5-осевая ЧПУ обработка: точность, эффективность и свобода проектирования

ЧПУ означает станок с компьютерным числовым управлением, который используется для удаления материала с помощью точных и высокоскоростных режущих инструментов и最终 формирования конечного дизайна. Программирование станка ЧПУ и определение его движения — ключевой момент, и инструкции могут быть выполнены с помощью закодированного компьютерного ПО для автоматизированного производства (CAM) и CAD-файлов.

Исходное оборудование ЧПУ можно было запрограммировать для двух осей (шпоночные) и трех осей (фрезерные), но с развитием технологий управления, сервоприводов и режущего инструмента теперь мы можем выполнять 4-осевую и 5-осевую одновременную обработку. Используя 5-осевой станок, вы получаете 2 дополнительные оси движения по сравнению с 3-осевым станком. Эта передовая технология обработки позволяет производителям изготавливать детали со более сложными или более сложными конструкциями с большей скоростью и более высоким качеством без необходимости дополнительной обработки.

Что такое 5-осевая обработка ЧПУ?

Пять осей означают три движущиеся оси x, y и z плюс любые две вращающиеся оси. По сравнению с обычной трехосевой (x, y, z — три степени свободы) обработкой, пятиосевая обработка относится к обработке геометрически более сложных деталей, где режущий инструмент должен быть позиционирован и соединен в пяти степенях свободы. Они используют несколько различных конфигураций осей для выполнения операций обработки. (Обработка ЧПУ: 3 оси VS 4 оси VS 5 осей)

Текущие типы пятиосевых станков ЧПУ

В механическом проектировании пятиосевых обрабатывающих центров производители станков неустанно стремятся разрабатывать новые режимы движения для удовлетворения различных требовтов. Подводя итог, на рынке сейчас существует несколько типов пятиосевых станков. Хотя их механические конструкции разнообразны, основных типов всего пять:

• Две вращающие координаты напрямую управляют направлением оси инструмента (форма с двойным качающимся головкой)
• Две координатные оси находятся на вершине инструмента, но ось вращения не перпендикулярна линейной оси (наклонная качающаяся головка)

• Две вращающие координаты напрямую управляют вращением пространства (форма с двойным вращающимся столом)

• Две координатные оси находятся на столе, но ось вращения не перпендикулярна линейной оси (наклонный стол)

• Две вращающие координаты, одна действует на инструмент, а другая — на заготовку (одна качающаяся, одна вращающаяся)

Считается, что 5-осевая обработка повышает эффективность и сокращает необходимое время. 5 осей обеспечивают гибкость и позволяют избежать возможных столкновений с держателем инструмента. Название инструмента для резания находится в соответствующем положении, что также обеспечивает соответствующую позу для резания. Конфигурация 5-осевой обработки определяет используемую ось. Требования к валу зависят от станка и резаемого инструмента, и полностью зависят от того, является ли деталь единичной или множественной.

Преимущества 5-осевой обработки ЧПУ

Меньше установок

Первый и самый важный пункт — способность обрабатывать сложные формы в одной установке. Для контурных деталей или обработки на нескольких гранях 3-осевые станки требуют множественных установок, что может привести к некорректному выравниванию, более высоким затратам и другим ошибкам. Пятиосевой станок может обрабатывать почти все видимые поверхности, кроме нижней или зоны закрепления. Эта способность значительно снижает потребность в множественных установках или специальных приспособлениях. В некоторых случаях это уменьшает количество установок до одной. Это повышает эффективность, экономит время, снижает затраты и предотвращает ошибки оператора.

Сложные формы

5-осевая обработка также дает возможность обрабатывать невероятно сложные детали из цельного бруска, и этот тип обработки также может сэкономить много времени на сверлении. Сверление серии отверстий с разными составными углами очень трудоемко. С пятиосевым станком сверло может автоматически ориентироваться вдоль правильной оси для каждого отверстия, так что сверление можно завершить быстрее.

5-осевой станок ЧПУ может достичь даже самых сложных углов. Если ваши детали требуют сложных 4D и 5D деталей, то вам нужна мастерская, оснащенная 5-осевыми станками и лучшими операторами. В сочетании с высшей чистовой обработкой и допусками мы можем достичь сложности, недостижимой с 2-осевыми или 3-осевыми станками. Нужен только один налад, который может преобразоваться в более высокую производительность и более высокое качество заготовки.

Этот процесс позволяет обрабатывать сложные детали, которые в противном случае требовали бы литья. Если у вас малосерийное производство или прототипирование, вы можете обработать детали за несколько недель вместо ожидания месяцев для завершения литья.

Потрясающая точность, эффективность и стоимость

5-осевая обработка — самая эффективная и точная среди всех подобных продуктов. Поскольку количество приспособлений при множественных операциях мало, ее использование напрямую переводится в лучшее качество обработанных деталей и долговечность. Это означает хорошие детали, меньше отходов, низкие затраты на формы и короткие рабочие часы.

Каждый раз при смене установки возникает небольшая ошибка. Использование меньшего количества установок, или даже только 1 установки, может устранить этот источник ошибки, точность от элемента к элементу улучшается.

Короче режущие инструменты

5-осевая обработка позволяет использовать более короткие режущие инструменты, потому что вы можете опустить головку инструмента и соответствующим образом ориентировать инструмент. Это помогает достичь более высоких скоростей резания без чрезмерного давления на резец. Когда станок хорошо держит инструмент, нагрузка на инструмент уменьшается, а более короткий режущий инструмент может уменьшить вибрацию инструмента, тем самым снижая нежелательные поломки и вибрацию.

Лучшая чистовая обработка поверхности

Используя четвертую и пятую оси вращения, мы можем приблизить деталь к режущему инструменту. Если деталь может быть ближе к режущему инструменту, режущий инструмент может быть короче. Более короткие режущие инструменты менее восприимчивы к вибрации при более высоких скоростях резания, что напрямую влияет на чистовую обработку поверхности. Более короткие инструменты и меньшая деформация означают меньше трескотания и лучшую чистовую обработку поверхности.

Улучшение срока службы инструмента

Она может поддерживать постоянную нагрузку на зуб и оптимальную позицию резания, тем самым увеличивая время цикла и срок службы инструмента. Более короткие инструменты имеют более высокую жесткость и не вызывают чрезмерного изгиба инструмента, тем самым продлевая срок службы инструмента.

Применение 5-осевой обработки ЧПУ

5-осевая обработка может быть широко использована во всех сферах, особенно в приложениях, требующих деталей со сложной геометрией и строгими допусками.

Этот производственный процесс наиболее популярен в авиакосмической отрасли, но эти полезные атрибуты побудили больше отраслей принять его. Отрасли, которые выигрывают от этого процесса, включают нефть и газ, медицину, альтернативную энергетику и автомобильную промышленность.

Заключение

Преимущества пятиосевой обработки очень очевидны, включая экономию времени и денег, что не言而喻. Пятиосевая liênкная ЧПУ — самая сложная и наиболее широко используемая технология в технологии ЧПУ. Она интегрирует компьютерное управление, высокопроизводительный сервопривод и технологию точной обработки и используется для эффективной и точной автоматизированной обработки сложных кривых поверхностей. Хотя 5-осевые станки ЧПУ дорогие, они теперь являются основными продуктами в передовых станочных заводах.