5-osna CNC obrada predstavlja vrhunac efikasnosti i preciznosti u modernoj subtraktivnoj proizvodnji. Hansheng Automation će vas voditi kroz sveobuhvatno razumijevanje 5-osni CNC tehnologije sa četiri aspekta: definicija, kinematika, osnovne prednosti i industrijske primjene.
5-osna CNC obrada
Pet-osinska obrada je CNC tehnologija alatnih mašina koja koristi povezivanje tri linearne ose (X, Y i Z) i dvije rotacione ose za obradu složenih zakrivljenih površina. Njegova putanja kretanja je kontrolisana linearnom interpolacijom kako je definisano ISO standardima.
U suštini, pet-osna CNC obrada je proces obrade koji koristi sistem kompjuterske numeričke kontrole (CNC) za kontrolu reznog alata ili radnog komada da se istovremeno kreće duž pet različitih osa.
Za razliku od tradicionalnih alatnih mašina sa tri-osi koje se kreću duž linearnih X, Y i Z ose, alatne mašine sa pet-osnih mašina uvode dve dodatne rotacione ose. Ova karakteristika omogućava alatu da pristupi radnom komadu iz gotovo bilo kojeg smjera, omogućavajući obradu svih pet strana dijela s jednom postavom.
Dekonstrukcija ose: Šta je pet osa?
Prema-pravilu desne strane Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO), koordinatni sistem 5-osnog mašinskog alata se obično definira na sljedeći način:
Linearne osi:
X-os: Horizontalno kretanje (lijevo/desno).
Y-os: Vertikalno kretanje (naprijed/nazad).
Z-os: Vertikalno kretanje (gore/dole).
Rotacione ose: dve rotacione ose rotiraju oko linearnih osa:
A-os: Rotira oko X-ose.
B-osa: Rotira oko Y-ose.
C-osa: Rotira oko Z-ose.
Napomena: Specifična konfiguracija alatne mašine sa 5 osa je obično kombinacija X, Y, Z osi plus A/C ili B/C osi.
5-osna veza naspram . 3+2 pozicioniranja obrade
Pet-istovremena obrada i 3+2 obrada pozicioniranja koriste istu hardversku arhitekturu i obje se mogu nazvati peto-osnom obradom, ali postoje fundamentalne razlike.
Pet-simultana obrada (istovremena 5-osna)
Ovo je prava 5-osna obrada. Svih pet osi (X, Y, Z i dvije rotacijske ose) kreću se istovremeno. Tokom rezanja, vektor mreže između alata i površine obratka ostaje dinamički konstantan. Njegova osnovna primjena je obrada složenih površina slobodnog oblika, organskih oblika, impelera i lopatica turbine. Oslanja se na napredni CAM softver i funkciju "Rotation Tool Center Point Control" (RTCP) kako bi se osigurala apsolutna preciznost putanje vrha alata.
3+2 Obrada pozicioniranja (poziciona 5-osna / 3+2 osa)
Rotacione ose se koriste samo za pozicioniranje radnog komada pod određenim uglom i zatim ga zaključavaju na mestu. Alatna mašina tada izvodi standardne 3-osne operacije glodanja. Tokom stvarnog procesa rezanja, rotacione ose se ne pomeraju. Najčešće se koristi za prizmatične dijelove koji se moraju obraditi na više površina, dubokih šupljina i kosih bušenja.
Njegova prednost je u tome što je u poređenju sa kontinuiranom obradom, njegovo programiranje relativno jednostavno, uz zadržavanje visoke efikasnosti "jednokratnog-stezanja".
Poređenje 3-osne, 4-osne i 5-osne obrade
3-osna obrada
Kretanje je ograničeno na ose X/Y/Z. Alat može pristupiti radnom komadu samo s vrha. Obrada stranica zahtijeva ručno zaustavljanje, demontažu, okretanje i ponovno stezanje radnog komada.
4-osovinska obrada
Dodaje rotirajuću os (obično A-os). Pogodan za kontinuiranu obradu cilindričnih površina ili obodno bušenje cijevi.
5-osna obrada
Omogućava pristup svih pet površina osim dna bez rastavljanja radnog komada. Rješava kompromis-između efikasnosti i geometrijske složenosti.
Pet osnovnih prednosti 5-osne CNC obrade
Efikasnost jednog podešavanja
Najveća prednost je njegova sposobnost da završi obradu složenih dijelova u jednoj postavci. Tradicionalni procesi mogu zahtijevati 3 do 5 odvojenih uređaja, a tehnologija operativnih{3}}osi rješava ovaj problem, značajno skraćujući vrijeme isporuke.
Visoka preciznost i tačnost
5-osna obrada osigurava izuzetno visoku preciznost u tolerancijama položaja karakteristika između različitih površina dijela održavanjem jedne nulte točke tokom procesa obrade, što rezultira ekstremno malim greškama stezanja.
Produženi vijek trajanja alata i poboljšana kvaliteta površine
Prilikom obrade dubokih šupljina u 3-osnoj obradi, moraju se koristiti dugi alati kako bi se izbjeglo smetnje držača alata, što dovodi do isticanja alata i klepetanja.
5-osni alatni strojevi omogućavaju korištenje kraćih, čvršćih alata naginjanjem vretena ili stola. Visoka krutost znači veće parametre rezanja, manje vibracija i superiornu hrapavost površine (Ra) bez potrebe za naknadnim poliranjem.
Snažna sposobnost za obradu složenih geometrija
Podrezivanja, strme bočne stijenke i aerodinamične aerodinamične površine gotovo je nemoguće postići na 3-osinim mašinama. CNC tehnologija sa pet osa omogućava alatu za sečenje da izbegne zone smetnji i glatko reže duž složenih putanja.
Optimizirani otisak
Jedna 5-osna mašina alatka može zamijeniti kombinaciju tokarilice, vertikalne glodalice i horizontalne glodalice, štedeći vrijedan prostor u radionici. Nadalje, brza proizvodnja ubrzava pretvaranje sirovina u gotove proizvode.
Struktura alatne mašine: Tip kolevke u odnosu na okretni tip
Tip kolevke-(Table-Table)
Radni sto se naginje i rotira. Pogodno za male i srednje{1}}dijelove. Težina dijela je ograničena jer radni sto mora podržavati kretanje radnog predmeta.
Okretna{0}}glava (glava-glava)
Glava vretena se naginje i rotira, dok radni sto ostaje nepomičan (ili se kreće samo linearno). Pogodno za obradu teških, velikih dijelova.
Mlin{0}}Centar za struganje
Kombinira funkcije tokarenja i glodanja po 5 osa, omogućavajući potpunu obradu složenih rotirajućih dijelova u jednom ciklusu.
Glavne industrijske primjene
Vazduhoplovstvo
Izrada integralnih diskova sa lopaticama (Blisks), impelera i strukturnih okvira trupa.
Medicinski
Proizvodnja titanijumskih koštanih ploča, veštačkih zglobova kuka i kičmenih implantata.
Automotive
Usisne i izduvne grane motora, komponente turbopunjača i složeni kalupi za ubrizgavanje.
Alat & Die
Obrada kalupa za duboke šupljine i bušenje složenih ugaonih rupa za vodu za hlađenje.
Kraj
5-osna CNC obrada rješava problem nekompatibilnosti između vremena, cijene i kvaliteta omogućavajući "jedno-jednokratno stezanje, višestruka obrada," istovremeno pružajući veću preciznost i bržu isporuku.
Za inženjere i kupce koji traže partnere za preciznu proizvodnju, odabir dobavljača usluga sa zrelim sposobnostima obrade 5 osi je ključan za osiguranje integriteta dizajna i efikasnosti lanca nabavke.
Saznajte više o Hansheng Automation-uUsluge CNC obrade.
Reference
ISO 841:2001 - Sistemi industrijske automatizacije i integracija - Numerička kontrola mašina - Koordinatni sistem i nomenklatura kretanja.
Smid, Peter. Priručnik za CNC programiranje: Sveobuhvatni vodič za praktično CNC programiranje. Industrial Press, 3. izdanje.
Siemens SINUMERIK dokumentacija. 5-Tehnologija obrade osovine i kinematika.
Heidenhain tehnički priručnici. TNC kontrole za 5-osne operacije obrade.
FAQ
P: Da li je 5-osna obrada skuplja od 3-osne obrade?
O: Da. Međutim, s obzirom na ukupnu efikasnost i troškove proizvodnje, 5-osna obrada nudi veće ekonomske koristi.
P: Moj dio je ravan; da li mi treba 5-osna obrada?
O: Ako dio zahtijeva samo jednostavno rezanje na jednoj ravni, 3-osna obrada je ekonomičniji izbor. Ali ako dio treba bušiti ili kositi na više strana, korištenjem "3+2 pozicioniranja" načina 5-osnog alatnog stroja može se izbjeći ručno okretanje, poboljšavajući efikasnost i preciznost.
P: Mogu li svi alatni strojevi s 5 osa obavljati "istovremenu obradu"?
O: Velika većina modernih 5-osinih mašina alata ima simultane mogućnosti obrade. Međutim, neki stariji modeli ili određeni low-end kontroleri mogu podržavati samo "3+2" obradu pozicioniranja.
P: Koje materijale može obraditi 5-osna obrada?
O: 5-osna obrada je pogodna za gotovo sve krute materijale, uključujući legure aluminija, nehrđajući čelik, legure titana, inconel superlegure, inženjersku plastiku (PEEK) i kaljene alatne čelike.
P: Šta je RTCP (Tool Center Point Control)?
O: RTCP (Centralna tačka alata za rotaciju) je osnovna funkcija vrhunskih-5-osnih CNC sistema. Automatski kompenzuje geometrijske greške uzrokovane pomicanjem rotacijskih osa, osiguravajući da vrh alata uvijek ostane precizno na programiranoj putanji bez potrebe za ponovnim izračunavanjem dužine klatna u CAM softveru.