Когато става въпрос за прецизна обработка, вероятно сте чували за CNC машини. Те ви позволяват да произвеждате високо точни части с почти близки допуски. Освен това тези машини позволяват по-добра гъвкавост от стандартните 3-осни машини. Техните принципи на действие и значение обаче се нуждаят от изясняване.
Изпълнението на четвърто въртеливо движение прави 4-осната CNC машина да надхвърли възможностите на стандартните 3-осни системи. Той върти детайла по време на работа, така че можете да достигнете до различни страни без физическо повторно позициониране. Отвори и жлебове на различни повърхности намират практически приложения с помощта на 4-осна система.
От друга страна, 5-осната CNC машина се простира отвъд 4-осната CNC чрез внедряване на допълнителна контролна ос за движение на машината. Допълнителната ос позволява на режещия инструмент достъп до части от различни посоки. Така че се оказва от съществено значение за производството на сложни форми със строги толеранси в космическата и медицинска индустрия. В допълнение, можете да изградите прототипни части, детайлни функционални компоненти в рамките на една операция, което води както до спестяване на време, така и до по-ниски нива на грешки. Нека проучим тези опции от по-широка перспектива.
Усъвършенстваната 4-осна CNC технология е надминала конвенционалната 3-осна обработка поради допълнителна ос. Инструмент, работещ в 3-осна машина, изпълнява движение през оста X за движение наляво-надясно и оста Y за движение напред-назад и Z-ос за движение нагоре-надолу. Докато една 4-осна CNC машина включва допълнителна ос, известна като "ос A" в своята работа.
Детайлът се върти около оста X чрез функцията на A-ос, която му позволява да достигне до различни страни на детайла без ръчна/операторска намеса. Една единствена настройка на машината позволява на машиниста да има достъп до множество повърхности на детайла чрез тази функция за въртене, което увеличава както прецизността, така и скоростта на работа.
В допълнение към всички предимства, 4-осна CNC машина управлява детайла автоматично до прецизни позиции. Предотвратява ръчно спиране за промени в настройките между функциите. Процесът на настройка отнема по-малко време и скоростта на производство се подобрява, поради което такава машина работи най-добре на детайли със средна сложност.
Ето общите предимства на 4-осните CNC машини;
Ротационният капацитет на 4-осна CNC машина може автоматично да обработва многостранни части като скоби с горни, долни и странични отвори. Въртенето на частта през 4-осната CNC машина работи по-бързо от ръчното обръщане, защото не е необходимо да прекъсвате процеса, за да промените позициите. Позволява по-бързо завършване на 1000 части, което намалява общото време за производство.
Въртенето на детайла на базата на A-ос позволява на инструмента да повтаря еднакви ъглови позиции за всяка операция. Точното производство на двигателни блокове в автомобилното производство изисква тази настройка. Всяка част, произведена с помощта на 4-осната машина, ще съвпадне точно благодарение на последователната си работа по време на серийното производство.
Способността на 4-осната машина да изпълнява самостоятелно сложни операции елиминира необходимостта от допълнителни процедури за настройка. Процесът на настройка позволява на един човек да поддържа позицията на частите в машината и да остави системата да завърши останалата част от операцията. Подходът намалява разходите, свързани с разходите на служителите, като същевременно избягва грешки, които понякога възникват от многократен ръчен контакт с материали.
Процесът на смяна на инструмента и препозициониране на детайла често прекъсва традиционните 3-осни операции на машината. Машинната система с 4 оси изисква по-малко прекъсвания при настройка, тъй като позволява въртене на частите. Функцията става решаваща за производството на части, които имат елементи, разположени в различни ориентации, като скоби и турбинни лопатки, когато инструментът изисква безпроблемна работа в различни равнини.
Наличието на множество функции, разпръснати по различни повърхности на детайл, изисква 4-осна CNC обработка. Тъй като позволява на частите да се въртят автоматично, като същевременно елиминира необходимостта от ръчно обръщане.
4-осната CNC машинна технология осигурява най-добрите резултати при умерено предизвикателни детайли, които надхвърлят границите на стандартните процеси на фрезоване. Ефективното производство на плочи и структурни компоненти и прости автомобилни части може да се постигне с помощта на 4-осна машина.
Ускоряването на производството на партиди от части става възможно, когато 4-осна машина извършва обработка с една настройка на множество повърхности. Той носи особена стойност за индустриите, които се нуждаят от бързо пускане на пазара.
Така че, като цяло, използването на 4-осна машина намалява грешките при обработката на деликатни части, изискващи висока прецизност.
5-осна CNC машина подобрява прецизното производство чрез добавяне на две допълнителни оси на движение извън 3-осните системи. Стандартна 3-осна машина позволява движение на инструмента между посоките X, Y и Z, което изпълнява функции наляво-надясно, напред-назад и нагоре-надолу. Допълнителната 5-осна машина изпълнява две специализирани оси, наречени A и B, които максимизират оперативния контрол и гъвкавостта.
Оста B позволява въртене около оста Y, докато оста A се върти около оста X. Сложните форми и характеристики стават възможни за машините поради допълнителните възможности за движение. Освен това елиминира необходимостта от множество настройки или препозициониране на части.
Ето общите предимства на 5-осните CNC машини;
5-осната CNC машинна система позволява на инструмента да се движи до всяка налична позиция на детайла, което го прави идеален за производство на сложни форми. Аерокосмическите компоненти и автомобилните части се възползват силно от 5-осното CNC, тъй като техните сложни конструкции включват функции, които не могат да бъдат достигнати чрез стандартни 3- и 4-осни CNC машини.
Инструментът постига превъзходна последователност в своя ъгъл на атака, тъй като може да достигне детайла от различни посоки. Оцелява по-дълго, защото изпитва намалено износване, особено на деликатните части. Производствените разходи и времето за престой на машината намаляват, когато инструментите се нуждаят от подмяна по-рядко.
Частите поддържат стационарна позиция по време на целия процес на обработка при 5-осни операции. Единичната непрекъсната обработка позволява на цялостните повърхности да получават постоянни резултати през цялата операция на обработка. Сектори с висока точност изискват този метод, тъй като минимизира както проблемите с подравняването, така и дефектите, които могат да възникнат от препозиционирането на инструмента.
Ето няколко сценария за използване на 5-осна CNC обработка;
Производството на сложни турбинни лопатки и форми изисква 5-осна CNC обработка, тъй като може да съкрати продължителността на обработката с 30-40% в сравнение с традиционните техники. Инструментът притежава гъвкавостта за достъп до части от различни позиции, което минимизира изискванията за настройка.
5-осната обработка намалява времето за настройка с приблизително 50-60%. Машинната настройка в аерокосмическия сектор функционира като заместител на 3 до 5 конвенционални 3-осни настройки, което води до подобрена производствена скорост и нива на последователност.
Частите, произведени на 5-осна машина, могат да постигнат качество на повърхността, което надвишава възможното покритие на 4-осни машини. Процесът на обработка позволява непрекъснато движение на инструмента, което минимизира следите от инструмента по време на производството.
Аерокосмическият сектор изисква тесни допуски от ±0,001 инча (0,025 mm). 5-осната CNC обработка може ефективно да поддържа прецизна точност навсякъде. Липсата на пренасочване на детайлите при обработката на всяка повърхност води до по-добра стабилност на размерите. Така че минимизира рисковете от разминаване, за да изпълни строгите изисквания за качество.
В заключение, както 4-осните, така и 5-осните CNC машини служат като решение за производство на сложни, точни компоненти, които намират приложения в космическата, автомобилната и медицинската промишленост. Ако детайлът не е прекалено сложен и изискванията за толеранс са минимални, 4-осовата обработка е оптимална опция.
За разлика от тях, 5-осните машини са много подходящи за много сложни части/продукти. Те включват само една настройка, технологията обработва многостранно, което съкращава времето за производство с до 25% и осигурява подобрения в качеството на повърхността. Първоначалната инвестиция обаче обикновено е по-висока, отколкото за 4-осни машини. Но може да ви спести разходи в дългосрочен план. Следователно изборът между двете опции зависи от сложността на частта, бюджета и времевата рамка.