Mikä On 5-Akselinen Koneistus?

Sisällysluettelo

• mikä on 5-akselinen koneistus?
• 5-akselisen koneistuksen historia
• 5-akselisen Työstöprosessin historia
• 5-akselisen koneistuksen yleiset sovellukset

5-axis koneistus on kehittynyt leikkaus menetelmä, joka luo joitakin korkealaatuisia osia. Se toimii tietokoneen numeerinen ohjaus (CNC) tekniikka. Vaikka aiemmin oli varattu vain korkeimmin budjetoiduille valmistajille, 5-akselinen koneistus on edennyt pitkälle ja on nyt yleisesti saatavilla muulle valmistusmaailmalle.

5-akselisia myllyjä ja koneita käytetään paljon ilmailu-ja avaruussovelluksissa, ja ne voivat leikata monimutkaisimmatkin kuviot. Ne voivat myös tarjota hyötysuhdeparannuksia tuotteille, jotka saattavat tarvita vain 3-akselista koneistusta. Kuitenkin päätät käyttää sitä, onnistunut 5-akselinen koneistus voi olla merkittäviä etuja valmistustoimintoja.

5-akselin työstö toimii samoilla periaatteilla kuin veistäminen. Otat suuren palan materiaalia ja poistat ylimääräisen leikkurilla pala palalta, kunnes jäljellä on enää päätyesine. Tämä prosessi on subtraktiivinen, toisin kuin jotain lisäainetta, kuten 3D-tulostus, joka lisää materiaalia pohja.

monet CNC-koneet toimivat kolmella akselilla, joissa on X -, Y-ja Z-akseli koneen liikettä varten. 5-akselisessa koneessa on vielä nämä kolme, mutta kaksi niistä kiertää myös lisäämällä A – ja B-akselin. Tämä muotoilu mahdollistaa niiden suorittaa monia samanaikaisia liikkeitä tehdä sileä tai monimutkainen malleja. Pyörivien ja staattisten akselien konfiguraatio voi vaihdella koneittain.

5-akselinen CNC-työstö on nopeaa ja tehokasta ja tarjoaa ”one and done” – lähestymistavan. 3-akselinen kone, sinun pitäisi manuaalisesti kiertää osan välillä kulkee niin leikkuri voisi käyttää kaikkia kasvoja. 5-akselinen kone tekee sen puolestasi. Se voi kääntää kappaletta ja tavoittaa kaikki sen kasvot yhdellä kertaa. Se mahdollistaa myös monimutkaisemmat mallit tällä laajalla liikeradalla,ja voit luottaa siihen, että kone kiertää käyttämäsi työkalut automaattisesti.

koneen monimutkaisuuden vuoksi tarvitset tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ja tietokoneavusteisen valmistuksen (CAM) ohjelmiston, jossa on 5-akseliset ominaisuudet, mutta se on yleistä. Törmäyksen välttäminen tulee myös huolenaihe, koska on enemmän kulmia työkalu työskennellä.

5-akselisen koneistuksen historia

uskokaa tai älkää, moniakselisia koneita käytettiin neljästä 12 akseliin ennen kuin CNC oli edes kehitetty. Näissä koneissa käytettiin nokkalevyillä olevia vipuja ja niitä käytettiin työkalun, pöydän ja pyörivien liikkeiden ohjaamiseen sekä kiinnikkeiden kiinnittämiseen. Vaikka nämä manuaaliset moniakseliset koneet olivat suuria ja hankalia, ne soveltuivat hyvin massatuotantoon. Ne olivat myös nykyisten 5-akselisten koneiden edeltäjä.

ensimmäiset numeerisesti ohjatut (NC) koneet rakennettiin 40-luvulla ja reikänauhat pyörittivät niitä. Ne kehittivät Michiganin Traverse Cityssä asuvat John T. Parsons ja Frank Stulen. Parsons omisti Parsons Corp.: n ja sai idean työstäessään helikopterin osia, jotka tarvitsivat erityisiä, monimutkaisia rakenteita. Stulen sai jopa National Medal of Technology and Innovation-palkinnon vuonna 1985 työstään koneen parissa.

seuraavina vuosina kehitetyn NC-tekniikan lisäominaisuuksia ja tietokoneohjauksia lisättiin. NC-koneet kehittyivät nopeasti CNC-koneiksi, ja ne saavuttivat niin suuren suosion, että syntyi monia eri ohjelmointikieliä, jotka piti lajitella läpi. G-koodi on nykyään yleisesti käytetty ohjelmointikieli.

jälkikäsittelyjärjestelmät olivat toinen merkittävä edistysaskel. CAD-ohjelmat loisivat mallit, jotka CAM-ohjelma kartoittaisi työkalupoluiksi ja koneen liikkeiksi. Jälkikäsittelyjärjestelmä muuttaisi CAM-tulokset koodiksi, jonka voisi lukea käytössä oleva tietty kone. Lyhyesti sanottuna jälkiprosessori kääntää CAM-järjestelmän tiedot G-koodiksi, jonka CNC-kone voi lukea. Tämä kehitys mahdollisti CAM-mallin lukemisen millä tahansa tarvittavalla koneella ja lisäsi monipuolisuutta ja helppokäyttöisyyttä koko toimintaan.

tietokoneiden hintojen laskiessa 60-ja 70-luvuilla CNC-koneista tuli yhä edullisempia. Monellakin olisi varaa 5-akseliseen koneeseen. Edistykselliset NOKKAJÄRJESTELMÄT mahdollistivat myös kokemattomampien käyttäjien koneen pyörittämisen ja mahdollistivat myös muiden kuin asiantuntijoiden käytön. Yhdessä sen kanssa, että esineen manuaalista uudelleensijoittamista ei tarvittu, työ tuli helpommin hallittavaksi. Parempi automaatio ja tuotannon laatu johtivat siihen, että useammat yritykset ottivat CNC-koneet käyttöön.

moniakselisissa koneissa kesti hieman kauemmin tulla edullisiksi lisääntyneiden kompleksisuuksien vuoksi. Niitä oli lähinnä vain suurissa ilmailualan yrityksissä, joilla oli budjetti ja osaaminen luoda tarvittavat projektit. Nyt moniakseliset koneet ovat arkipäivää missä tahansa myymäläkerroksessa.

, mutta se on uudempaa kehitystä. 5-akseliset koneet olivat itse asiassa Yhdysvaltain puolustusministeriön commerce control-listalla vuoteen 2009 asti. Puolustusministeriö piti niitä edistyksellisenä teknologiana ja kansallisen turvallisuuden asiana, joten niiden vientiä säänneltiin.

ohjelmistojen ja teknologian kehityksen ansiosta 5-akselisista koneista on tullut kohtuuhintaisia ja käyttäjäystävällisempiä. Kun 5-akseliset koneet ovat yleistyneet, myös niiden opettaminen on tullut tarpeelliseksi. Korkeakoulut ovat nähneet 5-akselisten koneiden roolin työvoimassa. Opiskelijoiden kouluttaminen antaa heille huomattavan edun ja auttaa tulevia työnantajia vähentämään ylimääräisiä koulutuskustannuksia.

työntekijöiden koulutuskustannukset ovat merkittävä tekijä 5-akseliseen koneistukseen siirryttäessä. Ammattitaitoiset koneenkäyttäjät ovat ehdoton edellytys mille tahansa 5-akseliselle sovellukselle. Ilman koulutettuja työntekijöitä vaarana on, ettet pysty luomaan monimutkaisia osia, joita asiakkaasi tarvitsevat, saati käyttämään koneita ylipäätään. Ilman tietopohjaa 5-akselista konetta ei myöskään käytetä täysillä. Saatat jäädä vaille kustannussäästöjä työvoiman vähentämisessä, laadun parantamisessa ja automaatiomenetelmissä.

tulevaisuutensa osalta 5-akselinen koneistus ei näytä etenevän mihinkään. Se on vasta äskettäin saavuttanut suosiota vähemmän erikoistuneissa sovelluksissa, ja sen edut ovat yleisiä, jopa 3-akselisella työllä. Nämä koneet ovat yleistymässä kaikissa myymäläympäristöissä.

5-Akselisessa koneistuksessa

kuten mainittiin, 5-akselisessa koneessa on kaksi akselia enemmän kuin perinteisessä vastineessaan. ”Viisi” viittaa siihen, kuinka monta suuntaa leikkuri voi liikkua. Ylimääräiset kaksi mahdollistavat edistyksellisen pyörimisen ja liikkeet parhaan yhteyden löytämiseksi leikkuutyökalun ja materiaalin välillä. Erityisesti, tämä samanaikainen toiminta tarjoaa myös mahdollisuuden käsitellä jopa viisi kasvot osa yhdellä pass. Jopa 60% CNC-kaupoissa valmistetuista osista vaatii viisisivuista työstöä, mikä tekee tästä lähestymistavasta yhä suositumman.

verrattuna 3-akseliseen koneeseen, 5-akselisen koneen prosessi tarjoaa useita etuja, kuten:

• lyhyemmät läpimenoajat: 5-akselinen kone vaatii vähemmän manuaalista uudelleensijoitusta, koska se pystyy liikuttamaan osaa yksinään. Se voi myös liikkua tehokkaammilla tavoilla ja löytää parempia kulmia leikkausprosessin tehokkuuden lisäämiseksi. Näiden tekijöiden avulla voit suorittaa oman osuutesi lyhyemmässä ajassa.
• suurempi tarkkuus: viisi liikkumisakselia tarjoavat paljon enemmän tarkkuutta kuin 3-akselinen prosessi. Kaikki monimutkaiset tai monimutkaiset yksityiskohdat ovat nopeampia ja tarkempia, ja lopputuotteesi noudattaa varmasti laatu-ja suorituskykyvaatimuksia.
• lyhyemmät leikkuutyökalut: 5-akselisten koneiden liikeratojen ansiosta voidaan käyttää lyhyempiä leikkureita. Nämä vähentävät tärinää, jota esiintyy usein syvemmissä viilloissa 3-akselisessa koneessa. Sen lisäksi, että tämä antaa tasaisemman pinnan, se mahdollistaa myös suuremmat leikkuunopeudet ilman liiallista painetta.
• uudet liiketoimintamahdollisuudet: 5-akselinen kone voi hyvinkin luoda lisää mahdollisuuksia tuotteille ja palveluille, joita voit tarjota asiakkaille. Tämän menetelmän monipuolisuus voi avata uusia ovia yrityksellesi.

5-akselisille koneille on useita eri suunnittelutyyppejä, jotka luovat erilaisia pyörivien akselien yhdistelmiä. Pystykoneessa X – ja Y-akselit seuraavat vaakatasoa, pystysuunnassa Z. Vaakakoneet vaihtavat Z-ja Y-akselia.

viiden akselin käsittely voi vaihdella koneittain ja valmistajittain. Ne voivat käyttää kääntyviä päitä, pyöriviä taulukoita tai trunnion taulukoita, muun muassa ominaisuuksia. On etuja kunkin laitteen. 5-akselisten koneiden eri tyypit vaihtelevat siinä, missä ne sijoittavat pyörimisakselinsa — ne voivat olla sekä taulukossa, työkalussa että yhdessä kussakin:

• Trunnion tai pöytäkone. Tämä siirtää taulukon saavuttaa sen alue ja on kyky tilalla työkappaleita paljon suurempi määrä. Se mahdollistaa myös paremmat alitusominaisuudet, sillä pyörimisasteita on yli 90 vähintään yhdellä akselilla. Trunnion-taulukossa käytetään a-akselia X-akselin ympäri liikkumiseen ja C-akselia Z-akselin ympäri kiertämiseen.
• kääntökone. Tämä liikuttaa päätä ja karaa pöydän ympärillä. Siihen mahtuu paljon raskaampia osia, sillä pöytä ei liiku samalla tavalla kuin trunnion-tyylinen kone. Kääntyvä kone tarjoaa enemmän monipuolisuutta ja access, koska se on vähemmän työkalu häiriöitä. Kääntyvä kone pyörittää B-akselia Y-akselin ympäri ja C-akselia Z-akselin ympäri.

kuten monissa työkaluvalinnoissa, paras 5-akselinen konekokoonpano riippuu siitä, miten sitä käytetään.

toinen tämän yhtälön aspekti on 3+2 eli paikkamainen 5-akselinen koneistus. Tällaisessa koneistus, pyörivä asemat lukitaan, jolloin muut akselit tehdä työtä. Tämä lähestymistapa on erotettu 5-akselisesta koneistuksesta, koska se ei liikuta osia jatkuvasti keskenään. 3+2-koneistus mahdollistaa lyhyemmän ja jäykemmän leikkuutyökalun käytön, koska karan pää voidaan siirtää lähemmäs työkappaletta ilman törmäysvaaraa. Lyhyemmät työkalut johtavat myös nopeampiin nopeuksiin, mikä antaa poikkeuksellisen pintakäsittelyn. Yhden akselin lukitseminen voi myös lisätä vakautta projektiin. 3+2 koneistus vaatii vähemmän koodia ja on tarkempi. 3+2-akselinen lähestymistapa voi toimia hyvin sellaisissa osissa, joissa ei ole erityisen yksityiskohtaisia ääriviivoja tai reunoja.

5-akselisten koneistusten yleiset sovellukset

vaikka 5-akseliset koneet oli aiemmin varattu vain ilmailumarkkinoille, niitä on nykyään useilla eri teollisuudenaloilla.

voit käyttää 5-akselista konetta siellä, missä 3-akselinen kone on paikallaan, mikä lisää tehokkuutta ja tasoittaa viimeistelyä. Se tarjoaa lyhyempiä syklejä ja vaatii vähemmän manuaalista uudelleensijoitusta tai työkalujen vaihtamista. 3-akselisessa koneessa käyttäjän on asetettava Materiaali uudelleen niin, että työkalu yltää kaikkiin kasvoihinsa. Tämä vaihe voi avata prosessin jopa inhimillisiä virheitä ja linjaus kysymyksiä. 5-akselinen kone poistaa sen, joka tarjoaa helpon pääsyn joka puolelle.

CAD-ja CAM-ohjelmistot 5-akselisille koneille voivat olla uskomattoman kehittyneitä. Ne tarjoavat lukemattomia ohjelmointivaihtoehtoja ja sisältävät usein törmäysten välttämisen ja jälkikäsittelijät yksinkertaiseen koneeseen yhdistämiseen. Oikea asennus, voit jopa käyttää näitä ohjelmia ”valot pois” koneistus, jossa se on jätetty vartioimatta.

5-akselikoneistusta voidaan käyttää monimutkaisiin 3D-muotoihin sekä perinteisen työstön suorittamiseen parittomilla tai kallistetuilla pinnoilla. Joitakin yhteisiä teollisuudenaloja, jotka hyödyntävät 5-akselinen koneistus ovat:

• Ilmailu: tämä CNC-jättiläinen hyödyntää 5-akselisen koneistuksen kykyä tehdä sileitä muotoja ja muotoiltuja reunoja. Ilmailu-ja avaruussovellukset ovat erityisen ainutlaatuisia ja geometrisesti monimutkaisia, ja 5-akselisesta koneesta saatavan yksityiskohtaisuuden taso on mittaamattoman arvokas — samoin kuin sen kyky luoda sisäisiä leikkauksia. Toinen etu ilmailu-ja avaruusteollisuuden markkinoilla on se, että osaa ei tarvitse sijoittaa uudelleen joka kerta. 5-akselisen koneen avulla se pysyy mahdollisimman tarkkana suorittamalla osan kerralla.
• lääketieteellinen: 5-akselinen koneistus voi tarjota etuja lääketieteellisten laitteiden valmistajille. Sen tarjoama korkea tarkkuus voi tukea laitteiden, implanttien ja muiden laitteiden tuotantoa tiukkojen terveydenhoitostandardien täyttämisessä. Nämä tuotteet ovat pieniä, monimutkaisia yksityiskohtia, ja 5-akselinen kone säästää aikaa ja rahaa tehokkaammilla prosesseilla ja tarkalla tuotannolla.
• sotilas: 5-akselisesta koneesta löytyy usein myös tarkkojen sotilaskalustojen komponentteja. Ilmailu-ja avaruussovellusten lisäksi näihin voi kuulua sukellusveneiden osia, turbiinin ja kompressorin teriä, suorituskykyisiä moottorin osia, häivesovelluksia, älykkäitä aseita, sensoreita ja jopa ydinaseita. Vaikka kaikki eivät ole sotilaallisia sovelluksia, noin puolet kaikista 5-akselisten koneiden ostajista ostaa niitä sopimuksiin tai projekteihin Yhdysvaltain hallituksen kanssa.
• energialaitteet: 5-akselinen kone voi luoda yksityiskohtaisia ja erityisiä osia, joita energialaitteet vaativat. Jos työskentelet erityisen karkeiden ja kestävien materiaalien kanssa, 5-akselinen kone voi tarjota vakautta työtilaasi, jolloin se on helpompi leikata ja muotoilla. Se voi myös tehostaa prosessia ja vähentää työkalujen kulumista.

muita 5-akselista koneistusta käyttäviä teollisuudenaloja ovat elintarviketeollisuus ja lääkkeet.

Sisällytä 5-akselinen koneistus liikkeeseesi

olitpa sitten luomassa kehittyneitä koneita huipputason avaruusprojektiin tai yksinkertaisia osia kuluttajatason ajoneuvoon, 5-akselinen koneisto voi parantaa työnkulkuasi. Jotkut hankkeet tarvitsevat kehittyneitä ominaisuuksia, jotka ylimääräiset kaksi akselia tarjoavat, kun taas toiset voivat hyötyä työvoiman ja virheiden vähenemisestä. 5-akselinen kone voi jopa avata uusia ovia sille, mitä voi valmistaa.

riippumatta siitä, mihin erikoistut, kannattaa harkita tämän kätevän ja tehokkaan tekniikan käyttöä. Jos päätät tuoda 5-akseliset koneet työtilaasi, Astro Machine Works tarjoaa kokoonpano-ja testauspalveluja sekä huoltoa koneille. Voimme varmistaa sujuvan integroinnin myymälääsi, joten et tuhlaa aikaa siirtymiseen ja voit palata tekemään sitä, mitä osaat parhaiten. Ota yhteyttä jo tänään lisätietoja 5-akselinen koneistus.