Передмова
5-Вісь ЧПК — це надзвичайно універсальний процес обробки, який використовує субтрактивні методи обробки. Заготовка вирізається на кінцеву деталь за допомогою різального інструменту, який працює по 5 осях. Обробка з ЧПУ дуже популярна завдяки високій точності, високій ефективності та повторюваності.
Процес починається з використання необроблених файлів автоматизованого проектування (CAD), щоб допомогти запрограмувати траєкторії різання, якими керує комп’ютерне числове керування (ЧПК). Після того, як ці деталі інструменту запрограмовані на мові, яку розуміє верстат з ЧПК, процес можна повністю автоматизувати.
Ця стаття присвячена характеристикам обробки 5-осі з ЧПУ та чому вона відрізняється від обробки 3-осі або 2-осі, а також перевагам використання5-осі ЧПК обробкимашина.
Завдяки більшій кількості осей 5-осьові фрезерні верстати з ЧПК мають більші можливості, ніж 3-осьові та 2-осьові фрезерні верстати. Машина налаштована таким чином, що зменшує потребу в постійному моніторингу. Ефективність виготовлення деталей і єдине налаштування є основними причинами, чому промисловість обирає впровадження 5-осьової обробки.
Як працює 5-обробка Axis CNC?
При обробці з ЧПК деталі формуються за допомогою ріжучих інструментів і методів субтрактивної обробки, які відрізаються на заготовці для формування потрібної форми. Форма визначається оригінальним файлом CAD (система автоматизованого проектування). Потім у форматі G-коду створюється програма, яка передає інструкції безпосередньо на верстат з ЧПК.
На даний момент фрезерні верстати з ЧПК найчастіше мають 3 осі: X, Y і Z. Однак 5-осьові верстати з ЧПК використовують більше осей для реалізації процесу різання під іншими кутами. В результаті можна ввести осі A, B і C. Ці осі працюють із X, Y і Z під кутами обертання, щоб створити 5-осьовий фрез, здатний створювати складні конструкції, зберігаючи при цьому дуже високу якість готового продукту. Осі A, B і C рухаються обертально незалежно від осей X, Y і Z. Конкретна конфігурація верстата або дизайн CAD визначає, яка з 3 додаткових осей обертання використовується. Така 5-конфігурація осі коштує дорожче через вищий рівень калібрування та автоматизації, необхідних для роботи верстатів з ЧПК і введення команд.
Що стосується точного машинобудування, то 5-осьова обробка забезпечує найкращі точні інженерні рішення, і це провідний інженерний процес в автомобільній, аерокосмічній та медичній промисловості.
5-конфігурація обробки осі
3-Осі X, Y і Z працюють і калібруються так само, як 3-осі верстатів з ЧПК. Рух додаткових 2 осей, що працюють під час 5-обробки осей, завжди контролюється програмою обробки з ЧПК, яка вводить команди на верстат.
В основному існує два типи обробки з ЧПК, які використовують 5-операцію осі:
Стиль цапфи
Машина з цапфою 5-осі обертається навколо осі X разом із віссю A та віссю C навколо осі Z. Вісь обертання представлена рухом столу. Цей тип більше підходить для великих навантажень, оскільки немає необхідності компенсувати простір, який займає поворотна ручка.
Стиль обертання
Коли обертова 5-осьова машина працює, вісь B обертається навколо осі Y, а вісь C обертається навколо осі Z. Різниця полягає в тому, що стіл завжди рівний під час процесу різання, а це означає, що він може підтримувати більш важкі частини. Вісь обертання представлена ріжучою рукою, що обертається.
Яка вартість 5-осевої обробки з ЧПУ?
Вартість залежить від проекту та кількості виготовлених деталей. На додаток до вищої вартості придбання 5-осьового верстата, 5-осьова обробка з ЧПК вимагає вищого рівня налаштування, перш ніж ви зможете почати виготовляти деталі. Вищі витрати на початкове налаштування під час підготовки до виробництва можуть призвести до того, що менші партії або одноразові деталі будуть дорожчими порівняно з еквівалентними деталями, виготовленими на 3-осьовому верстаті з ЧПК.
Це зрозуміло, оскільки 5-осьові верстати з ЧПК за своєю суттю складніші та динамічніші, ніж інші типи верстатів з ЧПК із меншою кількістю осей. 5-осьові фрезерні верстати також економлять час, оскільки вони відкалібровані для виконання деталі без будь-якого втручання. Загалом заготовку можна завершити за одну операцію, тому час простою значно скорочується. Зменшені вимоги до кріплення, що особливо корисно для органічних складних деталей.
Чому менше пристосувань для обробки 5-осі з ЧПУ?
Діапазон руху, який можна досягти за допомогою ріжучої головки та додаткової осі обертання, означає, що ці машини можуть досягати до 5 сторін деталі. Наприклад, якщо для аерокосмічної галузі потрібні геометрично складні деталі, 5-осьовий верстат з ЧПК міг би досягти цього найкраще завдяки своїй здатності досягати складних кутів і важкодоступних ділянок різання, таких як складені криві.
Переваги 5-осевої обробки з ЧПУ
Високоякісна обробка
Завдяки розширеним функціям ріжучих інструментів, які працюють із 5-осьовою обробкою з ЧПУ, можна досягти вищої якості обробки. Це пояснюється тим, що інструменти на 5-осьовому верстаті з ЧПК можуть бути коротшими. Це зменшує вібрацію інструменту, що зменшує сліди «трептання» та забезпечує більш гладку поверхню кінцевої деталі.
Швидша обробка
Завдяки високій швидкості та збільшеному ступеню автоматизації обробки 5-осі з ЧПК практично не потрібно втручання чи ручного процесу. Це часто називають «цельною обробкою» та «одноразовою механічною обробкою». Багатовісь означає, що всю заготовку можна вирізати за один раз, а не вимагати кількох операцій для завершення кінцевої заготовки. Це, у свою чергу, призводить до швидшої продуктивності.
Можна виготовляти більш складні форми
5-Вісь ЧПК може створювати дуже складні геометрії. Наприклад, у минулому обробка виливків і деталей з багатьма різними функціями вимагала багато налаштувань для обробки та створення бажаної форми. Однак у більшості випадків за допомогою одного налаштування 5-осьова обробка з ЧПК може використовуватися лише з одним пристосуванням для завершення заготовки, яка точно відповідає вимогам.