Die Zerspanungsindustrie ist eine der sich schnell entwickelnden Industrien, die ständig die Fähigkeit sichern, den modernen Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt in der Technologie ist der Bedarf an komplexen Teilen mehr denn je entstanden.
Aufgrund der Entwicklung in der Bearbeitungsindustrie werden neue Maschinen unter Berücksichtigung der neuesten Anforderungen entwickelt, wie z. B. 5-Achsen-CNC-Technologien (Computer Numerical Control), die eine einzelne Einrichtung oder mehrere Computer verwenden, um Werkzeugmaschinen wie Fräser, Drehmaschinen und Fräsen zu regulieren und produzieren dann robuste Produkte aus verschiedenen Materialien: Kunststoffe, Metalle und andere.
In Bezug auf die 5-Achse gibt es zahlreiche Gerüchte unter neuen Leuten, dass diese Technologie kostspielig, technisch und schwierig zu bedienen sein könnte. Trotzdem sind wir hier, um Ihnen einen realistischen Überblick über die 5-Achsen-CNC-Maschine, ihre Vorteile und ihren Betrieb zu geben. Die schnelle Antwort auf alle Ihre Fragen ist, dass die 5-Achsen-Technologie Ihnen dabei hilft, Ihre Arbeit am effizientesten mit einem erstaunlich hohen Return on Investment (ROI) zu erledigen.
Kurze Geschichte von 5-Achsen
Früher haben Maschinenbesitzer zusätzliche Komponenten angebracht, um die Produktionseffizienz und -genauigkeit zu verbessern. Aber dann wurde der gleichzeitige Einsatz von Mehrachsmaschinen in den späten 50er oder frühen 60er Jahren rationalisiert. In den letzten Jahren haben wir viele Fortschritte in Bezug auf 5-Achsen- und damit 5-Achsen-Bearbeitungszentren beobachtet, unabhängig davon, ob es sich um ein vertikales oder ein horizontales Bearbeitungszentrum handelt. Schon bald nach ihrer Einführung waren die 5-Achsen-CNC-Maschinen im US-Militär, in Luftwaffenwerkstätten und in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu finden. Kurz gesagt, 5-Achsen erwies sich als bahnbrechende und zugänglichere und außergewöhnliche Technologie im Spektrum der CNC-Maschinen.
Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?
CNC ist eine der weit verbreiteten Methoden, um das Material mit Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeugen von Metall zu entfernen. Die Genauigkeit von CNC-Maschinen bleibt unvergleichlich, da Hersteller genau das bekommen, was sie wollen. Typischerweise können CNC-Maschinen in drei Haupttypen unterteilt werden; horizontale Fräsmaschinen, vertikale Fräsmaschinen und Drehmaschinen. Alle diese Typen verwenden die Kombination von CAD und CAM, um das endgültige Teil in seiner gewünschten Form zu präsentieren.
Nachdem wir die Grundlagen der CNC kennen, lassen Sie uns über die 5-Achsen-CNC-Maschine sprechen, die mit mehr Achsen ausgestattet ist als eine typische CNC- oder 3-Achsen-CNC-Maschine. Im wahrsten Sinne des Wortes kann sich die 5-Achsen-CNC-Maschine in 5 Richtungen bewegen, anstatt sich in 3 Richtungen zu bewegen. Natürlich bringen die Drehung und Bewegung des Schneidwerkzeugs in 5 Richtungen mehr Effizienz in den Bearbeitungsprozess.
Häufiger wird die 5-Achse durch Hinzufügen einer Drehung oder Neigung zur Werkzeugspindel oder Werkstückhalteplattform erreicht. Es ist für die Herstellung von Teilen erforderlich, die komplexe Bewegungen bieten. Es ist auch praktisch für Bediener, fünf Flächen in einem Arbeitsgang auszuführen. Die verbesserte Effizienz und Präzision der 5-Achsen-Maschinen steigern also den Wert ihrer Dienste.
Zur Bestimmung der Werkzeugwege wird das CAD-Modell in die CAM-Software eingespeist, die dann Codes erstellt, die die Maschine über die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs und die Bewegung des Werkzeugs informieren. Die 5-Achsen-Maschine kann also im 5-Achsen-Koordinatensystem einschließlich X-, Y-, Z-, A- und B-Koordinatensystem betrieben werden. Das Koordinatensystem in 5-Achsen funktioniert wie folgt:
Die X-Achse arbeitet von links nach rechts.
Die Y-Achse arbeitet von vorne nach hinten.
Die Z-Achse arbeitet von oben nach unten.
A-Achse Dreht sich um die X-Achse (neigt sich nach vorne und hinten)
B-Achse dreht sich um die Y-Achse (kippt und dreht sich von links nach rechts)
Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
5-Achsen ist eine fortschrittliche Form von CNC-Maschinen, die die Bewegung von Werkzeugen in fünf Richtungen ermöglicht. Im Folgenden sind einige der grundlegenden Vorteile einer 5-Achsen-CNC-Maschine aufgeführt:
Schneller Materialabtrag
Mit der 5-Achsen-CNC-Maschine können Sie die Zykluszeit um ein Vielfaches reduzieren. Es übertrifft die Produktion in kürzeren Zeiträumen. Im Wesentlichen beruht dies auf seiner Fähigkeit, dem Werkzeug zu ermöglichen, tangential zur Oberfläche des Werkstücks zu bleiben und bei jedem Werkzeugdurchgang mehr Material zu entfernen, wodurch die Materialabtragsrate von der Oberfläche schneller wird. Auf diese Weise wird auch die Wirtschaftlichkeit des Produkts gesteigert.
Minimierte Schritte
Die Herstellung komplexer Teile auf einer 3-Achsen-CNC-Maschine umfasst mehrere Schritte. Das Werkstück durchläuft verschiedene Prozesse, wie z. B. das manuelle Drehen des Teils, da die Anzahl der verfügbaren Optionen minimal und die Werkzeugbewegung begrenzt ist. Andererseits sind in einer 5-Achsen-CNC-Maschine nur sehr wenige Schritte erforderlich, um das Material in das gewünschte Produkt mit komplizierten geometrischen Abmessungen zu formen.
Verbesserte Oberflächenveredelung
Die Fähigkeiten der 5-Achsen-CNC-Maschine für konturierte Geometrie führen zur Herstellung einer hervorragenden Oberflächengüte. Andererseits wissen wir, dass 3-Achsen-Maschinen aufgrund kleinerer Schnitte, die verwendet werden müssen, um solche Ergebnisse zu erzielen, viel Zeit brauchen, um eine solche Oberflächengüte zu erzielen.
Eliminierung komplexer Vorrichtungen
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung beinhaltet die Installation des Werkstücks auf der Vorrichtung vor der Bearbeitung in der erforderlichen Ausrichtung für das gewünschte Merkmal. Im Gegensatz dazu entfällt dieser Prozess bei einer 5-Achs-CNC-Maschine. Das Werkstück benötigt keine zusätzlichen Vorrichtungen, da das Teil einmal fixiert und bearbeitet werden muss, um bearbeitet zu werden. Von nun an reduziert es auch die Kosten der Vorrichtung.
Keine Konkurrenz
5-Achsen-CNC-Maschinen sind im Bearbeitungsbereich nicht sehr verbreitet; Seine Effizienz- und Qualitätsmerkmale haben keine Konkurrenz auf dem Markt. Die Verwendung dieser Art von Maschinenkonfiguration kann Ihnen also mehrere Gewinne bringen, und Sie können Ihre Produktionseffizienz mit diesem aktualisierten Biest sogar noch verbessern.
Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
In der jüngeren Vergangenheit hat sich die 5-Achsen-CNC-Maschine einen Namen auf dem Markt gemacht. Da immer komplexere Produktanforderungen entstehen, stellt die Fertigungs- und Produktionsindustrie schnell auf 5-Achsen-CNC-Maschinen um. Obwohl diese Maschinen schnelle Prozesse, Mehrachsen und gute Steifigkeit bieten, wird ihre Anwendung in der Industrie aufgrund der folgenden Aspekte irgendwie minimiert.
Komplexe Programmierung erforderlich
Die 5-Achsen-CNC-Maschine hat eine komplexe Verarbeitung im Vergleich zur 3-Achsen-CNC-Maschine. Drei lineare Bewegungen, zwei Rotationsbewegungen und andere komplexe Trajektorien sind nicht leicht zu verstehen und sich vorzustellen. Daher muss diese komplexe Programmierung von einer sehr geschulten und erfahrenen Person durchgeführt werden. Jeder Fehler in der Programmierung kann sogar die Bearbeitungspräzision und Oberflächenqualität reduzieren.
Kostspielige Maschinen
Der Preis von 5-Achsen-Maschinen ist weitaus höher als der der auf dem Markt erhältlichen 3-Achsen-Maschinen. Darüber hinaus ist die benötigte Software kostspielig, was die 5-Achsen-Maschine sehr teuer macht. Die Wartung der 5-Achsen-Maschine ist auch komplexer als bei anderen einfachen Maschinen, was die Kosten dieser Technologie weiter erhöht. In diesem Sinne könnte das auf einer 5-Achsen-CNC-Maschine hergestellte Produkt mehr kosten als ein ähnliches Produkt, das auf einer 3-Achsen-Maschine hergestellt wird.
Hochtechnischer Bediener erforderlich
Die 5-Achsen-CNC-Maschine umfasst eine komplexe Verarbeitungstechnologie, von der Programmierung bis zur Bearbeitung, die einen hochqualifizierten technischen Bediener benötigt, um den Bearbeitungsprozess anzuführen. Es macht auch die 5-Achsen-Maschine für einige Branchen inkompatibel, da die Arbeitskosten aus dem Ruder schießen.
Arten von 5-Achsen-CNC-Maschinen
CNC-Maschinen werden in der Industrie häufig eingesetzt, um verschiedene Aufgaben effizient auszuführen. Die 5-Achsen-CNC-Maschinen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, die den Anforderungen der Fertigungsindustrie entsprechen und sich hauptsächlich in der Anordnung der Drehachsen unterscheiden. Wie auch immer, die Haupttypen sind die folgenden.
Kopf Kopf
Diese Art von CNC-Maschine hat ihre Drehachse im Kopf. Das Werkstück ist fixiert, das Werkzeug bewegt sich in fünf Dimensionen um das Werkstück herum und die 5-Achsen-Spitzenplattform ermöglicht es ihm, die Aufgabe auszuführen. Es eliminiert die Sorgen einer Werkzeugbeeinflussung des Spindelkopfes der Maschine. Der feste Tisch ermöglicht es der 5-Achsen-Spitze, sich um das Werkstück herum zu bewegen, was perfekt für die Herstellung großer Teile ist. Sie sind so ausgelegt, dass minimale Bewegungen in den Achsen zugelassen werden.
Tisch/Kopf
Diese Maschine hat zwei Drehachsen, eine Drehachse im Tisch und eine weitere im Kopf. Die Drehachse liegt innerhalb des Kopfes mit eingeschränktem Bereich. Die Drehwelle befindet sich im Tisch, mit unbegrenztem Spielraum. Durch das Aufliegen des Teils auf der Drehachse im Tisch begrenzt diese Anordnung die Stückzahl der produzierten Teile. Dieser Typ ist vorteilhafter als die Kopf/Kopf-Anordnung, weil das Teil rotieren kann, ohne eine bestimmte Grenze zu erreichen.
Tisch/Tisch
Bei dieser Technologie befinden sich alle Rundachsen im Maschinentisch, zudem ist der Spielraum der Rundachse begrenzt. Aber es hat einen unbegrenzten Bereich der Drehachse. Dieses Setup hat einen engen Arbeitsbereich und eine langsame Geschwindigkeit, ist aber dennoch für bestimmte Produkte geeignet. Die anderen Typen sind jedoch aufgrund der bestimmten Motoren in ihrem Setup schneller.
Wie können wir das Beste aus der 5-Achsen-CNC-Maschine herausholen?
Ein auf einer 5-Achsen-CNC-Maschine hergestelltes Teil hat aufgrund der reduzierten Teilehandhabung, der höheren Maschinengenauigkeit und der Geschwindigkeit, die sich aus den 5 Achsen innerhalb der Maschine ergibt, wünschenswertere Eigenschaften. In der Tat können Sie sich diese Qualitäten für ein Teil vorstellen, das auf mehr als einer Seite hergestellt wird. So können Sie Ihrem Unternehmen neue Möglichkeiten eröffnen, indem Sie eine 5-Achsen-CNC-Maschine einrichten. Es kann Ihnen helfen, Aufgaben auszuführen, die Sie mit herkömmlichen Bearbeitungswerkzeugen oder 3-Achsen-CNC-Maschinen nicht erledigen könnten.
Vor 5-Achsen-CNC-Maschinen mussten Sie beispielsweise umfangreiche Vorrichtungen durchlaufen und verschiedene Werkzeuge und Schritte im Prozess installieren, da die erforderlichen Arbeiten sonst nicht problemlos möglich waren. Aber 5-Achsen-Bearbeitungszentren haben es Ihnen leicht gemacht, Produktteile Ihrer Wahl in kurzer Zeit automatisch herzustellen, indem Sie einfach ein Design für die Maschine bereitstellen.
Um Sie jedoch effektiv bei Ihren Aufgaben zu unterstützen, müssen Sie lernen, das Maximum aus Ihrer klugen Investition in eine 5-Achsen-CNC-Maschine herauszuholen. Nur dann können Sie die maximale Effizienz durch die Maschine mit hervorragender Produktveredelung erzielen. Sehen wir uns vor diesem Hintergrund einige Möglichkeiten an, um die Arbeit der 5-Achsen-CNC-Maschine zu verbessern.
5-Achsen-Maschinen werden mit wünschenswerten Funktionen geliefert, die wir manchmal nicht nutzen können. Erkenne, dass es seltsam erscheint, wenn etwas dich mehr kostet als seine Konkurrenten und deine Erwartungen, während du die Funktionen nicht nutzt. Im Folgenden finden Sie daher kurze Informationen über die Software und Steuerung von 5-Achsen-CNC-Maschinen, damit Sie das Maximum aus ihnen herausholen können.
Tool-Center-Point-Steuerung
Die Verwendung dieser Steuerung kann die Zykluszeit Ihres Teils verkürzen. Auch die Qualität der bearbeiteten Oberfläche wird dadurch verbessert. Außerdem kompensiert es die Schwankungen der Rundachsen im Teileprogramm und sorgt so für Stabilität im Prozess. Ebenso vereinfacht es den Bearbeitungsprozess, indem es dies alles im Hintergrund der CNC-Steuerung erreicht, indem nur ein Code aktiviert wird.
Dynamischer Fixture-Offset
Dadurch können Sie die Arbeit der Maschine drastisch verbessern. Dynamischer Vorrichtungsversatz ist eine Funktion, die es der Maschine ermöglicht, andere Koordinaten zu entwickeln, wenn Sie nur eine Koordinate des Werkstücks angeben. Sie geben eine Arbeitskoordinate an, und alles ist erledigt; Die Maschine erledigt die verbleibende Aufgabe alleine. Dadurch wird ein Teileprogramm der Maschine um ein Vielfaches vereinfacht.
5-Achsen-Achsen-Autotuning
Durch diese Funktion führt die Maschine die Abstimmung automatisch mit Präzision durch. Es hilft, die geometrischen Fehler, einschließlich der volumetrischen Genauigkeit, zu kompensieren, und kann in kürzester Zeit (10 min) einfach angepasst werden. Am wichtigsten ist, dass kein erfahrener Bediener erforderlich ist, um die Arbeit auszuführen.
Haltungskontrolle
Die Drehwinkeländerungen werden drastisch minimiert, indem die Nebenachsenumkehrungen ermöglicht werden. Es stellt das Werkzeug ein, um Fluktuation oder Umsatz während der Oberflächenbearbeitung des Teils zu reduzieren. Außerdem kommt es manchmal zu Ruckeln, wenn diese Funktion nicht verwendet wird, und verhindert, dass die Maschine reibungslos funktioniert.
SuperNurbs
Nurbs steht für Non-Uniform Rational Basis Spline und verkürzt die Regelkreise. Die OSP-Steuerung sagt einen Toleranzbereich voraus und erzeugt einen Spline, der für die auszuführende Aufgabe am besten geeignet ist. Es minimiert Redundanzen und bietet einen reibungsloseren Werkzeugweg. Diese Funktion ist ein Muss für eine Maschine, die für eine genaue Hochgeschwindigkeitsbearbeitung für hochwertige Oberflächengüten ausgelegt ist.
Hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit
Es zeichnet sich durch die Produktion von Werkstücken mit Supergeschwindigkeit und Genauigkeit nahe der Perfektion aus. Maschinen steuern die Beschleunigung und die Vorschubgeschwindigkeit, indem sie den Befehlsform der Maschineneigenschaften folgen. Darüber hinaus wird die Zykluszeit minimiert, während die Genauigkeit der nominierten Maschine erhalten bleibt.
Bei Runsom-Präzision, haben wir technische Experten im Bereich 5-Achsen-CNC-Bearbeitung. Mit unseren hochmodernen Fertigungstechnologien und qualifiziertem Produktionspersonal bieten wir eng tolerierte, hochpräzise Bearbeitungsdienste für Branchen, die Perfektion erfordern. Nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf bzw Fordern Sie ein kostenloses Angebot an im Augenblick!