penkių ašių mašina gali išspręsti geometrijos problemas, kurios kelia sunkumų paprastesnėms įrangoms, tačiau ji automatiškai nėra geriausias sprendimas kiekvienam detalių tipui. Išmintingiausias sprendimas dažniausiai priklauso nuo to, ar papildomas ašies judėjimas pašalina pakankamai montavimų, rizikos ir rankinio apdorojimo, kad būtų pateisinamas papildomas programavimas, mokymas ir savininkystės našta.

5 ašių CNC apdirbimo privalumai

Penkių ašių CNC apdirbimo pranašumai labiausiai akivaizdūs detalių su pasviraisiais paviršiais, teklinėmis kontūromis arba glaudžiais ryšiais tarp kelių pusių atvejuose. Xometry rekomendacijos pabrėžia efektyvumą, lygesnius paviršius ir didesnį tikslumą kaip dažniausiai pasitaikančius pranašumus, tuo tarpu OKUMA pabrėžia mažesnį tvirtinimų skaičių ir mažesnę kaupiamąją klaidą, kai didesnė dalis darbo vyksta viename tvirtinime.

Tinkamoje taikomojoje srityje net penkių ašių didelės našumo CNC apdirbimas gali būti naudingas, nes įrankis gali išlaikyti geriausią kampą judėdamas per sudėtingus paviršius.

Privalumai

• Mažiau montavimų ir perkabinimų, dėl ko gali sutrumpėti ciklo trukmė ir sumažėti apdorojimo laikas.
• Geresni įrankio kampai darbui su išgaubtomis ar sunkiai pasiekiamomis detalėmis.
• Galimybė tiksliau išlaikyti tarpusavio ryšius tarp kelių paviršių vienoje montavimo pozicijoje.
• Tolydus frezavimas sudėtingos geometrijos detalėse, kuris gali pagerinti paviršiaus baigtį ir sumažinti matomus įrankio pėdsakus.
• Didelė universalumas detalėms, tokioms kaip auštuvo ratukai, formos, variklių tipo komponentai bei sudėtingos aviacijos ar medicinos detalės.

Tikroji mokymosi kreivė, susijusi su penkių ašių apdirbimu

Nauda yra reali, tačiau taip pat reali ir sudėtingumas. Autodesk tai parodo kodėl: vienu metu vykdomi įrankio maršrutai dažnai reikalauja kolizijų išvengimo, lyginimo valdymo, pageidaujamų pasvirimo nustatymų ir įrankio ašies ribų, kad judėjimas būtų saugus ir stabilus. Tai reiškia daugiau CAM darbo, daugiau simuliacijų ir griežtesnio patvirtinimo proceso. Penkių ašių didelės našumo CNC apdirbimas ypač nepaprastai reikalavo tikslaus įrankio laikiklio, tvirtinimo įrenginio ir ašių ribų planavimo.

Penkių ašių CNC staklių savininkystės sąnaudos taip pat žymiai viršija jų kainą. Xometry įprastas penkių ašių stakles įvardina labai plačiu diapazonu – nuo apie 80 000 USD iki daugiau kaip 500 000 USD, tuo tarpu daugelio trijų ašių staklių kaina svyruoja maždaug nuo 25 000 iki 50 000 USD. Okuma kompanijos viena iš nuomonių prideda, kad kai kuriais atvejais pirkimo kaina gali sudaryti tik nedidelę visos gyvavimo trukmės savininkystės sąnaudų dalį, įskaitant eksploatacijos ir sunaudojamųjų medžiagų sąnaudas. Todėl bet kokio penkių ašių CNC staklių kainos aptarimas turėtų apimti programinę įrangą, mokymus, aptarnavimą ir prastovų riziką, o ne tik staklių sąskaitą faktūrą.

Trūkumai

• Didesnės CAM ir poapdoro reikalavimai.
• Didesnė susidūrimų valdymo rizika, susijusi su įrankiu, laikikliu, apdirbamu detalių ir tvirtinimo įtaisu.
• Programuotojams, operatoriams ir techninio aptarnavimo personalui reikalingas specializuotesnis mokymas.
• Aukštesnės kapitalinės sąnaudos ir paprastai aukštesnės eksploatacijos bei aptarnavimo sąnaudos.
• Dažnesnis techninio aptarnavimo poreikis sudėtingesniame staklių platformos lange.

Geriausias įrenginys – ne tas, kuris turi daugiausia ašių, o tas, kuris atitinka detalės geometriją, tikslumo reikalavimus ir gamybos tikslus.

Kai penkios ašys yra per daug įrenginio, nei reikia

Daug darbo nereikalauja penkių ašių. Xometry pastebi, kad trijų ašių įrenginiai puikiai tinka paprastesnėms formoms, tiesioginiams dizainams ir trumpesnėms serijoms. Jei detalė yra daugiausia prizminė, reikalauja apdirbimo iš vienos pagrindinės krypties arba gali būti užbaigta su nedideliu lengvų paruošimų skaičiumi, paprastesnė platforma gali būti greičiau programuojama ir pigesnė eksploatuoti.

• Plokščios plokštės, atramos ir korpusai su prieinamomis viršutinės pusės savybėmis.
• Vienos paviršiaus apdirbimas, kai sukamasis judėjimas prideda mažai vertės.
• Darbai, kuriuose trijų ar keturių ašių įrenginys jau patikimai pasiekia visas savybes.
• Žemo sudėtingumo detalės, kurių programavimo pastangos viršytų paruošimo sąnaudas.

Todėl penkių ašių funkcionalumą reikėtų laikyti įrankiu, o ne statuso simboliu. Kai geometrija tikrai to reikalauja, nauda yra akivaizdi. Kai to nereikia, paprastesnis apdirbimas dažnai laimi dėl kainos, greičio ir patikimumo. Šis skirtumas labiausiai akivaizdus tais detalės tipais, kuriuos gamyklos kasdien kviečia į pasiūlymą – nuo formų ir aušintuvų ratukų iki aviacijos tvirtinimo elementų ir tikslaus automobilių komponentų.

Realiojo pasaulio penkių ašių CNC detalių pavyzdžiai ir tiekimo patarimai

Būtent šiuose pavyzdžiuose sąvoka įgyja konkretų, įvertinamą pavidalą. Penkių ašių CNC staklės pelno savo vertę detalių apdirbime, kurios yra sunkiai pasiekiamos, nepatogios pakartotinai pritvirtinti arba jautrios tiksliai išdėstyti kelių paviršių tarpusavio padėčiai. Jiga ir PTSMAKE pabrėžiamos taikymo sritys nuolat susijusios su sudėtingais paviršiais, siaurais leistinųjų nuokrypių rėmais ir daugiapaviršine geometrija. Todėl praktiškiausios penkių ašių CNC detalės dažniausiai būna formos, aušintuvų ratukai, variklių mentės, ortopediniai implantai, aviacijos tvirtinimo elementai ir pažangūs automobilių komponentai.

Detalės, kurios labiausiai naudingos iš 5 ašių apdirbimo

Tipiškos 5 ašių CNC apdirbimo detalės turi vieną aiškų bruožą: darbo paviršiaus judinimas kelis kartus padidintų sąnaudas, klaidų riziką ar abi šias problemas. Paplitę pavyzdžiai yra:

• Formos ir šablonai , kuriuose gilūs įdubimai ir skulptūriški paviršiai naudingai naudoja nuolatinę įrankio orientaciją.
• Varomieji ratukai ir turbinos mentys , kuriuose sraumeninga geometrija ir kintantys sienų kampai reikalauja geriausio įrankio pasiekiamumo.
• Ortopediniai implantai , kuriuose svarbūs organiniai formos ir aukštos kokybės paviršiai.
• Aviacijos atraminiai elementai ir konstrukcinės detalės , kuriuose dažnai pasitaiko sudėtingi kampai ir tikslūs elementų tarpusavio ryšiai.
• Automobilių komponentai , nuo prototipų našumo detalių iki pakartotinės gamybos elementų, kurių charakteristikos turi būti nuoseklios visuose paviršiuose.

Taip pat naudinga ir dideliems komponentams. Daugiausia 5 ašių CNC apdirbimo procesuose dažnai renkamasi stabilias išdėstymo schemas sunkesniems detalių gabaritams, pvz., variklių korpusams ar turbinų korpusams, nes prieiga vis dar svarbi, tačiau taip pat svarbu užtikrinti detalės tvirtumą pjovimo metu. Paprasčiausiai tariant, geriausios 5 ašių CNC apdirbamos detalės yra tos, kurios paprastesnėse įrangose tampa lėtesnėmis, mažiau tikslomis arba reikalaujančiomis daugiau tvirtinimo priemonių.

Pramonės šakos, kuriose 5 ašių apdirbimas suteikia didžiausią vertę

Aviacijos, medicinos, automobilių, energijos ir kalapų gamybos srityse penkių ašių CNC apdirbimas suteikia didžiausią vertę tuomet, kai fiksuotos vertikalios įrankio pozicijos metodas nebeatitinka reikalavimų. Aviacijoje jis naudojamas mentėms ir atramoms gaminti. Medicinos gamyboje jis naudojamas implantams ir chirurginėms formoms gaminti. Energetikoje jis taikomas paleidėjams ir turbinų komponentams gaminti. Kalapų gamyboje naudinga lygesnė šerdies ir kriauklės apdirbimo kokybė. Automobilių pramonėje jis naudojamas nuo sudėtingų prototipų iki pakartotinai gaminamų gamybos elementų, kur mažesnis montavimų skaičius padeda užtikrinti kokybės vientisumą.

Šis skirtumas taip pat paaiškina, kodėl ne visos 5 ašių apdirbimo įmonės atrodo vienodai. Kai kurios geriausiai tinka mažų, didelės tikslumo detalių apdirbimui. Kitos geriau paruoštos sunkesniems komponentams, pakartotiniam gamybos procesui arba didelių detalių 5 ašių CNC apdirbimui.

Kaip įvertinti 5 ašių apdirbimo partnerį

Galimybės, nurodytos dokumentuose, nepakanka. Palygindami 5 ašių apdirbimo įmones, reikalaukite įrodymų, kad jų procesas tinka jūsų detalei, jūsų pramonei ir jūsų gamybos etapui.

1. Priderinkite sertifikavimą prie užduoties. Orlaivių pramonės pirkėjams gali prireikti AS9100 standarto. Medicinos įrangos gamybai gali būti reikalingas ISO 13485 standartas. Automobilių pramonės tiekėjų atrankai dažnai naudojamas IATF 16949 standartas.
2. Paklauskite, kaip kontroliuojamos pagrindinės matmeninės charakteristikos. Ieškokite pirmosios detalės patikrinimo, koordinatinio matavimo mašinos (CMM) patvirtinimo bei kritinių savybių statistinio proceso valdymo (SPC) stebėjimo.
3. Patikrinkite prototipo ir masinės gamybos galimybes. Kompetentingas tiekėjas turėtų paaiškinti, kaip jis tvarko vienkartinės kūrimo detalės gamybą, mažo tūrio serijas ir stabilų masinės gamybos paleidimą.
4. Peržiūrėkite įrangos tinkamumą. Paklauskite, ar dirbtuvės labiau tinka mažiems tiksliesiems darbams ar didesniems, sunkesniems komponentams.
5. Ieškokite paruoštumo automatizacijai. Tai svarbu tuo atveju, jei sėkmingas prototipas gali prireikti mastelio padidinti, nepakeičiant kokybės sistemos.
6. Paprašykite pateikti panašių detalių gamybos patirties. Dirbtuvės, kurios jau apdirba panašias medžiagas, tikslumus ir paviršius, dažniausiai anksčiau pastebi rizikos veiksnius.

Automobilių pirkėjai gali naudoti Shaoyi Metal Technology kaip naudingą pavyzdį, kaip atrodo patikimi įrodymai, o ne kaip pardavimų pristatymą. Jo paskelbtoje informacijoje nurodyta, kad įmonė turi IATF 16949 sertifikatu patvirtintą specialiąją apdirbimo veiklą, taiko statistinę procesų valdymo (SPC) sistemą, teikia paramą nuo greitosios prototipavimo iki automatizuotos masinės gamybos ir turi 30 daugiau nei pasaulinių automobilių gamintojų pasitikėjimą. Tokios yra konkrečios detalės, kurių reikėtų paprašyti bet kurio tiekėjo dokumentuoti prieš užsakydami penkių ašių CNC apdirbimą.

Dažniausiai užduodami klausimai apie penkių ašių CNC stakles

1. Kas yra penkios ašys penkių ašių CNC staklėse?

Tikroji penkių ašių CNC staklės sujungia tris tiesines ašis – X, Y ir Z – su dviem sukimosi ašimis, pasirenkamomis iš A, B arba C. Tiesinės ašys juda tiesiomis kryptimis, o sukimosi ašys pasuka arba pasvėrė įrankį arba apdirbamą detalę. Staklių gamintojai gali įrengti sukimosi judėjimą staluke, sūklio galvoje arba abiejose vietose, todėl ašių raidės lieka nepakitę net tada, kai keičiamas įrangos išdėstymas.

2. Kaip penkių ašių CNC staklės pasiekia daugiau detalės paviršių?

Jos pasiekia daugiau paviršių keisdamos įrankio kampą apdirbimo metu, o ne sustodamos, kad būtų atliekamas pakartotinis rankinis perdėjimas ir pritvirtinimas. Valdymo sistema koordinuoja tiesinį judėjimą ir sukimosi judėjimą taip, kad pjovimo įrankis galėtų artėti prie šoninių sienų, įvairiais kampais išdėstytų elementų ir formuotų plotų palankesnėmis kryptimis. Tai paprastai pagerina prieigą, padeda išlaikyti elementų tarpusavio ryšius keliuose paviršiuose ir sumažina paruošimo pertraukas.

3. Kokia yra skirtumo tarp 3+2 ir vienu metu vykstančio penkių ašių apdirbimo?

3+2 frezavime pirmiausia mašina nustato detalės ar verčiamosios ašies padėtį fiksuotu kampu, po to atlieka apdirbimą su trimis aktyviais ašimis. Kartu veikiančiame penkių ašių frezavime sukamasis judėjimas tęsiamas perpjautimo metu, leidžiant įrankiui sekti tekantį paviršių keičiant jo orientaciją. Nustatytasis (indeksuotasis) frezavimas dažnai pakanka įstrižoms skylėms, ertmėms ir daugiaplokštumėms detalėms, tuo tarpu kartu veikiantis judėjimas labiau tinka organinėms formoms, mentėms ir kitoms sudėtingoms kontūrams.

4. Ar penkių ašių CNC staklės visada geriau nei trijų ar keturių ašių CNC staklės?

Ne. Penkių ašių staklės yra geresnės tik tuomet, kai detalė iš tikrųjų naudojasi papildomu prieigumu, mažesniu surenkamųjų vienetų skaičiumi arba tikslesniu lygiavimu keliuose paviršiuose. Daugelis plokščių, atramų, korpusų ir kitų paprastų prizminės formos detalių vis dar efektyviau gaminamos trijų ašių įrangoje, o keturių ašių įranga dažnai puikiai tinka detalėms, kurios reikalauja sukimosi, bet ne visiškai sudėtingo kampinio judėjimo. Teisingas pasirinkimas priklauso nuo geometrijos, tikslumo reikalavimų, programavimo pastangų ir gamybos apimties.

5. Kaip pasirinkti patikimą 5 ašių apdirbimo partnerį?

Pradėkite nuo to, ar tiekėjas gali įrodyti procesų kontrolę, o ne tik mašinų savininkystę. Ieškokite pramonės sertifikatų, įvertinimo galimybių, koordinačių matavimo mašinos (CMM) palaikymo, statistinio proceso valdymo (SPC) ar panašaus stebėjimo, patirties su panašiais medžiagomis ir tikslumo reikalavimais bei gebėjimo augti nuo maketo iki serijinės gamybos. Automobilių pramonei skirtiems darbams „Shaoyi Metal Technology“ yra naudingas orientyras, nes ji pabrėžia IATF 16949 sertifikuotą specialiąją apdirbimą, SPC pagrįstą kokybės kontrolę ir palaikymą nuo greito maketavimo iki automatizuotos masinės gamybos.