Ce Este Prelucrarea Pe 5 Axe?

cuprins

• ce este prelucrarea pe 5 axe?
• Istoricul prelucrării pe 5 axe
• procesul de prelucrare pe 5 axe
• aplicații comune pentru prelucrarea pe 5 axe

5-prelucrarea axelor este o metodă avansată de tăiere care creează unele dintre piesele de cea mai înaltă calitate. Se ruleaza cu control numeric calculator (CNC) tehnologie. Deși anterior rezervat doar producătorilor cu cel mai mare buget, prelucrarea pe 5 axe a parcurs un drum lung și este acum disponibilă în mod obișnuit pentru restul lumii de fabricație.

morile și mașinile cu 5 axe sunt utilizate foarte mult în aplicațiile aerospațiale și pot tăia chiar și cele mai complicate modele. De asemenea, pot oferi îmbunătățiri ale eficienței pentru produsele care pot necesita doar prelucrare pe 3 axe. Cu toate acestea alegeți să-l utilizați, prelucrarea cu succes pe 5 axe poate avea beneficii semnificative pentru operațiunile dvs. de fabricație.

5-prelucrarea axelor funcționează sub aceleași principii ca și sculptura. Luați un bloc mare de material și îndepărtați excesul cu un instrument de tăiere, bucată cu bucată, până când rămâne doar obiectul final. Acest proces este substractiv, spre deosebire de ceva aditiv, cum ar fi imprimarea 3D, care adaugă material la o bază.

multe mașini CNC funcționează pe trei axe, cu o axă X, Y și Z pentru mișcarea mașinii. Într – o mașină cu 5 axe, mai aveți aceste trei, dar două dintre ele se rotesc și ele, adăugând o axă a și B. Acest design le permite să finalizeze multe mișcări simultane pentru a realiza modele netede sau complicate. Configurația axelor rotative și statice poate varia de la mașină la mașină.

prelucrarea CNC cu 5 axe este rapidă și eficientă, oferind o abordare „una și gata”. Într-o mașină cu 3 axe, ar trebui să rotiți manual piesa între treceri, astfel încât instrumentul de tăiere să poată accesa toate fețele. O mașină cu 5 axe o va face pentru dvs. Se poate transforma piesa și să ajungă la toate fețele sale într-un du-te. De asemenea, permite modele mai complicate cu această gamă largă de mișcări și puteți conta pe mașină pentru a roti automat instrumentele pe care le utilizați.

datorită complexității adăugate a utilajului, veți avea nevoie de software de proiectare asistată de computer (CAD) și de fabricație asistată de computer (CAM) cu capacități pe 5 axe, dar acest lucru este obișnuit. Evitarea coliziunilor devine, de asemenea, o preocupare, deoarece există mai multe unghiuri pentru ca instrumentul să funcționeze.

Istoricul prelucrării pe 5 axe

credeți sau nu, mașinile cu mai multe axe au fost utilizate cu patru până la 12 axe înainte ca CNC să fie dezvoltat. Aceste mașini au fost rulate cu pârghii pe plăci cu came și au fost utilizate pentru controlul mișcărilor sculei, mesei și rotației, precum și pentru fixarea corpurilor de fixare. Deși mari și greoaie, aceste mașini manuale cu mai multe axe erau potrivite pentru producția de masă. Ei au fost, de asemenea, precursorul mașinilor cu 5 axe pe care le cunoaștem astăzi.

primele mașini controlate numeric (NC) au fost construite în anii ‘ 40 și banda perforată a fost ceea ce le-a rulat. Au fost dezvoltate de John T. Parsons și Frank Stulen, din Traverse City, Michigan. Parsons a deținut Parsons corp. și a venit cu ideea inițială în timp ce lucra la piese de elicopter care aveau nevoie de structuri specifice și complexe. Stulen a primit chiar și Medalia Națională de tehnologie și inovație în 1985 pentru munca sa la mașină.

caracteristici suplimentare ale tehnologiei NC dezvoltate în anii următori și au fost încorporate controale computerizate. Mașinile NC s-au dezvoltat rapid în mașini CNC și au câștigat atât de multă popularitate încât au fost create multe limbaje de programare diferite și au trebuit sortate. G-code este limbajul de programare utilizat în mod obișnuit astăzi.

sistemele Post-procesare au reprezentat un alt progres semnificativ. Programele CAD ar crea desenele pe care un program CAM le-ar mapa în căile instrumentelor și mișcarea mașinii. Sistemul de post-procesare ar converti rezultatele CAM într-un cod care ar putea fi citit de mașina specifică care era în uz. Pe scurt, un post-procesor traduce datele unui sistem CAM în codul G pe care mașina CNC îl poate citi. Această dezvoltare a permis citirea unui design CAM de orice mașină necesară și a adăugat versatilitate și ușurință de utilizare întregii operațiuni.

pe măsură ce prețurile computerelor au scăzut în anii 60 și 70, mașinile CNC au devenit din ce în ce mai accesibile. Acum, mai mult decât cei mai buni dintre cei mai buni își puteau permite o mașină cu 5 axe. Avansarea sistemelor cu came a permis, de asemenea, operatorilor mai puțin experimentați să ruleze mașina și a făcut posibil ca non-experții să le folosească. Combinată cu lipsa nevoii de repoziționare manuală a obiectului, munca a devenit mai ușor de gestionat. O mai bună automatizare și o calitate a producției au condus taxa pentru ca mai multe companii să adopte mașini CNC.

în ceea ce privește mașinile cu mai multe axe, au durat puțin mai mult pentru a deveni accesibile din cauza complexității crescute. Acestea au fost găsite în principal doar în marile companii aerospațiale care aveau bugetul și cunoștințele necesare pentru a crea proiectele specifice de care aveau nevoie. Acum, mașinile cu mai multe axe sunt obișnuite pe orice magazin.

dar aceasta este o evoluție mai recentă. Mașinile cu 5 axe au fost de fapt pe lista de control al Comerțului din Departamentul Apărării al SUA până în 2009. DoD le-a considerat tehnologie avansată și o chestiune de securitate națională, astfel încât exportul lor a fost reglementat.

progresele în software și tehnologie au permis mașinilor cu 5 axe să devină accesibile și mai ușor de utilizat. Pe măsură ce mașinile cu 5 axe au devenit mai frecvente, educația asupra lor a devenit, de asemenea, necesară. Colegiile au văzut rolul pe care îl joacă mașinile cu 5 axe în forța de muncă. Educarea studenților lor le oferă un avantaj substanțial și îi ajută pe viitorii angajatori să reducă costurile suplimentare de formare.

costurile de instruire pentru angajați sunt un factor semnificativ de luat în considerare atunci când treceți la prelucrarea pe 5 axe. Operatorii de mașini calificați sunt o necesitate pentru orice aplicație cu 5 axe. Fără angajați instruiți, riscați să nu puteți crea piesele complexe de care au nevoie clienții dvs., să nu mai vorbim de operarea utilajelor în primul rând. De asemenea, fără baza de cunoștințe prezentă, o mașină cu 5 axe nu este utilizată la potențialul său maxim. S-ar putea să pierdeți economiile de costuri în reducerea forței de muncă, îmbunătățirea calității și procedurile de automatizare.

în ceea ce privește viitorul său, prelucrarea pe 5 axe nu pare să meargă nicăieri. A câștigat recent popularitate în aplicații mai puțin specializate, iar beneficiile sale sunt răspândite, chiar și pe 3 axe. Aceste mașini devin obișnuite în orice mediu de magazin.

procesul de prelucrare cu 5 axe

după cum sa menționat, mașina cu 5 axe are două axe mai mult decât omologul său tradițional. „Cinci” se referă la numărul de direcții pe care instrumentul de tăiere le poate mișca. Cele două suplimentare permit rotirea și mișcările avansate pentru a găsi cea mai bună conexiune între instrumentul de tăiere și material. Mai ales, această operație simultană oferă, de asemenea, opțiunea de a procesa până la cinci fețe ale piesei într-o singură trecere. Până la 60% Din piesele produse în magazinele CNC necesită prelucrare pe cinci fețe, făcând această abordare din ce în ce mai populară.

comparativ cu o mașină cu 3 axe, procesul unei mașini cu 5 axe oferă mai multe avantaje, inclusiv:

• timpi de livrare mai scurți: o mașină cu 5 axe necesită mai puțină repoziționare manuală, deoarece poate muta piesa singură. De asemenea, se poate deplasa în moduri mai eficiente și de a găsi unghiuri mai bune pentru a crește eficiența procesului de tăiere. Acești factori vă permit să vă terminați partea în mai puțin timp.
• precizie mai mare: cele cinci axe de mișcare oferă mult mai multă precizie decât un proces cu 3 axe. Orice detalii complexe sau complicate sunt mai rapide și mai precise, iar produsul dvs. finit respectă cu siguranță specificațiile de calitate și performanță.
• instrumente de tăiere mai scurte: Cu gama de mișcare în mașinile cu 5 axe, pot fi utilizate Freze mai scurte. Acestea reduc vibrațiile care apar adesea în tăieturi mai profunde într-o mașină cu 3 axe. Acest lucru nu numai că oferă un finisaj mai fin la suprafață, dar permite, de asemenea, viteze mai mari de tăiere fără presiune excesivă.
• noi oportunități de afaceri: o mașină cu 5 axe poate crea foarte bine mai multe oportunități pentru produsele și serviciile pe care le puteți oferi clienților. Versatilitatea acestei metode poate deschide noi uși pentru afacerea dvs.

există mai multe tipuri diferite de proiectare pentru mașinile cu 5 axe care creează diferite combinații de axe rotative. Într – o mașină verticală, axele X și Y urmează planul orizontal, cu Z în verticală. Mașinile orizontale comută axa Z și Y.

Manevrarea celor cinci axe poate varia între mașini și producători. Acestea pot utiliza capete pivotante, Mese rotative sau mese trunnion, printre alte caracteristici. Există beneficii pentru fiecare tip de dispozitiv. Diferitele tipuri de mașini cu 5 axe variază în funcție de locul în care își plasează axele de rotație — ambele pot fi în tabel, în sculă sau una în fiecare:

• Trunnion sau mașină de masă. Aceasta mișcă masa pentru a-și atinge gama și are capacitatea de a ține piesele cu un volum mult mai mare. De asemenea, permite capacități mai bune de subcotare, deoarece aveți mai mult de 90 de grade de rotație în cel puțin o axă. Tabelul trunnion folosește o axă A pentru a se deplasa în jurul axei X și o axă C pentru a se roti în jurul axei Z.
• mașină pivotantă. Aceasta mișcă capul și axul în jurul mesei. Este capabil să dețină părți mult mai grele, deoarece masa nu se mișcă în același mod ca o mașină în stil trunnion. O mașină cu rotire pivotantă oferă mai multă versatilitate și acces, deoarece are mai puține interferențe ale sculei. O mașină de rotire pivotantă rotește axa B în jurul axei Y și axa C în jurul axei Z.

ca și în cazul multor selecții de instrumente, cea mai bună configurație a mașinii cu 5 axe depinde de modul în care o veți utiliza.

un alt aspect al acestei ecuații este 3+2 sau prelucrarea pozițională pe 5 axe. În acest tip de prelucrare, unitățile rotative sunt blocate, lăsând celelalte axe să facă lucrarea. Această abordare este separată de prelucrarea pe 5 axe, deoarece nu mișcă piesele continuu între ele. Prelucrarea 3 + 2 vă permite să utilizați un instrument de tăiere mai scurt și mai rigid, deoarece capul axului poate fi pus mai aproape de piesa de prelucrat fără risc de coliziune. Uneltele mai scurte conduc și la viteze mai mari, oferind o finisare excepțională a suprafeței. Blocarea oricărei axe poate adăuga, de asemenea, stabilitate proiectului dvs. Prelucrarea 3 + 2 necesită mai puțin cod, fiind în același timp mai precisă. Pentru piesele fără contururi sau muchii deosebit de detaliate, o abordare cu 3+2 axe poate funcționa bine.

aplicații comune pentru prelucrarea pe 5 axe

deși mașinile cu 5 axe erau rezervate anterior doar piețelor aerospațiale, acestea se află acum într-o varietate de industrii.

puteți utiliza o mașină cu 5 axe ori de câte ori o mașină cu 3 axe este în loc pentru mai multă eficiență și un finisaj mai lin. Acesta oferă cicluri mai scurte și necesită mai puțin repoziționarea manuală sau schimbarea de instrumente. Într-o mașină cu 3 axe, operatorul trebuie să repoziționeze materialul astfel încât instrumentul să poată ajunge la toate fețele sale. Acest pas poate deschide procesul până la erori umane și probleme de aliniere. O mașină cu 5 axe elimină acest lucru, oferind acces ușor la toate părțile.

software-ul CAD și CAM pentru mașinile cu 5 axe poate fi incredibil de avansat. Acestea oferă nenumărate opțiuni de programare și includ adesea evitarea coliziunilor și post-procesoare pentru conectarea simplă la o mașină. Cu o configurare corectă, puteți utiliza chiar și aceste programe pentru prelucrarea „lights-out”, în care este lăsată nesupravegheată.

5-prelucrarea axelor poate fi utilizată pentru forme 3D complexe, precum și pentru efectuarea prelucrării tradiționale pe suprafețe impare sau înclinate. Unele industrii comune care utilizează prelucrarea pe 5 axe includ:

• Aerospace: acest gigant CNC folosește capacitatea de prelucrare pe 5 axe de a realiza forme netede și margini conturate. Aplicațiile aerospațiale sunt deosebit de unice și complicate din punct de vedere geometric, iar nivelul de detaliu pe care îl puteți obține de la o mașină cu 5 axe este incomensurabil de valoros-la fel și capacitatea sa de a crea tăieturi interioare. Un alt beneficiu pentru piața aerospațială este că o parte nu trebuie repoziționată la fiecare trecere. Utilizarea utilajelor cu 5 axe îi permite să rămână cât mai precis posibil, completând o parte dintr-o singură trecere.
• Medical: prelucrarea pe 5 axe poate oferi avantaje producătorilor de echipamente medicale. Precizia ridicată pe care o oferă poate ajuta producția de dispozitive, implanturi și alte echipamente în îndeplinirea standardelor riguroase de asistență medicală. Aceste produse sunt mici, cu detalii complicate, iar o mașină cu 5 axe economisește timp și bani prin procese mai eficiente și producție precisă.
• militar: componentele pentru echipamente militare precise se găsesc frecvent și într-o mașină cu 5 axe. În afară de aplicațiile lor aerospațiale, acestea pot include piese submarine, lame de turbină și compresor, piese de motor de înaltă performanță, aplicații stealth, arme inteligente, senzori și chiar arme nucleare. Deși nu toate sunt aplicații militare, aproximativ jumătate din toți cumpărătorii de mașini cu 5 axe le cumpără pentru contracte sau proiecte cu Guvernul SUA.
• echipamente energetice: o mașină cu 5 axe poate crea piese detaliate și specifice pe care echipamentele energetice le necesită. Dacă lucrați cu materiale deosebit de dure și rezistente, utilizarea unei mașini cu 5 axe poate oferi stabilitate spațiului dvs. de lucru, facilitând tăierea și modelarea. De asemenea, vă poate face procesul mai eficient, reducând uzura instrumentelor.

alte industrii care utilizează prelucrarea pe 5 axe includ prelucrarea alimentelor și produsele farmaceutice.

încorporați prelucrarea pe 5 axe în magazinul dvs.

fie că creați mașini avansate pentru un proiect aerospațial de ultimă generație sau piese simple pentru un vehicul de calitate pentru consumatori, mașinile pe 5 axe vă pot îmbunătăți fluxul de lucru. Unele proiecte vor avea nevoie de capacitățile avansate pe care le oferă cele două axe suplimentare, în timp ce altele pot beneficia de reducerea forței de muncă și a erorilor. O mașină cu 5 axe poate deschide chiar și uși noi pentru ceea ce puteți produce.

indiferent în ce vă specializați, poate doriți să luați în considerare utilizarea acestei tehnologii convenabile și eficiente. Dacă decideți să aduceți mașini cu 5 axe în spațiul dvs. de lucru, Astro Machine Works oferă servicii de asamblare și testare, precum și servicii pentru mașini. Vă putem asigura o integrare lină în magazinul dvs., astfel încât să nu pierdeți niciun moment de tranziție și să vă puteți întoarce la ceea ce faceți cel mai bine. Contactați-ne astăzi pentru a afla mai multe despre prelucrarea pe 5 axe.