Potpuni vodič za 5-osnu CNC obradu

 

 

Sadržaj

 1.Što je 5-Axis CNC stroj?
 2. Vrste 5-osnih CNC strojeva
 3.5-CNC obrada osi naspram 3+2 obrade naspram 4+1 obrade
 4.Opcije konfiguracije za 5-osne obradne centre
 5. Zašto odabrati 5-osinu CNC obradu?
 6.Programiranje 5-osnih CNC strojeva
 7.Ključni koraci u 5-osnoj CNC obradi
 8.Rezni alati za CNC obradu
 9.Custom 5-Axis CNC strojne usluge

 

 

1.Što je petosni CNC stroj?

CNC stroj s pet osi je uređaj visoke preciznosti koji može izvoditi operacije alata istovremeno kroz pet osi, pogodan za izradu dijelova složenih oblika i finih površinskih obrada. U usporedbi s tradicionalnim alatnim strojevima s tri osi, alatni strojevi s pet osi pružaju veće stupnjeve slobode i mogu obrađivati ​​u više smjerova istovremeno, poboljšavajući učinkovitost i točnost obrade.
Osim X, Y i Z osi, petoosni strojevi također uključuju A, B ili C osi. Ove dodatne osi kontroliraju rotaciju i nagib radnog stola, omogućujući rezanje obratka pod više kutova. To omogućuje obradu složenih geometrija, posebno precizno bočno rezanje pri rotaciji za 360 stupnjeva. Alat se može ljuljati na nepokretnom radnom predmetu ili se radni stol može naginjati do željenog kuta kako bi se zadovoljile razne složene potrebe obrade. Vrsta i metoda obrade alatnih strojeva s pet osi razlikuju se prema specifičnoj konfiguraciji i zahtjevima primjene.

 

2.Vrste petoosnih CNC alatnih strojeva

Kako bi zadovoljili različite potrebe tržišta, proizvođači CNC opreme dizajnirali su razne petoosne CNC alatne strojeve. Uglavnom se razlikuju po rotaciji radnog stola ili pomicanju alata u različitim smjerovima. Slijedi pet uobičajenih tipova petoosnih CNC alatnih strojeva:

 

(1) Tip glave vretena s dvostrukom osovinom

Ova vrsta alatnog stroja izravno kontrolira smjer osi alata kroz dvije rotirajuće koordinate, pružajući visokoprecizne mogućnosti obrade pod više kutova.
 

(2) Tip glave zakretanja

Kod ovog tipa dvije koordinatne osi nalaze se iznad alata, ali os rotacije nije okomita na linearnu os, što je pogodno za obradu složenih oblika.
 

(3) Dvostruki okretni tip

Dvostruki alatni stroj s okretnom pločom kontrolira rotaciju prostora kroz dvije rotirajuće koordinate i može izvoditi precizno rezanje u više osi istovremeno.
 

(4) Vrsta tablice za nagib

Ova vrsta alatnog stroja postavlja dvije koordinatne osi na radni stol, a os rotacije nije okomita na linearnu os, što je pogodno za višekutnu i složenu geometrijsku obradu.
 

(5) Okretni stol + rotirajuća glava vretena

Ovaj alatni stroj primjenjuje dvije rotirajuće koordinate na alat i izradak, pružajući veću fleksibilnost i preciznost, te može postići složenu trodimenzionalnu obradu.

 

3.5-osna CNC obrada naspram 3+2 obrade naspram 4+1 obrade

 

Petoosna obrada=petostrana obrada?
Petosna obrada i petostrana obrada dvije su različite metode obrade. Obrada s pet osi uključuje pet osi koje se pomiču istovremeno i prikladna je za obradu složenijih dijelova, dok se obrada s pet osi (3+2 obrada) temelji na tri osi i dodaje osi rotacije i nagiba za obradu pet lica u jednom postavu .

3+2-osna CNC obrada
3+2 strojna obrada, ili peterostrana obrada, koristi tri linearne osi, plus jednu os rotacije i jednu os nagiba. Ova metoda može obraditi pet strana dijela u jednoj postavci, koristeći dodatne dvije osi za promjenu položaja izratka.

4+1-osna CNC obrada
4+1 obrada koristi alatni stroj s pet osi, ali fiksira jednu os rotacije ili nagiba. Četiri osi rade istovremeno, a obično se samo jedna os koristi za pozicioniranje. Snažniji je od 3+2 obrade, ali još uvijek nije potpuno ekvivalentan 5-osnoj obradi.

Puna 5-osna CNC obrada
Puna 5-osna obrada je pet osi koje rade istovremeno, uključujući tri linearne osi i dvije rotacijske osi, koje mogu izvesti složenije oblike i preciznu obradu. Prikladno za dijelove koji zahtijevaju visoku preciznost i složenu geometriju, kao što je površina kuke, poseban oblik i šuplja obrada.

Obrada s pet osi prikladna je za složene i precizne zadatke obrade, dok je obrada s pet osi više proširenje na temelju tri osi. Petoosno programiranje alatnog stroja složenije je od troosnog, a dizajn geometrije alata je sofisticiraniji.

 

4. Vrste konfiguracije 5-osnih obradnih centara

Uobičajene vrste konfiguracije 5-osi CNC strojeva uključuju stol-stol, glava-stol, glava-glava i druge kombinacije.
Konfiguracija stol-stol
Ova konfiguracija se često naziva stroj sa stolom za zakretanje i ima dvije rotacijske osi integrirane u stol, dok glava stroja ostaje nepomična. Radni komad se postavlja rotirajući stol. Ova se konfiguracija temelji na tradicionalnom CNC stroju s tri osi koji koristi dvije rotacijske osi za podešavanje orijentacije obratka. Konfiguracija trna pruža izvrsne mogućnosti podrezivanja, veći radni prostor i veću brzinu i izdržljivost za visokopreciznu i veliku strojnu obradu.
Konfiguracija glava-stol
U ovoj konfiguraciji, glava stroja izvodi sva rotacijska gibanja, dok stol ostaje nepomičan. Glava se može rotirati ili naginjati pod više kutova kako bi se dovršili složeni zadaci strojne obrade. Ova konfiguracija je vrlo učinkovita za obradu obradaka složenih oblika i uskih prostora, posebno za primjene koje zahtijevaju visoko preciznu obradu.
Konfiguracija glava-glava
Stroj glava-glava je složenija konfiguracija gdje se obje glave stroja mogu okretati. Ovaj stroj pruža više stupnjeva slobode od ostalih konfiguracija, omogućujući složenije operacije strojne obrade. Prikladno za zadatke strojne obrade koji zahtijevaju rezanje pod više kutova istovremeno. Konfiguracija glava-glava posebno je prikladna za obradu osjetljivih dijelova i složenih geometrija te pruža veću stabilnost i preciznost.

 

5. Zašto koristiti 5-osnu CNC obradu?

5-axis CNC alatni strojevi imaju značajne prednosti u više industrija, posebno u medicini, zrakoplovstvu i automobilskoj industriji, sposobni su za obradu složenih oblika, visoke preciznosti i glatkih površina.
Za razliku od tradicionalnih 3-osnih alatnih strojeva, 5-osna CNC obrada može dovršiti višestruko rezanje, bušenje i narezivanje simultano u jednoj postavci, uvelike štedeći vrijeme i poboljšavajući učinkovitost. Može obraditi složene geometrije koje tradicionalni alatni strojevi ne mogu dovršiti, smanjujući potrebu za ponovnim pozicioniranjem obratka, čime se poboljšava točnost obrade i kvaliteta površine. Visoka preciznost i stabilnost 5-osnih CNC strojeva čini ih idealnim za masovnu proizvodnju i proizvodnju visokih standarda, posebno u industrijama koje zahtijevaju visoke tolerancije i fine konture. Smanjenjem ljudske intervencije, 5-osna obrada poboljšava učinkovitost proizvodnje i kvalitetu obrade te je nezamjenjiv alat za modernu proizvodnju.
Prednosti 5-osne CNC obrade
 Skratite vrijeme isporuke i poboljšajte učinkovitost proizvodnje
 Poboljšajte točnost i kvalitetu obrade
 Omogućuje strojnu obradu složenih geometrija i detalja
 Povećajte proizvodni kapacitet
 Zamijenite više strojne opreme
 Smanjite potencijalne pogreške u procesu obrade
 Produžite vijek trajanja alata za rezanje automatskim odabirom alata i optimiziranom brzinom rezanja
 Smanjite vibracije i postignite bolju površinsku obradu

 

6.Programiranje 5-osnih CNC strojeva
Programiranje G-koda za 5-osne CNC strojeve počinje s modelom dizajniranim u CAD softveru, koji se zatim pretvara u algoritam koji uključuje brzinu vretena, brzinu napredovanja i kretanje alata. U usporedbi s tradicionalnim 3-osnim strojevima, 5-osna obrada zahtijeva kontrolu različitih kutova alata i putanje nagiba stola.

Metode programiranja
U 5-programiranju osi postoje dva načina za kontrolu rotacijskog gibanja: pomoću kutova rotacije ili vektora alata. Vektori alata određuju kutove rotacije ili nagiba kroz naredbe osi X, Y i Z, koje su fleksibilne i omogućuju dijeljenje programiranja između različitih strojeva bez potrebe za posebnim oznakama osi (A, B i C osi). Često korišteni softver uključuje Autodesk, Mastercam, Siemens NX, PowerMill i Edgecam.

5-osovinske CNC obradne točke
Brzina rezanja: Osigurajte da alatni stroj može učinkovito kontrolirati putanju rezanja.
Funkcija Look-ahead: Poboljšajte učinkovitost izračuna i osigurajte glatku obradu.
Sustav držača alata: Odaberite odgovarajući držač alata kako biste izbjegli vibracije alata tijekom obrade.
Brzina posmaka: Razumno kontrolirajte posmak i brzinu alata kako biste produžili vijek trajanja alata.
Rashladno sredstvo: Koristite odgovarajuće rashladno sredstvo i mazivo, spriječite pregrijavanje i uklonite otpad.
Simulacija putanje alata: Izvedite simulaciju putanje alata prije obrade kako biste osigurali točnu obradu.

 

7.Ključni koraci pri izvođenju 5-osne CNC obrade

Osigurajte usklađivanje brzine obrade
Osigurajte da CNC stroj ima dovoljnu brzinu obrade za učinkovitu kontrolu putanje alata za rezanje naznačenu G-kodom i izbjegnite bilo kakva kašnjenja ili pogreške tijekom procesa obrade.

Omogući Look-Ahead
Omogućavanje funkcije gledanja unaprijed pomaže CNC stroju da unaprijed izračuna putanju za glatkiji i učinkovitiji proces obrade.

Odaberite pravi sustav držača alata
Odabir stabilnog sustava držača alata ključan je kako bi se osiguralo da alat ne vibrira tijekom procesa obrade, čime se osigurava kvaliteta i točnost obrade.

Kontrolirajte brzinu posmaka i brzinu alata
Precizna kontrola brzine posmaka može produžiti vijek trajanja alata. Ispravno podešavanje brzine alata kako bi odgovaralo potrebama obrade različitih materijala može pomoći u produljenju vijeka trajanja alata.

Koristite pravu rashladnu tekućinu
Koristite pravu rashladnu tekućinu (kao što je mazivo ili sustav vodenog mlaza) kako biste smanjili toplinu vretena, izbjegli pregrijavanje alata, osigurali stabilnost tijekom procesa rezanja i očistili otpadni materijal u području rezanja.

Simulacija putanje alata
Prije stvarne strojne obrade upotrijebite softver za simulaciju kako biste provjerili putanju alata kako biste bili sigurni da su sve putanje ispravno planirane i provjerite rezultate kako biste smanjili pogreške i nepotrebne gubitke.

 

8.Rezni alati za CNC obradu
5-CNC strojevi s osi koriste slične materijale alata za rezanje kao i 3-strojevi s osi, ali imaju značajno poboljšane stanice za držanje alata i mogućnosti izmjene alata. 5-Osni alatni stroj opremljen je automatskim sustavom za izmjenu izratka ili palete, koji smanjuje ručnu intervenciju i poboljšava učinkovitost proizvodnje više vrsta i malih serija. Spremnici za automatsku izmjenu alata obično sadrže 60 do 120 alatnih stanica i prikladni su za složene dizajne.

Izbor materijala alata za rezanje
Odabir pravog materijala alata ovisi o čvrstoći, toplinskoj vodljivosti i koeficijentu trenja. Općenito, čvrstoća materijala alata trebala bi biti 40% do 60% veća od materijala za obradu. Uobičajeni alatni materijali uključuju:

Ugljični čelik:jeftin, lako dostupan, naširoko korišten za rutinsku preradu, sadrži 0.6% do 1,5% ugljika.
Brzorezni čelik:Ima jaku otpornost na habanje i često se koristi za složenu obradu. Sadrži volfram, krom, molibden i ugljični čelik.
Karbid:Pogodno za ultra-brzo rezanje, ima visoku otpornost na toplinu i može izdržati temperature do 1000 stupnjeva. Njegov sastav uključuje volfram, titan i tantal.
Keramika:ima izvrsnu kemijsku stabilnost i veliku brzinu, otpornost na koroziju, uglavnom se sastoji od silicijevog nitrida i aluminijevog oksida.
Ostali materijali:kao što su dijamantni vrhovi, ugljikov bor nitrid ili kermeti, pogodni za posebne radne uvjete

9.Custom 5-Axis CNC strojne usluge

Kako 5-osna CNC obrada postaje sve povoljnija u pogledu preciznosti, glatkoće i produktivnosti, globalna potražnja za ovom tehnologijom obrade nastavlja rasti. Međutim, za proizvodnju malih količina može biti previsoka kupnja 5-osnog CNC stroja u potpunosti, a ti se uređaji možda neće u potpunosti iskoristiti kada je potražnja rijetka. Stoga mnoge velike tvrtke i proizvođači nude usluge CNC strojne obrade po satu.
Naknade za 5-usluge CNC obrade po osi razlikuju se ovisno o vrsti alatnog stroja i potrebama strojne obrade. Obično se satnice kreću od 50 do 200 USD. Putem ovih usluga kupci mogu prilagoditi rješenja i dobiti visoko preciznu personaliziranu proizvodnju dijelova bez velikih troškova opreme. Pružatelji usluga će pružiti fleksibilne mogućnosti strojne obrade na temelju specifičnih potreba i proizvodnih planova.

 

Zatražite ponudu sada