Пятиосевой станок с ЧПУ - это невероятный инструмент для сложных производственных задач. На 5-осевом станке с ЧПУ режущий инструмент может перемещаться по осям X, Y и Z, а также по двум вращающимся осям, которые работают одновременно. Он может резать заготовки практически в любом направлении.
Эти станки обрабатывают сложные конструкции с жесткими допусками. Именно поэтому они используются в отраслях, где детализация и качество имеют решающее значение. Они помогают производителям соответствовать высоким стандартам. Многие отрасли, такие как аэрокосмическая, автомобильная и медицинская, полагаются на такие станки для производства лопаток турбин, деталей двигателей и хирургических инструментов. В этой статье мы расскажем об этом инструменте более подробно, так что давайте начнем.
5-осевая обработка с ЧПУ - обзор
Пять осей
Пятиосевая обработка с ЧПУ использует пять различных направлений движения. Она позволяет создавать сложные детали с высокой точностью. К ним относятся три прямолинейных и два вращательных движения.
Линейные оси
Три линейные оси - основа всей обработки с ЧПУ:
- Ось X: Движениями влево и вправо управляет ось X. Горизонтальная ось позволяет режущему инструменту или заготовке двигаться в направлении слева направо. Она создает ширину обрабатываемой детали. Ось X необходима для создания горизонтальных элементов, таких как пазы и карманы.
Ось Y: Она управляет движением вперед-назад. Ось Y перпендикулярна оси X, и вместе они обеспечивают двухмерную резку. В частности, эта ось обеспечивает движение режущей головки вперед и назад. Она определяет глубину пропила относительно передней части станка. Ось Y позволяет создавать элементы по всей длине детали.
Ось Z: Он управляет движением по вертикальной оси, что позволяет режущему инструменту перемещаться вверх и вниз. Вертикальная ось обеспечивает правильную глубину врезания в материал. Ось Z делает возможными различные высоты и глубины в заготовке.
С помощью этих движений режущий инструмент можно разместить в любом трехмерном пространстве.
Оси вращения
Отличительной особенностью 5-осевой обработки является наличие двух дополнительных осей вращения. Эти оси позволяют заготовке вращаться вокруг осей X и Y, что дает исключительные возможности для создания сложных и замысловатых конструкций.
- Ось А: Вращение вокруг оси X. Эта ось наклона позволяет режущему инструменту приближаться к заготовке под различными углами. Вращение вокруг оси А обычно происходит за счет движения стола в станках с цапфой.
Ось B: Вращение вокруг оси Y. Это позволяет инструменту или заготовке вращаться перпендикулярно направлению резания. Во многих станках вращение вокруг оси B происходит за счет поворота шпиндельной бабки.
Иногда используется ось C. Она работает в комбинации с осями A или B. Конкретная комбинация зависит от конструкции станка и его предназначения.
Конфигурации машин
5-осевые станки имеют несколько конфигураций:
- Стол/Панель: Заготовка вращается на подвижном столе, а режущий инструмент движется по прямой линии
- Голова/Голова: Заготовка остается неподвижной, в то время как режущий инструмент перемещается и вращается
- Голова/стол: Часть вращения происходит на столе, часть - на режущей головке
Эти пять осей, работающие вместе, позволяют производителям изготавливать сложные детали за один установ, сокращая время производства и повышая точность.
Рабочий процесс:
Работа начинается с того, что инженеры разрабатывают трехмерную модель CAD. После этого данные переводятся в G-код для использования на станке с помощью программного обеспечения CAM. Оператор позиционирует материал, добавляет режущий инструмент и настраивает положение осей станка. При обработке инструмент перемещается по осям X/Y/Z, и в то же время две оси вращения (A/B/C) могут наклонять или поворачивать заготовку. Процесс индексированной обработки останавливает резание на время перестановки оси. Он работает безостановочно, сохраняя одновременное движение по пяти осям. Поворот по двум осям позволяет использовать несколько инструментов под любым углом. Кроме того, это позволяет создавать детальные формы за один установ с высокой точностью.
Преимущества 5-осевой обработки с ЧПУ
Более простая установка
Станки могут обрабатывать детали под разными углами за один установ. Вам не нужно вручную подгонять заготовку. Поскольку этапов обработки меньше, вероятность ошибки снижается, а точность размеров выше. Предприниматели обнаружили, что при использовании 5-осевой обработки время наладки сокращается до 60% по сравнению с 3-осевой.
Повышенная точность и аккуратность
Эти станки настолько точны, что допуски достигают ±0,0002 дюйма. Они могут обеспечивать высокую точность обработки сложных объектов. Непрерывное движение заготовки во всех направлениях предотвращает ошибки смещения. Точное производство очень важно для деталей, используемых в аэрокосмической промышленности и медицине.
Расширенные возможности геометрии
Эти станки могут создавать конструкции, которые трудно или невозможно сделать вручную. Они легко работают с подрезами, криволинейными формами и угловыми поверхностями. Эта технология позволяет видеть все стороны детали, кроме тех, где она зажата.
Улучшенная обработка поверхности
По сравнению с 3-осевым фрезерованием более короткие режущие инструменты снижают вибрации на 50%. При перпендикулярном расположении инструментов на криволинейной поверхности предотвращается появление ступенчатых следов. Это позволяет получить более качественную отделку с меньшими затратами на постпроизводственную обработку.
Затраты на 5-осевую обработку с ЧПУ
Пятиосевая обработка с ЧПУ требует значительных финансовых затрат. Цены на станки для начинающих и стартового уровня составляют от $50 000 до $200 000. Машины среднего ценового диапазона стоят от $200 000 до $500 000.
Самые современные системы иногда стоят более миллиона долларов. Помимо стоимости станка, компаниям приходится покупать специализированное программное обеспечение CAM, которое стоит от $15 000 до $40 000. В среднем квалифицированным операторам платят от $60 000 до $90 000 в год. Ежегодное обслуживание станка требует затрат в размере 5-10% от его стоимости. Многие объекты требуют обновления электропитания, охлаждения и напольного покрытия для более эффективной поддержки. Кроме того, наличие специальных инструментов и приспособлений также увеличивает стоимость. Проведение обучающих программ требует времени и денег.
Производители все еще склонны получать положительные результаты от этих затрат. Цена на сложные детали обычно выше. Когда на настройку и работу требуется меньше времени, эффективность повышается. Возможность обработки деталей для аэрокосмической и медицинской промышленности открывает доступ к ведущим рынкам, если вы хотите модернизировать свой процесс обработки с помощью 5-осевых станков с ЧПУ. Свяжитесь с BROUI CNC сегодня и получите лучшие цены для вашего бизнеса!
Сравнение 5-осевой обработки с 3-осевой и 3+2
Знание различий между 5-осевой, 3-осевой и 3+2 обработкой необходимо при выборе оптимального подхода к обработке с ЧПУ. Между технологиями обработки существуют большие различия, которые влияют на производство, затраты и типы приложений, с которыми они могут работать.
| Характеристика | Трехкоординатная обработка | 3+2 Обработка | 5-осевая обработка |
| Оси | X, Y, Z (только линейные) | X, Y, Z плюс две фиксированные оси вращения | X, Y, Z плюс две непрерывные оси вращения |
| Движение | Линейное перемещение в трех направлениях | Линейное перемещение с индексируемым вращением | Одновременное движение по всем пяти осям |
| Операция | Инструмент движется по прямым линиям | Заготовка позиционируется под фиксированным углом перед 3-осевой резкой | Инструмент может непрерывно приближаться к заготовке под любым углом. |
| Требования к установке | Для сложных деталей требуется несколько установок | Сокращение количества настроек по сравнению с 3-осевыми | Минимальное количество установок, часто производство с одной установкой |
| Сложность Возможности | Ограниченность простыми геометриями | Может обрабатывать умеренно сложные детали | Идеально подходит для сложных геометрических форм |
| Длина инструмента | Часто требуются более длинные инструменты | Возможны более короткие и жесткие инструменты | Самые короткие инструменты для максимальной жесткости |
| Отделка поверхности | Базовое качество отделки | Улучшенная обработка по сравнению с 3-осевой | Превосходная обработка поверхности |
| Сложность программирования | Простой | Умеренный | Комплекс |
| Первоначальная стоимость | Самый низкий | Умеренный | Самый высокий |
| Идеальное применение | Простые детали, прототипы | Сложные детали без непрерывных контуров | Аэрокосмические компоненты, медицинские имплантаты, сложные пресс-формы |
| Время цикла | Самый длинный | Умеренный | Самый короткий |
| Точность | Хорошо | Лучше | Лучшее |
Обработка 3+2 - это альтернатива между простыми 3-осевыми и всеобъемлющими 5-осевыми возможностями. В этом станке используется пять осей, при этом четвертая и пятая вращаются, чтобы удерживать деталь на месте во время резки. Благодаря этому методу заготовку можно обрабатывать со всех сторон без необходимости постоянно менять ее положение.
При 5-осевой обработке вы можете перемещаться по всем осям одновременно, не останавливаясь. Поэтому она идеально подходит для контурных поверхностей, требующих дополнительной детализации. Хотя программирование более сложное и дорогостоящее, оно обеспечивает максимальную точность детализации. Они очень важны в таких отраслях производства, как аэрокосмическая промышленность и медицинское оборудование.
Выбор правильных 5-осевых станков с ЧПУ
Основные характеристики: Проверьте размеры рабочей зоны. Проверьте диапазон частоты вращения шпинделя и мощность. Изучите пределы перемещения оси. Посмотрите на максимальную грузоподъемность стола. Проверьте значения точности и повторяемости позиционирования.
Особенности системы управления: Оцените простоту интерфейса. Проверьте возможности обнаружения столкновений. Рассмотрите варианты моделирования траектории движения инструмента. Обратите внимание на расширенные функции, такие как адаптивная обработка. Проверьте совместимость постпроцессора с вашим программным обеспечением CAM.
Бюджетные соображения: Хотя первоначальная цена покупки высока, вы должны рассчитать расходы на установку и обучение. Учитывайте текущие расходы на обслуживание. Заложите в бюджет расходы на оснастку и приспособления. Оцените потенциальные сроки окупаемости инвестиций.
Поддержка производителя: Изучите доступность технической поддержки. Проверьте доступность запасных частей. Изучите предлагаемые программы обучения. Изучите условия гарантии. Учитывайте репутацию производителя в отрасли.
Заключение
Пятиосевая обработка с ЧПУ изменила современное производство. Благодаря трем линейным осям - X, Y и Z - и двум вращательным осям - A и B - станок создает сложные детали за один установ. Такие станки стоят дороже, но со временем они позволяют сэкономить деньги. Они открывают новые пути по мере развития технологии. Они снижают трудозатраты и минимизируют ошибки. Сегодня от этой технологии зависят многие отрасли промышленности.
Готовы поднять свой производственный бизнес?
Для предприятий, изготавливающих сложные детали, пятиосевые станки BROUI дают очевидные преимущества. Автоматизация в их системах ЧПУ сокращает количество ручных операций. Их станки могут переставлять заготовки без изменения настроек, экономя драгоценное производственное время. Станки с ЧПУ BORUI обеспечивают необходимую точность и скорость на современном конкурентном рынке для компаний, стремящихся уложиться в жесткие сроки при производстве сложных изделий.