Обрабатывающая промышленность является одной из быстро развивающихся отраслей, которые продолжают обеспечивать возможность удовлетворения современных производственных потребностей. С постоянным развитием технологий потребность в сложных деталях возросла больше, чем когда-либо прежде.
В связи с развитием обрабатывающей промышленности новые станки внедряются с учетом последних требований, например, технологии 5-осевого ЧПУ (числового программного управления), которые используют одну установку или несколько компьютеров для управления такими станками, как фрезерный, токарный и фрезерный станки. а затем производить прочные изделия из различных материалов: пластмасс, металлов и других.
Что касается 5-осевой технологии, среди новичков ходят многочисленные слухи о том, что эта технология может быть дорогостоящей, технической и сложной в эксплуатации. Тем не менее, мы здесь, чтобы предоставить вам реалистичный обзор 5-осевого станка с ЧПУ, его преимуществ и операций. Между тем, быстрый ответ на все ваши вопросы заключается в том, что 5-осевая технология в значительной степени помогает вам выполнять работу наиболее эффективно с удивительно высокой окупаемостью инвестиций (ROI).
Краткая история 5-осевого
Раньше владельцы машин устанавливали дополнительные компоненты для повышения эффективности и точности производства. Но одновременное использование многоосных станков было упрощено в конце 50-х или начале 60-х годов. За последние пару лет мы наблюдали множество достижений в отношении 5-осевых и, следовательно, 5-осевых обрабатывающих центров, будь то вертикальные или горизонтальные обрабатывающие центры. Вскоре после своего появления 5-осевые станки с ЧПУ появились в армии США, мастерских ВВС и аэрокосмической промышленности. Короче говоря, 5-осевая технология изменила правила игры и стала более доступной и исключительной технологией среди станков с ЧПУ.
Что такое 5-осевая обработка с ЧПУ?
ЧПУ — один из широко распространенных методов удаления материала с металла с помощью высокоскоростных режущих инструментов. Точность станков с ЧПУ остается непревзойденной, поскольку она позволяет производителям получать именно то, что им нужно. Обычно станки с ЧПУ можно разделить на три основных типа; горизонтально-фрезерные станки, вертикально-фрезерные станки и токарные станки. Все эти типы используют комбинацию CAD и CAM для придания конечной детали желаемой формы.
Изучив основы ЧПУ, давайте поговорим о 5-осном станке с ЧПУ, который оснащен большим количеством осей, чем обычный станок с ЧПУ или 3-осевой станок с ЧПУ. В буквальном смысле 5-осевой станок с ЧПУ может двигаться в 5 направлениях вместо перемещения в 3 направлениях. Конечно, вращение и движение режущего инструмента в 5 направлениях повышают эффективность процесса обработки.
Чаще всего 5-осевую систему получают путем добавления вращения или наклона шпинделя инструмента или рабочей платформы. Это необходимо для изготовления деталей, обеспечивающих сложное движение. Операторам также удобно выполнять пять лиц за одну операцию. Таким образом, повышенная эффективность и точность 5-осевых станков повышают ценность их услуг.
Для определения траектории движения инструмента модель САПР передается в программное обеспечение CAM, которое затем создает коды, которые сообщают машине о скорости режущего инструмента и движении инструмента. Таким образом, 5-осевой станок может работать в 5-осевой системе координат, включая системы координат X, Y, Z, A и B. Система координат в 5-осевой системе работает следующим образом:
Ось X работает слева направо.
Ось Y работает спереди назад.
Ось Z работает сверху вниз.
Ось A вращается вокруг оси X (наклоняется назад и вперед)
Ось B вращается вокруг оси Y (наклоняется и вращается слева направо).
Преимущества 5-осевой обработки с ЧПУ
5-осевой станок с ЧПУ — это усовершенствованная форма станка с ЧПУ, обеспечивающая перемещение инструментов в пяти направлениях. Ниже приведены некоторые фундаментальные преимущества 5-осевого станка с ЧПУ:
Быстрое удаление материала
5-осевой станок с ЧПУ позволяет многократно сократить время цикла. Он превосходит производство в более короткие сроки. По сути, это связано с его способностью позволять инструменту оставаться по касательной к поверхности заготовки и снимать больше материала за каждый проход инструмента, что увеличивает скорость удаления материала с поверхности. Таким образом, экономическая эффективность продукта также повышается.
Минимальные шаги
Изготовление сложных деталей на 3-осном станке с ЧПУ включает в себя несколько этапов. Заготовка подвергается различным процессам, например, ручному вращению детали, поскольку количество доступных опций минимально, а движение инструмента ограничено. Но опять же, на 5-осном станке с ЧПУ требуется очень мало шагов, чтобы придать материалу требуемый продукт со сложными геометрическими размерами.
Улучшенная обработка поверхности
Возможности 5-осевого станка с ЧПУ по контурной геометрии обеспечивают превосходное качество поверхности. С другой стороны, мы знаем, что на 3-осевых станках требуется много времени для обработки такой поверхности из-за небольших разрезов, которые необходимо использовать для получения таких результатов.
Устранение сложных приспособлений
Трехосевая обработка с ЧПУ предполагает установку заготовки на приспособление перед обработкой в требуемой ориентации для получения желаемой детали. Напротив, этот процесс исключен в 5-осном станке с ЧПУ. Заготовка не требует дополнительных приспособлений, поскольку перед обработкой деталь необходимо зафиксировать и эксплуатировать один раз. В дальнейшем это также снижает стоимость приспособления.
Нет конкуренции
5-осевой станок с ЧПУ не очень распространен в сфере механической обработки; его эффективность и качественные характеристики не имеют конкуренции на рынке. Таким образом, использование такого типа установки машины может принести вам многократную прибыль, и вы сможете еще больше повысить эффективность своего производства с помощью этого обновленного зверя.
Недостатки 5-осевой обработки с ЧПУ
В недавнем прошлом 5-осевой станок с ЧПУ завоевал известность на рынке. По мере развития более сложных требований к продукции обрабатывающая промышленность быстро переходит на 5-осевые станки с ЧПУ. Хотя эти машины обеспечивают быстрые процессы, многоосность и хорошую жесткость, их применение в промышленности в некоторой степени сведено к минимуму из-за следующих аспектов.
Необходимо сложное программирование
5-осевой станок с ЧПУ имеет более сложную обработку по сравнению с 3-осевым станком с ЧПУ. Три линейных движения, два вращательных движения и другие сложные траектории нелегко понять и представить. Поэтому этим сложным программированием должен заниматься очень подготовленный и опытный человек. Любая ошибка в программировании может даже снизить точность обработки и качество поверхности.
Дорогие машины
Цена 5-осевых станков намного выше, чем 3-осевых станков, доступных на рынке. Более того, необходимое программное обеспечение стоит дорого, что делает 5-осевой станок очень дорогим. Техническое обслуживание 5-осевого станка также сложнее, чем у других простых станков, что еще больше увеличивает стоимость этой технологии. Таким образом, продукт, произведенный на 5-осном станке с ЧПУ, может стоить дороже, чем аналогичный продукт, изготовленный на 3-осном станке.
Требуется высококвалифицированный оператор
5-осевой станок с ЧПУ включает сложную технологию обработки, от программирования до механической обработки, для которой требуется высококвалифицированный технический оператор, который возглавит процесс обработки. Это также делает 5-осевой станок несовместимым для некоторых отраслей, поскольку стоимость рабочей силы выходит из-под контроля.
Типы 5-осевых станков с ЧПУ
Станки с ЧПУ широко используются в промышленности для эффективного выполнения нескольких задач. 5-осевые станки с ЧПУ доступны в различных типах в соответствии с требованиями обрабатывающей промышленности, отличаясь главным образом расположением поворотных осей. В любом случае, основными типами являются следующие.
Руководитель/Глава
Этот тип станка с ЧПУ имеет поворотную ось в головке. Заготовка зафиксирована, инструмент перемещается в пяти измерениях вокруг заготовки, а 5-осевая апекс-платформа позволяет ему выполнять задачу. Это устраняет проблемы, связанные с вмешательством инструмента в шпиндельную головку станка. Неподвижный стол позволяет 5-осевой вершине перемещаться вокруг заготовки, что идеально подходит для изготовления крупных деталей. Они сконструированы таким образом, что допускаются минимальные перемещения по осям.
Стол/Голова
Этот станок имеет две поворотные оси: одну поворотную ось в столе, а другую в головке. Ось вращения находится внутри головы с ограниченным диапазоном. Вращающийся вал расположен в столе и имеет безграничные возможности. Поскольку деталь опирается на поворотную ось стола, такое расположение ограничивает количество производимых изделий. Этот тип более предпочтителен, чем конструкция «головка/головка», поскольку деталь может вращаться, не достигая определенного предела.
Стол/Таблица
В этом типе техники все поворотные оси расположены на столе станка, а область применения вращающейся оси также ограничена. Но у него неограниченный диапазон поворотной оси. Эта установка имеет узкий диапазон рабочих диапазонов и низкую скорость, но по-прежнему подходит для конкретных продуктов. Однако другие типы быстрее из-за определенных двигателей в их установке.
Как мы можем получить большую часть возможностей 5-осевого станка с ЧПУ?
Деталь, изготовленная на 5-осном станке с ЧПУ, имеет более желательные качества из-за меньшего количества операций с деталями, большей точности станка и скорости, обусловленной 5-осевым расположением станка. Действительно, вы можете себе представить эти качества для детали, изготовленной более чем с одной стороны. Таким образом, вы можете открыть новые возможности для своего бизнеса, установив 5-осевой станок с ЧПУ. Он может помочь вам выполнить задачи, которые вы не могли бы выполнить с помощью традиционных обрабатывающих инструментов или 3-осевых станков с ЧПУ.
Например, до появления 5-осевых станков с ЧПУ вам приходилось проходить через обширные приспособления и устанавливать различные инструменты и этапы процесса, потому что в противном случае требуемая работа была бы невозможна с легкостью. Но 5-осевые обрабатывающие центры упростили автоматическое изготовление деталей по вашему выбору за короткий период времени, просто предоставив проект станку.
Однако, чтобы эффективно помогать вам в работе, вы должны научиться получать максимальную отдачу от разумных инвестиций в 5-осевой станок с ЧПУ. Только тогда вы сможете добиться максимальной эффективности машины и превосходной обработки продукции. Учитывая это, давайте рассмотрим некоторые способы улучшения работы 5-осевого станка с ЧПУ.
5-осевые станки оснащены желательными функциями, которые мы иногда не можем использовать. Поймите, это кажется странным, когда что-то обходится вам дороже, чем его конкуренты и ваши ожидания, но вы не используете эти функции. Итак, ниже представлена краткая информация о программном обеспечении и элементах управления 5-осевых станков с ЧПУ, которая поможет вам максимально эффективно использовать их возможности.
Управление центральной точкой инструмента
Использование этого элемента управления может сократить время цикла вашей детали. Благодаря этому также улучшается качество обрабатываемой поверхности. Кроме того, он компенсирует колебания поворотных осей в программе обработки детали, обеспечивая стабильность процесса. Кроме того, он упрощает процесс обработки, выполняя все это на фоне управления ЧПУ путем активации только одного кода.
Динамическое смещение приспособления
Благодаря этому вы сможете значительно улучшить работу машины. Динамическое смещение приспособления — это функция, которая позволяет машине разрабатывать другие координаты, когда вы предоставляете только одну координату работы. Вы предоставляете одну рабочую координату и все готово; оставшуюся задачу машина выполнит самостоятельно. Следовательно, программа обработки детали станка упрощается во много раз.
5-осевая автонастройка
С помощью этой функции машина автоматически выполняет настройку с высокой точностью. Он помогает компенсировать геометрические ошибки, включая объемную точность, и может быть легко отрегулирован за минимальное время (10 минут). Самое главное, что для выполнения этой работы не требуется квалифицированный оператор.
Контроль осанки
Изменения угла поворота значительно сводятся к минимуму за счет инверсии малой оси. Он настраивает инструмент таким образом, чтобы уменьшить колебания или обороты во время обработки поверхности детали. Кроме того, если не использовать эту функцию, иногда возникают рывки, что мешает плавной работе машины.
Супер Нурбс
Нурбс означает неоднородный рациональный базисный сплайн, сокращающий контур обратной связи управления. Элемент управления OSP прогнозирует диапазон допусков и создает сплайн, который лучше всего подходит для выполняемой работы. Это сводит к минимуму избыточность и обеспечивает более плавную траекторию движения инструмента. Эта функция является обязательной для станка, предназначенного для точной высокоскоростной обработки и получения высококачественной поверхности.
Высокая скорость и высокая точность
Он отличается производством деталей с супер скоростью и точностью, близкой к совершенству. Станки управляют ускорением и скоростью подачи в соответствии с формой команды характеристик станка. Кроме того, это минимизирует время цикла, сохраняя при этом точность заявленной машины.
В Точность Рансома, у нас есть технические специалисты в области 5-осевая обработка с ЧПУ. Благодаря нашим передовым производственным технологиям и квалифицированному производственному персоналу мы предоставляем услуги высокоточной механической обработки с жесткими допусками для отраслей, требующих совершенства. Пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами или запросить бесплатное предложение прямо сейчас!