8 ключевых преимуществ 5-осевых станков для высокопроизводительного производства

Не уверены в ценности 5-осевой обработки для вашего цеха? Этот список фактов поможет разобраться в преимуществах.

Возможно, ваш цех думает о покупке 5-осевых станков с ЧПУ. Или уже купил и еще осваивает оптимальную программировку и оснастку. В любом случае, для максимально эффективного использования этих ультрапроизводительных станков есть много нюансов.

Освоение 5-осевой обработки обещает значительное улучшение качества деталей, снижение незавершенного производства и затрат на оснастку, но требует нового мышления. Прежде чем идти дальше по 5-осевой дороге, рассмотрите следующие концепции — некоторые развенчивают мифы об этой важной технологии, другие помогут стартовать эффективно.

1. Не нужно 5-осевая работа, чтобы обосновать 5-осевой станок

Нужен ли мне станок? Многие цеха колеблются вкладывать значительные средства в 5-осевой центр, потому что не делают лопатки турбин, блиски, ортопедические импланты и прочие детали, которые пестрят на обложках буклетов. Не волнуйтесь: обычно не нужна одновременная 5-осевая обработка для обоснования покупки. Любая деталь, обрабатываемая более чем с одной стороны, выиграет от сокращения переустановок при 3+2 схеме, позволяя завершить пять из шести граней большинства ортогональных заготовок.

2. 5-осевая обработка на мультитасковых токарных станках может быть эффективнее, чем на 5-осевом центре

Возможно, ваши детали более вращательные, чем призматические, но имеют особенности, поддающиеся 5-осевой обработке. Стоит рассмотреть мультитасковый токарный станок или 5-осевой фрезерно-токарный центр. Они предлагают схожую функциональность с 5-осевыми центрами и могут производить сложные многосторонние детали, но благодаря наличию вторичного шпинделя многие детали часто завершаются за одну установку.

«Я видел большие преимущества использования фрезерно-токарных станков», — говорит д-р Томас Курфесс, профессор и заведующий кафедрой гидравлики и управления движением в Georgia Institute of Technology. «Однако для реального использования их возможностей нужно мыслить нестандартно. Фрезерно-токарные станки — это гораздо больше, чем фреза и токарный станок вместе; они предлагают компактную и гораздо более повторяемую 4- или 5-осевую систему с уникальной универсальной конфигурацией. Плюс, у них относительно небольшой габарит, что делает их идеальными для тех, кто умеет использовать их преимущества».

3. Почему поворотный стол (труннион) не заменяет 5-осевой станок

Может, вы думаете: поставлю наклонно-поворотный труннион на свой 3-осевой вертикальный центр — и 5-осевая фреза не нужна. В этом подходе ничего плохого, это хороший способ начать 5-осевую обработку, но имейте в виду: выделенный 5-осевой станок имеет управляющие опции — управление точкой режущего ребра (TCPC), 5-осевая автонастройка, динамические рабочие смещения и другие функции для быстрой и простой настройки, не говоря уже о гораздо более жесткой и точной конструкции. Просто 3-осевой ВМЦ с труннионом не может конкурировать с настоящим 5-осевым центром.

«Установка наклонно-поворотного стола — отличный способ перехода к 5-осевой обработке», — объясняет Курфесс. «Однако при покупке 5-осевой конфигурации у OEM станок и его системы полностью интегрированы для 5-осевых операций, что дает более плавное программирование и рабочие процессы».

4. Все 5-осевые центры не одинаковы

Говоря о конструкции, будьте в курсе: в мире 5-осевой обработки не все станки строятся одинаково. Доступны три принципиальных типа — с интегрированными наклонно-поворотными столами на базе 3-осевого центра; с интегрированным наклонно-поворотным столом и подвижным Х-колонным; и те, где фрезерная головка качается влево-вправо над поворотным столом. У каждого свои плюсы и минусы, покупатели должны учитывать интерференцию инструмента, размер заготовки, требуемую точность и стоимость для лучшего решения под свою задачу.

После перехода на 5-осевую обработку вы захотите выжать максимум. Отличное руководство в статье: «Узнайте, как повысить производительность вашего 5-осевого станка».

5. Оснастка нескольких деталей проще, чем кажется: вы не ограничены одной деталью

Можно услышать, что 5-осевая обработка означает одну деталь за цикл. Неправда. Самый распространенный способ закрепления — одиночная высоковая тиска с хвостовиком у заготовки. Но для тех, кто нужно 3, 4, 6 и более деталей за цикл, существует все более широкий выбор оснастки. Результат: закрепление нескольких деталей на 5-осевом станке легче и гибче, чем кажется.

Курфесс выражает так: «Не только существует широкий выбор отличных приспособлений для 5-осевой обработки, многие из них прекрасно интегрированы в программные возможности станка, обеспечивая еще большую производительность оснастки. Еще раз — значительное преимущество покупки настоящей 5-осевой системы».

6. Не обязательно самому резать хвостовики на заготовках

Кто-то сказал «хвостовик»? Если вас пугает мысль не только распиливать заготовки, но еще и резать на них хвостовики, подумайте о фокусе на своем профиле и заказе у поставщика металла уже распиленных заготовок с хвостовиками. Также посмотрите на тиски с системой шплинтов, ножевых кромок или даже фотоактивируемого клея для надежного удержания.

7. Повышенная точность, меньше переустановок с 5-осевой обработкой

Рассмотрите традиционную методологию: 6-гранная деталь требует шести отдельных установок и множества приспособлений. Как знает любой наладчик, как бы хорошо ни было спроектировано приспособление, некоторая точность теряется с каждой операцией. Поскольку 5-осевая завершает все грани, кроме нижней, без переустановки, единственным препятствием для идеальной точности остается сам станок.

8. «Готово за одну установку» на 5-осевом станке — это круто

Известный производитель станков утверждает, что подход «done in one» — одно из лучших решений для прибыли цеха. Они правы. С 5-осевой обработкой корзины и ящики с незавершенными деталями — история. Денежный поток улучшается. Сроки сокращаются, гибкость растет. Задиры при выходе на пересекающиеся элементы легче удалять.

«Не только 5-осевые станки помогают снизить незавершенное производство, они позволяют компаниям лучше использовать высококвалифицированные кадры и оборудование», — говорит Курфесс. «Во-первых, деталь и станок не тратят время в простое на загрузку/разгрузку. Во-вторых, квалифицированные операторы не выполняют низкооплачиваемые функции загрузки/разгрузки. Они могут тратить время на программирование и наладку других станков».

Вы все еще можете иногда браковать деталь, но обнаружите это раньше, а не позже. Просто: 5-осевая обработка — лучшее, что случилось с центрами обработки с автоматической сменой инструмента.

Вы только прикоснулись к 5-осевой обработке? Что сдерживает вас? Делитесь опытом.