Ha a precíziós megmunkálásról van szó, valószínűleg hallott már a CNC gépekről. Ezek lehetővé teszik rendkívül pontos és közeli tűréshatárú alkatrészek előállítását. Ezen túlmenően ezek a gépek nagyobb rugalmasságot tesznek lehetővé, mint a hagyományos 3 tengelyes gépek. Működési elveiket és fontosságukat azonban tisztázni kell.
A negyedik forgó mozgás megvalósítása révén a 4 tengelyes CNC gép túlmutat a szabványos 3 tengelyes rendszerek képességein. Működés közben elforgatja a munkadarabot, így fizikai áthelyezés nélkül elérheti a különböző oldalakat. A különböző felületeken lévő furatok és hornyok praktikus alkalmazást találnak a 4 tengelyes rendszer segítségével.
Másrészt az 5 tengelyes CNC gép túlmutat a 4 tengelyes CNC-n, mivel egy extra vezérlőtengelyt valósít meg a gép mozgatásához. A kiegészítő tengely lehetővé teszi, hogy a vágószerszám különböző irányokból hozzáférjen az alkatrészekhez. Ezért elengedhetetlennek bizonyul összetett formák előállításához szigorú tűréshatárokkal a repülőgépiparban és az orvostechnikai eszköziparban. Ezenkívül egyetlen műveleten belül prototípus alkatrészeket, részletes jellemző komponenseket építhet, ami időmegtakarítást és alacsonyabb hibaarányt eredményez. Vizsgáljuk meg ezeket a lehetőségeket szélesebb perspektívából.
A fejlett 4 tengelyes CNC technológia egy további tengelynek köszönhetően felülmúlta a hagyományos 3 tengelyes megmunkálást. Egy 3 tengelyes gépben működő szerszám a bal-jobb mozgáshoz az X-tengelyen, az előre-hátra mozgáshoz az Y-tengelyen, a fel-le mozgáshoz pedig a Z-tengelyen keresztül hajt végre mozgást. Míg a 4 tengelyes CNC gépek egy extra tengelyt, úgynevezett "A-tengelyt" építenek be a működésébe.
A munkadarab az X-tengely körül forog az A-tengely funkción keresztül, amely lehetővé teszi, hogy kézi/kezelői beavatkozás nélkül elérje az alkatrész különböző oldalait. A gép egyetlen beállításával a megmunkáló több alkatrészfelülethez is hozzáférhet ezen a forgási funkción keresztül, ami növeli a pontosságot és a működési sebességet egyaránt.
Az előnyök mellett egy 4 tengelyes CNC gép automatikusan precíz pozícióba állítja az alkatrészt. Megakadályozza a manuális leállásokat a beállítások között a funkciók között. A beállítási folyamat kevesebb időt vesz igénybe, és a gyártási sebesség javul, ami azt jelenti, hogy egy ilyen gép a közepesen összetett alkatrészeken működik a legjobban.
Íme a 4 tengelyes CNC gépek általános előnyei;
A 4 tengelyes CNC gépek forgási kapacitása automatikusan meg tudja dolgozni a többoldalas alkatrészeket, például a felső, alsó és oldalsó furatokkal ellátott konzolokat. A 4 tengelyes CNC gépen keresztüli alkatrészforgatás gyorsabban működik, mint a kézi átfordítás, mivel nem kell megszakítania a folyamatot a pozícióváltáshoz. Lehetővé teszi 1000 alkatrész gyorsabb elkészítését, ami csökkenti a teljes gyártási időt.
A munkadarab A-tengelyen alapuló elforgatása lehetővé teszi, hogy a szerszám minden műveletnél azonos szöghelyzeteket ismételjen meg. Az autógyártásban a motorblokkok pontos gyártásához ez a beállítás szükséges. A 4 tengelyes géppel gyártott minden darab pontosan illeszkedik a sorozatgyártás során alkalmazott következetes működésének köszönhetően.
A 4 tengelyes gép összetett műveletek önálló végrehajtására való képessége kiküszöböli a további beállítási eljárások szükségességét. A beállítási folyamat lehetővé teszi, hogy egy személy karbantartsa a pozíció részeit a gépben, és hagyja, hogy a rendszer elvégezze a művelet többi részét. A megközelítés csökkenti az alkalmazotti költségekkel kapcsolatos kiadásokat, miközben elkerüli azokat a hibákat, amelyek néha az anyagokkal való ismételt kézi érintkezésből származnak.
A szerszámcsere és az alkatrész-áthelyezési folyamat gyakran megszakítja a hagyományos 3 tengelyes gépi műveleteket. A 4 tengelyes géprendszer kevesebb beállítási megszakítást igényel, mivel lehetővé teszi az alkatrészek elforgatását. Ez a funkció kulcsfontosságúvá válik az olyan alkatrészek gyártásánál, amelyek elemei különböző irányban helyezkednek el, mint például a tartókonzolok és a turbinalapátok, amikor a szerszám zökkenőmentes működést igényel különböző síkokban.
Az alkatrész különböző felületein szétszórt jellemzők 4 tengelyes CNC megmunkálást igényelnek. Mert lehetővé teszi, hogy az alkatrészek automatikusan forogjanak, miközben nincs szükség kézi átfordításra.
A 4 tengelyes CNC megmunkálási technológia a legjobb eredményeket nyújtja olyan közepesen nagy kihívást jelentő alkatrészeken, amelyek túllépik a szabványos marási eljárások határait. A lemezek és szerkezeti elemek, valamint az egyszerű autóalkatrészek hatékony gyártása 4 tengelyes géppel valósítható meg.
Az alkatrész-kötegek gyártásának felgyorsítása akkor válik lehetővé, ha egy 4 tengelyes gép több felület egybeállítású feldolgozását végzi. Különös értéket jelent azoknak az iparágaknak, amelyeknek gyors piaci bevezetésre van szükségük.
Összességében tehát a 4 tengelyes gépek alkalmazása csökkenti a kezelési hibákat a nagy precizitást igénylő, kényes alkatrészek megmunkálásakor.
Az 5 tengelyes CNC gép a 3 tengelyes rendszereken túl két további mozgási tengely hozzáadásával fejleszti a precíziós gyártást. Egy szabványos 3 tengelyes gép lehetővé teszi a szerszám mozgását az X, Y és Z irányok között, amely bal-jobb, előre-hátra és fel-le funkciókat hajt végre. A további 5 tengelyes gép két speciális tengelyt, úgynevezett A-t és B-t valósít meg, amelyek maximalizálják a működési vezérlést és a rugalmasságot.
A B tengely az Y tengely körüli forgást teszi lehetővé, míg az A tengely az X tengely körül. Összetett formák és jellemzők válnak lehetővé a gépek számára a további mozgási képességeknek köszönhetően. Ezenkívül szükségtelenné teszi a többszöri beállítást vagy az alkatrészek áthelyezését.
Íme az 5 tengelyes CNC gépek általános előnyei;
Az 5 tengelyes CNC megmunkáló rendszer lehetővé teszi, hogy a szerszám az alkatrész minden elérhető pozíciójába mozogjon, így tökéletes összetett formák gyártásához. A repülőgép-alkatrészek és az autóipari alkatrészek nagy előnyt jelentenek az 5 tengelyes CNC-ből, mivel összetett kialakításuk olyan funkciókat tartalmaz, amelyek nem érhetők el szabványos 3 és 4 tengelyes CNC gépekkel.
A szerszám kiváló konzisztenciát ér el a támadási szögben, mivel különböző irányokból képes elérni az alkatrészt. Hosszabb élettartamú, mert kisebb a kopás, különösen a kényes részeken. A gyártási költségek és a gépleállások csökkennek, ha a szerszámokat ritkábban kell cserélni.
Az alkatrészek mozdulatlan pozícióban maradnak a teljes megmunkálási folyamat során, 5 tengelyes műveletekben. Az egyszeri megszakítás nélküli megmunkálás lehetővé teszi, hogy a teljes felületek egyenletes eredményeket kapjanak a teljes megmunkálási művelet során. Nagy precizitást igénylő szektorok ezzel a módszerrel, mert minimalizálja az igazítási problémákat és a szerszám áthelyezéséből adódó hibákat.
Íme néhány eset az 5 tengelyes CNC megmunkálás használatához;
A bonyolult turbinalapátok és öntőformák gyártása 5 tengelyes CNC megmunkálást igényel, mivel ez 30-40%-kal csökkentheti a megmunkálási időt a hagyományos technikákkal szemben. Az eszköz rugalmasan hozzáférhet az alkatrészekhez különböző pozíciókból, ami minimálisra csökkenti a beállítási követelményeket.
Az 5-tengelyes megmunkálás körülbelül 50-60%-kal csökkenti a beállítási időt. A repülőgép-szektor gépbeállítása 3-5 hagyományos 3 tengelyes elrendezést helyettesít, ami jobb gyártási sebességet és konzisztenciaszintet eredményez.
Az 5 tengelyes gépen gyártott alkatrészek olyan felületkezelési minőséget érhetnek el, amely meghaladja a 4 tengelyes gépeken lehetséges felületkezelést. A megmunkálási folyamat lehetővé teszi a szerszám megszakítás nélküli mozgását, ami minimálisra csökkenti a szerszámnyomokat a gyártás során.
A repülési ágazat szigorú, ±0,001 hüvelyk (0,025 mm) tűréseket követel meg. Az 5 tengelyes CNC megmunkálás hatékonyan képes fenntartani a precíz pontosságot mindenhol. Az alkatrész-átirányítás hiánya minden felület megmunkálásakor jobb méretstabilitást eredményez. Így minimálisra csökkenti az eltolódás kockázatát, hogy megfeleljen a szigorú minőségi követelményeknek.
Összegezve, mind a 4-, mind az 5-tengelyes CNC-gépek megoldást jelentenek olyan kifinomult, pontos alkatrészek előállítására, amelyek a repülőgépiparban, az autóiparban és az orvosi iparban egyaránt alkalmazhatók. Ha az alkatrész nem túl bonyolult, és a tűréskövetelmények minimálisak, a 4 tengelyes megmunkálás az optimális megoldás.
Ezzel szemben az 5 tengelyes gépek kiválóan alkalmasak rendkívül bonyolult alkatrészek/termékek feldolgozására. Ezek csak egy beállítást tartalmaznak, a technológia több oldalt megmunkál, ami akár 25%-kal csökkenti a gyártási időt, és javítja a felületi minőség minőségét. A kezdeti beruházás azonban jellemzően magasabb, mint a 4 tengelyes gépeknél. De hosszú távon költséget takaríthat meg. Ezért a két lehetőség közötti választás az alkatrész összetettségétől, a költségvetéstől és az időkerettől függ.