所有你需要知道,约5-轴的数控机床

五轴数控叶轮加工
杰克·莱 CNC加工专家

Specialize in 数控铣削, 数控车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金制造 Services.


机械加工行业是快速发展的行业之一,不断确保满足现代生产需求的能力。随着技术的不断进步,对复杂零件的需求比以往任何时候都多。

由于机械加工行业的发展,新机器根据最新需求进行了创新,例如 5 轴 CNC(计算机数控)技术,它使用单一设置或多台计算机来调节路由器、车床和铣床等机床然后使用不同的材料生产坚固的产品:塑料、金属等。

关于 5-Axis,新手之间有很多传言称这项技术可能成本高、技术性强且操作起来具有挑战性。尽管如此,我们还是要为您提供 5 轴 CNC 机床及其优势和操作的真实概述。同时,5-Axis 技术可以快速回答您的所有问题,极大地帮助您以惊人的高投资回报率 (ROI) 最有效地完成工作。

五轴简史

早些时候,机器所有者习惯于附加额外的组件来提高生产效率和准确性。但随后,在 50 年代末或 60 年代初,多轴机器的同步使用得到了简化。在过去的几年中,我们观察到有关 5 轴和 5 轴加工中心的许多进步,无论是立式还是卧式加工中心。 5 轴 CNC 机床问世后不久就出现在美国军队、空军车间和航空航天工业中。简而言之,事实证明,5 轴是一种改变游戏规则的技术,并且在 CNC 机床领域更易于使用和卓越的技术。

5 轴数控机床厂
5 轴数控机床厂
5 轴数控机床功能
5 轴数控机床功能

什么是 5 轴 CNC 加工?

CNC 是使用高速切削工具从金属上去除材料的广泛采用的方法之一。 CNC 机器的精度仍然无与伦比,因为它使制造商能够拥有他们真正想要的东西。通常,数控机床可以分为三种主要类型;卧式铣床、立式铣床和车床。所有这些类型都使用 CAD 和 CAM 的组合来将最终零件呈现为所需的形状。

了解了 CNC 的基础知识后,我们来谈谈 5 轴 CNC 机床,它比典型的 CNC 或 3 轴 CNC 机床配备更多的轴。顾名思义,5-Axis CNC 机床可以在 5 个方向上移动,而不是在 3 个方向上移动。当然,切削刀具的5个方向的旋转和移动为加工过程带来了更高的效率。

更常见的是,通过向工具主轴或工件夹持平台添加旋转或倾斜来获得 5 轴。制造提供复杂运动的零件是必要的。也方便操作人员一次操作完成五面。因此,5 轴机床提高的效率和精度为其服务增加了价值。

为了确定工具的路径,CAD 模型被输入到 CAM 软件中,然后创建代码来指示机器有关切削工具的速度和工具的移动。因此,五轴机床可以在五轴,包括X、Y、Z、A、B坐标系中运行。 5-Axis 中的坐标系按以下方式工作:

X 轴从左到右运行。
Y 轴从前向后运行。
Z 轴从上到下运行。
A-Axis 绕X轴旋转(前后倾斜)
B-Axis 绕 Y 轴旋转(从左到右倾斜和旋转)

5轴CNC加工图像
5轴CNC加工图像

五轴数控加工的优势

5 轴是一种高级形式的 CNC 机床,它提供工具在五个方向上的移动。以下是与 5 轴数控机床相关的一些基本优势:

快速去除材料

5 轴 CNC 机床使您能够减少多方面的循环时间。它在较短的时间内优于生产。本质上,这是由于它能够让刀具保持与工件表面相切,并在每次刀具走刀时去除更多的材料,从而使材料从表面去除的速度更快。这样一来,产品的性价比也得到了提升。

最小化步骤

在 3 轴数控机床上制造复杂零件涉及多个步骤。工件经历不同的过程,例如手动旋转零件,因为可用选项的数量很少,并且工具移动有限。但话又说回来,在 5 轴 CNC 机器中,只需很少的步骤即可将材料塑造成具有复杂几何尺寸的所需产品。

增强表面处理

5 轴 CNC 机床在轮廓几何形状上的功能可产生出色的表面光洁度。另一方面,我们知道 3 轴机器需要很长时间才能完成这样的表面光洁度,因为必须使用小切口才能产生这样的结果。

消除复杂夹具

3 轴 CNC 加工涉及在加工之前将工件安装在夹具上,然后以所需的方向加工所需的特征。相比之下,这个过程在 5 轴数控机床中被淘汰了。工件不需要额外的夹具,因为零件必须固定和操作一次才能加工。从此以后,它还降低了夹具的成本。

没有竞争

5 轴 CNC 机床在加工领域并不常见;它的效率和质量特点在市场上没有任何竞争。因此,使用这种类型的机器设置可以为您带来多重利润,而且您甚至可以使用这种更新的野兽提高生产效率。

五轴数控加工的缺点

最近,5 轴 CNC 机床在市场上赢得了声誉。随着更复杂的产品要求的发展,制造和生产行业迅速转向 5 轴数控机床。尽管这些机器提供快速的过程、多轴和良好的刚性,但由于以下方面,它们在工业上的应用在某种程度上被最小化了。

需要复杂的编程

与 3 轴 CNC 机床相比,5 轴 CNC 机床具有复杂的加工。三个直线运动,两个旋转运动,等等复杂的轨迹都不容易理解和想象。因此,必须由训练有素且经验丰富的人员来完成这种复杂的编程。编程中的任何错误甚至会降低加工精度和表面质量。

昂贵的机器

5 轴机器的价格远高于市场上的 3 轴机器。此外,所需的软件价格昂贵,使 5 轴机器非常昂贵。 5-Axis 机器的维护也比其他简单机器复杂,这进一步增加了这项技术的成本。按照这些思路,在 5 轴 CNC 机器上生产的产品可能比在 3 轴机器上生产的类似产品成本更高。

需要高技术操作员

五轴数控机床涉及复杂的加工技术,从编程到加工,需要训练有素的技术操作员来引领加工过程。这也使得 5 轴机器与某些行业不兼容,因为劳动力成本失控。

五轴数控机床的类型

CNC 机器在工业中被广泛用于高效地执行多项任务。五轴数控机床可根据制造业的需求提供不同类型,主要区别在于旋转轴的布置。无论如何,主要类型如下。

头/头

这种类型的 CNC 机器的头部有旋转轴。工件固定,工具围绕工件在五个维度上移动,5 轴顶点平台使其能够执行任务。免去了机床主轴头刀具干涉的后顾之忧。固定工作台允许 5 轴顶点围绕工件移动,非常适合制造大型零件。它们的设计允许轴的最小移动。

表/头

这台机器有两个旋转轴,一个旋转轴在工作台上,另一个在头部。旋转轴位于头部范围内。旋转轴位于工作台内,范围无限。由于零件位于工作台的旋转轴上,这种布置限制了生产项目的数量。这种类型比头/头布置更有优势,因为零件可以旋转而不会达到特定限制。

表/表

此类技术的所有回转轴都位于机床工作台内,回转轴的范围也有限。但它具有无限范围的回转轴。此设置的工作范围较窄且速度较慢,但仍适用于特定产品。然而,其他类型的速度更快,因为它们的设置中有明确的电机。

我们怎样才能获得大部分的 5 轴数控机床?

通过 5 轴 CNC 机器制造的零件由于减少了零件处理、更高的机器精度和机器内 5 轴产生的速度而具有更理想的质量。事实上,您可以想象一个零件的这些品质是在多个方面制造的。因此,您可以通过设置 5 轴 CNC 机床为您的业务打开新的机会之门。它可以帮助您执行传统加工工具或 3 轴数控机床无法完成的任务。

例如,在使用 5 轴 CNC 机床之前,您必须经过大量的夹具并在流程中安装不同的工具和步骤,否则,无法轻松完成所需的工作。但是 5 轴加工中心让您可以轻松地在短时间内自动制造您选择的产品零件,只需为机器提供设计。

然而,为了有效地帮助您完成工作,您必须学会从对 5 轴 CNC 机床的明智投资中获得最大收益。只有这样,您才能通过机器获得最大的效率,并在产品精加工方面表现出色。鉴于此,让我们来看看改进 5 轴 CNC 机床工作的一些方法。

5 轴机器提供了我们有时无法利用的理想功能。意识到当某样东西的成本高于其竞争对手和您的期望而不使用这些功能时,这似乎很奇怪。因此,以下是有关 5 轴 CNC 机器的软件和控制的简要信息,以帮助您最大限度地利用它们。

工具中心点控制

使用此控件可以缩短零件的循环时间。加工表面的质量也因此得到改善。此外,它还补偿了零件程序中旋转轴的波动,为过程提供了稳定性。同样,它通过仅激活一个代码在 CNC 控制的后台实现这一切,从而简化了加工过程。

动态夹具偏移

通过这种方式,您可以极大地改善机器的工作。动态夹具偏移是一种功能,当您只提供工件的一个坐标时,它可以使机器开发其他坐标。您提供一个工作坐标,这一切都完成了;机器将自行完成剩余的任务。因此,机器的零件程序得到了简化。

5轴自动调整

机器通过此功能自动精确地进行调整。它有助于补偿几何误差,包括体积精度,并且可以在最短时间内(10 分钟)轻松调整。最重要的是,它不需要熟练的操作员来执行这项工作。

姿势控制

通过启用短轴反转,可以大大减少旋转角度的变化。它设置刀具以减少零件表面加工过程中的波动或翻转。此外,当不使用此功能时,它有时会产生抖动并阻止机器平稳运行。

超级小精灵

Nurbs 代表非均匀有理基样条,缩短了控制反馈回路。 OSP 控制预测公差范围并生成最适合完成工作的样条。它最大限度地减少了冗余并提供了更平滑的刀具路径。对于为高质量表面光洁度执行精确、高速加工的机器而言,此功能是必不可少的。

高速高精度

它以超高速和接近完美的精度生产工件。机器按照机器特性指令形状控制加速度和进给速度。此外,它还能在保持指定机器精度的同时最大限度地缩短周期时间。

Runsom精密, 我们有以下领域的技术专家 5轴数控加工.凭借我们尖端的制造技术和合格的生产人员,我们为要求完美的行业提供紧密公差、高精度的加工服务。请随时与我们联系或 索取免费报价 马上!