Коли мова йде про точну обробку, ви, напевно, чули про верстати з ЧПК. Вони дозволяють виробляти високоточні деталі з майже близькими допусками. Крім того, ці верстати забезпечують кращу гнучкість, ніж стандартні 3-осьові машини. Проте принципи їх дії та важливість потребують уточнення.
Реалізація четвертого обертового руху дозволяє 4-осьовому верстату з ЧПК вийти за межі можливостей стандартних 3-осьових систем. Він обертає заготовку під час роботи, щоб ви могли дістати різні сторони без фізичного переміщення. Отвори та канавки на різних гранях знаходять практичне застосування за допомогою 4-осьової системи.
З іншого боку, 5-осьовий верстат з ЧПК виходить за рамки 4-осьового ЧПК, реалізуючи додаткову вісь керування для руху верстата. Додаткова вісь дозволяє ріжучому інструменту отримувати доступ до деталей з різних напрямків. Таким чином, це виявляється необхідним для виробництва складних форм із суворими допусками в аерокосмічній та медичній промисловості. Крім того, ви можете створювати прототипи частин, компоненти з детальними функціями в рамках однієї операції, що призводить до економії часу та зниження частоти помилок. Давайте розглянемо ці варіанти з ширшої точки зору.
Удосконалена 4-осьова технологія ЧПК перевершила звичайну 3-осьову обробку завдяки додатковій осі. Інструмент, що працює в 3-осьовому верстаті, виконує рух через вісь X для руху вліво-вправо, вісь Y для руху вперед-назад і вісь Z для руху вгору-вниз. У той час як 4-осьовий верстат з ЧПК включає в себе додаткову вісь, відому як «вісь А».
Заготівля обертається навколо осі Х за допомогою функції осі А, яка дозволяє досягати різних сторін деталі без ручного втручання/втручання оператора. Одне налаштування на верстаті дає змогу машиністу отримати доступ до кількох поверхонь деталей за допомогою цієї функції обертання, що підвищує як точність, так і швидкість роботи.
Крім усіх переваг, 4-осьовий верстат з ЧПК автоматично керує деталлю в точних положеннях. Це запобігає зупинці вручну для зміни налаштувань між функціями. Процес налаштування займає менше часу, а швидкість виробництва підвищується, завдяки чому така машина найкраще працює на деталях середньої складності.
Ось загальні переваги 4-осьових верстатів з ЧПК;
Потужність обертання 4-осьового верстата з ЧПК може автоматично обробляти багатосторонні деталі, такі як кронштейни з верхніми, нижніми та бічними отворами. Обертання деталі через 4-осьовий верстат з ЧПК працює швидше, ніж перевертання вручну, оскільки вам не потрібно переривати процес, щоб змінити положення. Це дозволяє швидше виготовляти 1000 деталей, що скорочує загальний час виробництва.
Обертання заготовки на основі осі А дозволяє інструменту повторювати ідентичні кутові положення для кожної операції. Для точного виробництва блоків двигунів в автомобільному виробництві потрібна ця установка. Кожна деталь, виготовлена за допомогою 4-осьового верстата, буде точно відповідати завдяки її послідовній роботі протягом усього серійного виробництва.
Здатність 4-осьового верстата самостійно виконувати складні операції усуває потребу в додаткових процедурах налаштування. Процес налаштування дозволяє одній людині підтримувати положення частин у машині та дозволяти системі виконувати решту операції. Цей підхід знижує витрати, пов’язані з оплатою праці співробітників, уникаючи помилок, які іноді виникають через повторний ручний контакт з матеріалами.
Процес зміни інструменту та позиціонування деталей часто перериває традиційні операції 3-осьового верстата. 4-осьова система верстата вимагає менше перерв у налагодженні, оскільки вона забезпечує обертання деталей. Ця функція стає вирішальною для виготовлення деталей, які мають елементи, розташовані в різних орієнтаціях, наприклад кронштейни та лопаті турбіни, коли інструмент вимагає безперебійної роботи в різних площинах.
Наявність кількох елементів, розкиданих по різних гранях деталі, потребує 4-осьової обробки з ЧПК. Оскільки він дозволяє деталям обертатися автоматично, усуваючи потребу в ручному гортанні.
4-осьова технологія обробки з ЧПК забезпечує найкращі результати на помірно складних деталях, які виходять за межі стандартних процесів фрезерування. Ефективне виробництво пластин і структурних компонентів, а також простих автомобільних деталей можна досягти за допомогою 4-осьового верстата.
Прискорення виробництва партій деталей стає можливим, коли 4-осьовий верстат виконує одну установку обробки кількох поверхонь. Це приносить особливу цінність галузям, які потребують швидкого виходу на ринок.
Отже, загалом використання 4-осьового верстата зменшує кількість помилок при обробці делікатних деталей, що вимагають високої точності.
5-осьовий верстат з ЧПК покращує точне виробництво за рахунок додавання двох додаткових осей руху поза 3-осьовими системами. Стандартний 3-осьовий верстат забезпечує рух інструменту між напрямками X, Y і Z, що виконує функції вліво-вправо, вперед-назад і вгору-вниз. Додатковий 5-осьовий верстат реалізує дві спеціалізовані осі під назвою A і B, які максимізують операційний контроль і гнучкість.
Вісь B дозволяє обертатися навколо осі Y, тоді як вісь A обертається навколо осі X. Завдяки додатковим можливостям руху машини стають можливими складні форми та функції. Крім того, це позбавляє від необхідності багаторазового налаштування або переміщення деталей.
Ось загальні переваги 5-осьових верстатів з ЧПК;
5-осьова система обробки з ЧПК дозволяє інструменту переміщатися в кожне доступне положення деталі, що робить його ідеальним для виготовлення складних форм. Аерокосмічні компоненти та автомобільні деталі отримують значні переваги від 5-осьового ЧПК, оскільки їх складні конструкції включають функції, яких неможливо досягти за допомогою стандартних 3- та 4-осьових верстатів з ЧПК.
Інструмент досягає чудової стабільності кута атаки, оскільки він може досягати деталі з різних напрямків. Він служить довше, оскільки менше зношується, особливо на делікатних частинах. Витрати на виробництво та час простою машини зменшуються, коли інструменти потребують заміни рідше.
Деталі зберігають нерухоме положення протягом усього процесу обробки в 5-осьових операціях. Одна безперервна обробка дозволяє отримувати незмінні результати на всій поверхні протягом усієї операції обробки. Цей метод потребує високоточних секторів, оскільки він мінімізує як проблеми з вирівнюванням, так і дефекти, які можуть виникнути через зміну позиціонування інструменту.
Ось декілька сценаріїв використання 5-осьової обробки з ЧПК;
Виробництво складних турбінних лопаток і прес-форм вимагає 5-осьової обробки з ЧПК, оскільки це може скоротити тривалість обробки на 30-40% порівняно з традиційними методами. Інструмент має гнучкість доступу до деталей з різних позицій, що мінімізує вимоги до налаштування.
5-осьова обробка скорочує час налаштування приблизно на 50-60%. Налаштування машини в аерокосмічному секторі функціонує як заміна 3-5 звичайних 3-осьових налаштувань, що призводить до покращення швидкості виробництва та рівня узгодженості.
Деталі, виготовлені на 5-осьовому верстаті, можуть досягти якості обробки поверхні, яка перевищує якість обробки, можливу на 4-осьових верстатах. Процес обробки забезпечує безперебійний рух інструменту, що зводить до мінімуму сліди інструменту під час виробництва.
Аерокосмічний сектор вимагає жорстких допусків ±0,001 дюйма (0,025 мм). 5-осьова обробка з ЧПК може ефективно підтримувати точну точність у всьому. Відсутність переорієнтації деталей при обробці кожної поверхні забезпечує кращу стабільність розмірів. Таким чином, це мінімізує ризики зміщення, щоб відповідати суворим вимогам якості.
Підсумовуючи, як 4-осьові, так і 5-осьові верстати з ЧПК служать рішенням для виготовлення складних, точних компонентів, які знаходять застосування в аерокосмічній, автомобільній та медичній промисловості. Якщо деталь не надто складна, а вимоги до допуску мінімальні, 4-осьова обробка є оптимальним варіантом.
Навпаки, 5-осьові верстати добре підходять для дуже складних деталей/виробів. Вони включають лише одну установку, технологія обробляє кілька сторін, що скорочує час виробництва до 25% і забезпечує покращення якості обробки поверхні. Однак початкові інвестиції зазвичай вищі, ніж для 4-осьових машин. Але це може заощадити ваші витрати в довгостроковій перспективі. Тому вибір між двома варіантами залежить від складності деталі, бюджету та часових рамок.