Když se řekne přesné obrábění, určitě jste už slyšeli o CNC strojích. Ty umožňují vyrábět vysoce přesné díly s téměř tolerancí. Navíc tyto stroje umožňují lepší flexibilitu než standardní 3osé stroje. Jejich principy fungování a význam však potřebují objasnění.
Implementace čtvrtého rotačního pohybu činí 4osý CNC stroj nad rámec možností standardních 3osých systémů. Během provozu otáčí obrobek, takže se můžete dostat na různé strany bez fyzického přemisťování. Díry a drážky na různých plochách nacházejí praktické uplatnění pomocí 4osého systému.
Na druhou stranu 5osý CNC stroj přesahuje 4osý CNC implementací zvláštní řídicí osy pro pohyb stroje. Přídavná osa umožňuje řeznému nástroji přístup k dílům z různých směrů. Ukázalo se tedy, že je nezbytný pro výrobu složitých tvarů s přísnými tolerancemi v leteckém průmyslu a průmyslu zdravotnických zařízení. Kromě toho můžete v rámci jediné operace sestavit prototypové díly, detailní komponenty funkcí, což má za následek jak úsporu času, tak nižší chybovost. Pojďme prozkoumat tyto možnosti z širší perspektivy.
Pokročilá 4osá CNC technologie předčila konvenční 3osé obrábění díky přídavné ose. Nástroj pracující ve 3osém stroji vykonává pohyb přes osu X pro pohyb zleva doprava a osu Y pro pohyb vpřed-vzad a osu Z pro pohyb nahoru-dolů. Zatímco 4osý CNC stroj zahrnuje do svého provozu další osu známou jako "osa A".
Obrobek se otáčí kolem osy X prostřednictvím funkce osy A, která mu umožňuje dosáhnout na různé strany dílu bez ručního zásahu obsluhy. Jediné nastavení na stroji umožňuje strojníkovi přístup k více plochám součástí prostřednictvím této rotační funkce, což zvyšuje přesnost i provozní rychlost.
Kromě všech výhod 4osý CNC stroj automaticky ovládá díl do přesné polohy. Zabraňuje ručnímu zastavení pro změny nastavení mezi funkcemi. Proces nastavení trvá méně času a zvyšuje se rychlost výroby, což znamená, že takový stroj funguje nejlépe na součástech se střední složitostí.
Zde jsou společné výhody 4osých CNC strojů;
Rotační kapacita 4osého CNC stroje může automaticky obrábět vícestranné díly, jako jsou držáky s horními, spodními a bočními otvory. Rotace dílu prostřednictvím 4osého CNC stroje funguje rychleji než ruční překlápění, protože nemusíte přerušovat proces kvůli změně polohy. Umožňuje rychlejší dokončení 1000 dílů, což snižuje celkový čas výroby.
Rotace obrobku na základě osy A umožňuje nástroji opakovat stejné úhlové polohy pro každou operaci. Přesná výroba motorových bloků v automobilové výrobě vyžaduje toto nastavení. Každý kus vyrobený na 4osém stroji bude přesně pasovat díky jeho konzistentnímu provozu po celou dobu sériové výroby.
Schopnost 4osého stroje provádět složité operace nezávisle eliminuje potřebu dalších nastavovacích postupů. Proces nastavení umožňuje jedné osobě udržovat polohové díly ve stroji a nechat systém dokončit zbytek operace. Tento přístup snižuje náklady spojené s náklady na zaměstnance a zároveň se vyhýbá chybám, které se někdy objevují při opakovaném ručním kontaktu s materiály.
Proces výměny nástroje a přemístění součásti často přerušuje tradiční 3osé operace stroje. 4osý strojní systém vyžaduje méně přerušení nastavování, protože umožňuje rotaci součásti. Tato funkce se stává zásadní pro výrobu dílů, které mají prvky umístěné v různých orientacích, jako jsou konzoly a lopatky turbíny, když nástroj vyžaduje bezproblémový provoz v různých rovinách.
Rozmístění více prvků na různých plochách součásti vyžaduje 4osé CNC obrábění. Protože umožňuje, aby se součásti otáčely automaticky, aniž by bylo nutné ruční překlápění.
Technologie 4osého CNC obrábění poskytuje nejlepší výsledky u středně náročných dílů, které překračují limity standardních frézovacích procesů. Efektivní výrobu desek a konstrukčních dílů a jednoduchých automobilových dílů lze dosáhnout pomocí 4osého stroje.
Urychlení výroby dávek dílů je možné, když 4osý stroj provádí jednonastavené zpracování více povrchů. Přináší zvláštní hodnotu odvětvím, která potřebují rychlé uvedení na trh.
Celkově tedy použití 4osého stroje snižuje manipulační chyby při zpracování jemných dílů vyžadujících vysokou přesnost.
5osý CNC stroj zdokonaluje přesnou výrobu přidáním dvou dalších pohybových os nad rámec 3osých systémů. Standardní 3osý stroj umožňuje pohyb nástroje mezi směry X, Y a Z, který provádí funkce doleva-doprava, dopředu-dozadu a nahoru-dolů. Přídavný 5osý stroj implementuje dvě specializované osy nazývané A a B, které maximalizují provozní kontrolu a flexibilitu.
Osa B umožňuje rotaci kolem osy Y, zatímco osa A rotuje kolem osy X. Díky dodatečným pohybovým schopnostem mohou stroje využívat složité tvary a funkce. Navíc eliminuje potřebu vícenásobného nastavení nebo přemisťování dílů.
Zde jsou společné výhody 5osých CNC strojů;
5osý CNC obráběcí systém umožňuje nástroji přesunout se do každé dostupné polohy součásti, takže je ideální pro výrobu složitých tvarů. Komponenty pro letectví a kosmonautiku a automobilové díly výrazně těží z 5osého CNC, protože jejich komplexní konstrukce zahrnuje funkce, které nelze dosáhnout prostřednictvím standardních 3 a 4osých CNC strojů.
Nástroj dosahuje vynikající konzistence v úhlu náběhu, protože může dosáhnout součásti z různých směrů. Přežije déle, protože dochází k menšímu opotřebení, zejména na citlivých částech. Výrobní náklady a prostoje stroje se snižují, když nástroje vyžadují méně často výměnu.
Díly si udržují stacionární polohu během celého procesu obrábění v 5osých operacích. Jednoduché nepřerušované zpracování umožňuje kompletním povrchům získat konzistentní výsledky během celé operace obrábění. Vysoce přesné sektory z této metody, protože minimalizuje jak problémy se zarovnáním, tak defekty, které by se mohly vyvinout z přemístění nástroje.
Zde je několik případových scénářů pro použití 5osého CNC obrábění;
Výroba složitých turbínových lopatek a forem vyžaduje 5osé CNC obrábění, protože může zkrátit dobu obrábění o 30-40 % oproti tradičním technikám. Nástroj má flexibilitu pro přístup k dílům z různých pozic, což minimalizuje požadavky na nastavení.
5osé obrábění zkracuje dobu nastavení přibližně o 50–60 %. Nastavení stroje v leteckém sektoru funguje jako náhrada za 3 až 5 konvenčních 3osých nastavení, což vede ke zlepšení rychlosti výroby a úrovním konzistence.
Díly vyrobené na 5osém stroji mohou dosáhnout kvality povrchové úpravy, která přesahuje konečnou úpravu možnou na 4osých strojích. Proces obrábění umožňuje nepřerušovaný pohyb nástroje, což minimalizuje stopy po nástroji během výroby.
Letecký průmysl vyžaduje těsné tolerance ±0,001 palce (0,025 mm). 5osé CNC obrábění může efektivně udržovat přesnou přesnost v celém rozsahu. Absence změny orientace součásti při obrábění každého povrchu vytváří lepší rozměrovou stabilitu. Minimalizuje tak rizika nesouososti, aby byly splněny přísné požadavky na kvalitu.
Závěrem lze říci, že 4osé i 5osé CNC stroje slouží jako řešení pro výrobu sofistikovaných a přesných komponent, které najdou uplatnění v leteckém, automobilovém a lékařském průmyslu. Pokud díl není příliš složitý a požadavky na toleranci jsou minimální, je optimální možností 4osé obrábění.
Naproti tomu 5osé stroje jsou vhodné pro vysoce komplikované díly/produkty. Ty zahrnují pouze jedno nastavení, technologie obrábí více stran, což zkracuje dobu výroby až o 25 % a poskytuje zlepšení kvality povrchové úpravy. Počáteční investice je však obvykle vyšší než u 4osých strojů. Z dlouhodobého hlediska vám ale může ušetřit náklady. Proto výběr mezi těmito dvěma možnostmi závisí na složitosti součásti, rozpočtu a časovém rámci.