The Complete Guide to 5-Axis CNC Machining

 

 

Efnisyfirlit

 1.Hvað er 5-Axis CNC vél?
 2. Tegundir 5-Axis CNC vélar
 3.5-Axis CNC vinnsla vs 3+2 vinnsla vs 4+1 vinnsla
 4. Stillingarvalkostir fyrir 5-Axis Machining Centers
 5.Af hverju að velja 5-Axis CNC Machining?
 6. Forritun 5-Axis CNC vélar
 7. Lykilskref í 5-Axis CNC vinnslu
 8.Cutting Verkfæri fyrir CNC Machining
 9.Sérsniðin 5-Axis CNC vinnsluþjónusta

 

 

1.Hvað er fimm ása CNC vél?

Fimm ása CNC vél er hárnákvæmni tæki sem getur framkvæmt verkfæraaðgerðir samtímis í gegnum fimm ása, hentugur til að framleiða hluta með flóknum lögun og fínni yfirborðsáferð. Í samanburði við hefðbundnar þriggja ása vélar veita fimm ása vélar meiri frelsi og geta unnið í margar áttir samtímis, sem bætir vinnslu skilvirkni og nákvæmni.
Til viðbótar við X-, Y- og Z-ásana innihalda fimm-ása vélar einnig A, B eða C ása. Þessir viðbótarásar stjórna snúningi og halla vinnuborðsins, sem gerir kleift að skera vinnustykkið í mörgum sjónarhornum. Þetta gerir kleift að vinna flóknar rúmfræði, sérstaklega nákvæma hliðarskurð þegar 360 gráður er snúið. Verkfærið getur sveiflast á kyrrstæða vinnustykkið eða hægt er að halla vinnuborðinu í æskilegt horn til að mæta margs konar flóknum vinnsluþörfum. Gerð og vinnsluaðferð fimm ása véla er breytileg eftir sérstökum uppsetningu og umsóknarkröfum.

 

2. Tegundir fimm ása CNC vélar

Til að mæta mismunandi markaðsþörfum hafa framleiðendur CNC búnaðar hannað margs konar fimm ása CNC vélar. Þeir eru aðallega aðgreindir með snúningi vinnuborðsins eða hreyfingu verkfærsins í mismunandi áttir. Eftirfarandi eru fimm algengar gerðir af fimm ása CNC vélum:

 

(1) Tvískiptur snældahaus gerð

Þessi tegund véla stýrir beint stefnu verkfæraássins í gegnum tvö snúningshnit, sem veitir hárnákvæmni fjölhyrningsvinnslugetu.
 

(2) Sveifluhaus gerð

Í þessari gerð eru hnitaásarnir tveir staðsettir fyrir ofan verkfærið, en snúningsásinn er ekki hornréttur á línuásinn, sem er hentugur fyrir vinnslu flókinna forma.
 

(3) Tvöfaldur plötusnúður gerð

Tvöfalda plötusnúðavélin stjórnar snúningi rýmisins í gegnum tvö snúningshnit og getur framkvæmt nákvæma klippingu á mörgum ásum á sama tíma.
 

(4) Tegund kastaborðs

Þessi tegund af vélbúnaði setur tvo hnitaása á vinnuborðið og snúningsásinn er ekki hornréttur á línuásinn, sem er hentugur fyrir marghorna og flókna rúmfræðilega vinnslu.
 

(5) Snúningsborð + gerð snúningssnældahauss

Þessi vél beitir tveimur snúningshnitum á verkfærið og vinnustykkið í sömu röð og veitir meiri sveigjanleika og nákvæmni og getur náð flókinni þrívíddarvinnslu.

 

3.5-ás CNC vinnsla vs 3+2 vinnsla vs 4+1 vinnsla

 

Fimm ása vinnsla=fimmhliða vinnsla?
Fimm ása vinnsla og fimm hliða vinnsla eru tvær mismunandi vinnsluaðferðir. Fimm ása vinnsla felur í sér að fimm ásar hreyfast samtímis og hentar vel til að vinna flóknari hluta, en fimm hliða vinnsla (3+2 vinnsla) byggist á þremur ásum og bætir við snúnings- og hallaásum við að vinna fimm flöt í einni uppsetningu .

3+2-ás CNC vinnsla
3+2 vinnsla, eða fimmhliða vinnsla, notar þrjá línulega ása, auk einn snúningsás og einn hallaás. Þessi aðferð getur unnið fimm hliðar hluta í einni uppsetningu, með því að nota tvo ása til viðbótar til að endurstilla vinnustykkið.

4+1-ás CNC vinnsla
4+1 vinnsla notar fimm ása vélbúnað, en lagar einn snúnings- eða hallaás. Fjórir ásar vinna samtímis og venjulega er aðeins einn ás notaður við staðsetningu. Hún er öflugri en 3+2 vinnsla, en samt ekki alveg jafngild 5-ásvinnslu.

Full 5-ás CNC vinnsla
Full 5-ásvinnsla er fimm ásar sem vinna samtímis, þar á meðal þrír línuásar og tveir snúningsásar, sem geta framkvæmt flóknari form og nákvæmni vinnslu. Hentar fyrir hluta sem krefjast mikillar nákvæmni og flókinnar rúmfræði, svo sem krókyfirborð, sérstakt lögun og holur vinnsla.

Fimm ása vinnsla hentar fyrir flókin og nákvæm vinnsluverkefni en fimmhliða vinnsla er frekar stækkun á grundvelli þriggja ása. Fimm ása vélaforritun er flóknari en þriggja ása og hönnun verkfæra er flóknari.

 

4.Stillingargerðir 5-Axis Machining Centers

Algengar gerðir af 5-ás CNC vélar eru meðal annars borð-borð, höfuð-borð, höfuð-haus og aðrar samsetningar.
Uppsetning borðs og borðs
Þessari uppsetningu er oft vísað til sem tunnur borðvél og er með tveimur snúningsásum samþættum í borðið, á meðan höfuð vélarinnar er kyrrstætt. Vinnustykkið er komið fyrir með því að snúa borðinu. Þessi uppsetning er byggð á hefðbundinni þriggja ása CNC vél sem notar tvo snúningsása til að stilla stefnu vinnustykkisins. Stofnstillingin veitir framúrskarandi undirskurðargetu, stærra vinnusvæði og meiri hraða og endingu fyrir mikla nákvæmni og stórfellda vinnslu.
Uppsetning höfuðborðs
Í þessari stillingu framkvæmir höfuð vélarinnar allar snúningshreyfingar á meðan borðið er kyrrstætt. Höfuðið er hægt að snúa eða halla í mörg sjónarhorn til að klára flókin vinnsluverkefni. Þessi uppsetning er mjög áhrifarík til að vinna verkhluta með flóknum formum og þröngum rýmum, sérstaklega fyrir forrit sem krefjast mikillar nákvæmni vinnslu.
Höfuð-haus stilling
Höfuðhausavél er flóknari uppsetning þar sem báðir höfuð vélarinnar geta snúist. Þessi vél veitir meira frelsi en aðrar stillingar, sem gerir flóknari vinnsluaðgerðir kleift. Hentar fyrir vinnsluverkefni sem krefjast skurðar í mörgum sjónarhornum samtímis. Höfuðhöfuðstillingin hentar sérstaklega vel til að vinna viðkvæma hluta og flókna rúmfræði og veitir meiri stöðugleika og nákvæmni.

 

5.Hvers vegna nota 5-ás CNC vinnslu?

5-axis CNC vélaverkfæri hafa umtalsverða kosti í mörgum atvinnugreinum, sérstaklega á sviði lækninga, geimferða og bíla, sem geta unnið flókin form, mikla nákvæmni og slétt yfirborð.
Ólíkt hefðbundnum 3-axis vélaverkfærum, getur 5-axis CNC vinnsla lokið margþættri skurði, borun og töppun samtímis í einni uppsetningu, sem sparar verulega tíma og bætir skilvirkni. Það ræður við flóknar rúmfræði sem hefðbundin vélar geta ekki klárað, dregur úr þörfinni fyrir endurstillingu vinnustykkis og bætir þannig vinnslu nákvæmni og yfirborðsgæði. Mikil nákvæmni og stöðugleiki 5-ás CNC véla gerir þær tilvalnar fyrir fjöldaframleiðslu og hágæða framleiðslu, sérstaklega í atvinnugreinum sem krefjast mikils fráviks og fínnar útlínur. Með því að draga úr mannlegri íhlutun bætir 5-ásvinnsla framleiðslu skilvirkni og vinnslugæði og er ómissandi tæki fyrir nútíma framleiðslu.
Kostir 5-ás CNC vinnslu
 Stytta afhendingartíma og bæta framleiðslu skilvirkni
 Bættu vinnslu nákvæmni og gæði
 Virkjaðu vinnslu á flóknum rúmfræði og smáatriðum
 Auka framleiðslugetu
 Skiptu um marga vinnslubúnað
 Draga úr hugsanlegum villum í vinnsluferlinu
 Lengdu endingu skurðarverkfæra með sjálfvirku vali á verkfærum og hámarks skurðarhraða
 Dragðu úr titringi og náðu meiri yfirborðsáferð

 

6. Forritun 5-ás CNC vélar
G-kóða forritun fyrir 5-ás CNC vélar hefst með líkani sem er hannað í CAD hugbúnaði, sem síðan er breytt í reiknirit sem inniheldur snúningshraða, straumhraða og hreyfingu verkfæra. Í samanburði við hefðbundnar 3-ásvélar krefst 5-ásvinnsla að stjórna mismunandi sjónarhornum tækisins og hallaleið borðsins.

Forritunaraðferðir
Í 5-ásforritun eru tvær leiðir til að stjórna snúningshreyfingu: með því að nota snúningshorn eða verkfæravigra. Verkfæravigrar tilgreina snúnings- eða hallahorn í gegnum X-, Y- og Z-ás skipanir, sem eru sveigjanlegar og gera kleift að deila forritun milli mismunandi véla án þess að þörf sé á sérstökum ásskýringum (A, B og C ás). Algengur hugbúnaður er Autodesk, Mastercam, Siemens NX, PowerMill og Edgecam.

5-ás CNC vinnslupunktar
Skurðarhraði: Gakktu úr skugga um að vélbúnaðurinn geti stjórnað skurðarleiðinni á áhrifaríkan hátt.
Horfandi aðgerð: Bættu skilvirkni útreikninga og tryggðu slétta vinnslu.
Verkfærahaldarkerfi: Veldu viðeigandi verkfærahaldara til að forðast titring verkfæra meðan á vinnslu stendur.
Fóðurhraði: Stýrðu fóðri og hraða verkfæra á sanngjarnan hátt til að lengja endingu verkfæra.
Kælivökvi: Notaðu viðeigandi kælivökva og smurefni, komdu í veg fyrir ofhitnun og fjarlægðu úrgang.
Uppgerð verkfæraslóða: Framkvæmdu uppgerð verkfæraslóða fyrir vinnslu til að tryggja nákvæma vinnslu.

 

7. Lykilskref þegar 5-Axis CNC vinnsla er framkvæmd

Tryggðu samsvörun vinnsluhraða
Gakktu úr skugga um að CNC vélin hafi nægilegt vinnsluhraða til að stjórna á áhrifaríkan hátt skurðarverkfæraslóðina sem G-kóði gefur til kynna og forðast tafir eða villur meðan á vinnsluferlinu stendur.

Virkjaðu Look-Ahead
Með því að virkja framsýn aðgerðina hjálpar CNC vélinni að reikna út slóðina fyrirfram fyrir sléttari og skilvirkari vinnsluferli.

Veldu rétta verkfærahaldarakerfið
Að velja stöðugt verkfærahaldarakerfi er mikilvægt til að tryggja að verkfærið titri ekki meðan á vinnsluferlinu stendur og tryggir þar með vinnslugæði og nákvæmni.

Stjórna straumhraða og verkfærahraða
Nákvæm stjórnun á fóðurhraða getur aukið endingu verkfæra. Rétt aðlögun á hraða verkfæra til að henta vinnsluþörfum mismunandi efna getur hjálpað til við að lengja endingu verkfæra.

Notaðu réttan kælivökva
Notaðu réttan kælivökva (eins og smurefni eða vatnsþotakerfi) til að draga úr hita snældans, forðast ofhitnun verkfærsins, tryggja stöðugleika meðan á skurðarferlinu stendur og hreinsa upp úrgangsefnið á skurðarsvæðinu.

Verkfæri Path Simulation
Áður en raunveruleg vinnsla er gerð, notaðu hermihugbúnað til að athuga slóð verkfæra til að tryggja að allar slóðir hafi verið skipulagðar á réttan hátt og sannreyna niðurstöðurnar til að draga úr villum og óþarfa tapi.

 

8. Skurður verkfæri fyrir CNC vinnslu
5-axis CNC vélar nota svipað efni til skurðarverkfæra og 3-axis vélar, en hafa verulega bætt verkfærahaldsstöðvar og getu til að skipta um verkfæri. 5-ás vélbúnaðurinn er búinn sjálfvirku kerfi til að skipta um vinnustykki eða bretti, sem dregur úr handvirkum inngripum og bætir skilvirkni margs konar og lítillar lotuframleiðslu. Sjálfvirk verkfæraskiptatímarit innihalda venjulega 60 til 120 verkfærastöðvar og henta fyrir flókna hönnun.

Val á efni til skurðarverkfæra
Val á réttu verkfæraefni fer eftir styrkleika, hitaleiðni og núningsstuðli. Almennt ætti styrkur verkfæraefnisins að vera 40% til 60% hærri en vinnsluefnið. Algeng verkfæri eru:

Kolefnisstál:litlum tilkostnaði, auðvelt að fá, mikið notað fyrir hefðbundna vinnslu, sem inniheldur 0,6% til 1,5% kolefni.
Háhraða stál:Það hefur sterka slitþol og er oft notað fyrir flókna vinnslu. Það inniheldur wolfram, króm, mólýbden og kolefnisstál.
Karbíð:Hentar fyrir ofur-háhraða klippingu, hefur mikla hitaþol og þolir hitastig allt að 1000 gráður. Samsetning þess inniheldur wolfram, títan og tantal.
Keramik:hefur framúrskarandi efnafræðilegan stöðugleika og háhraða, tæringarþol, aðallega samsett úr sílikonnítríði og áloxíði.
Önnur efni:eins og demantsoddar, kolefnisbórnítríð eða cermets, hentugur fyrir sérstakar vinnuaðstæður

9.Sérsniðin 5-Axis CNC vinnsluþjónusta

Eftir því sem 5-ás CNC vinnsla hefur orðið æ hagstæðari hvað varðar nákvæmni, sléttleika og framleiðni, heldur alþjóðleg eftirspurn eftir þessari vinnslutækni áfram að aukast. Hins vegar, fyrir framleiðslu í litlu magni, getur það verið kostnaðarsamt að kaupa 5-axis CNC vél beinlínis, og þessi tæki gætu ekki verið nýtt að fullu þegar eftirspurn er sjaldgæf. Þess vegna bjóða mörg stór fyrirtæki og framleiðendur CNC vinnsluþjónustu á klukkutíma fresti.
Gjöld fyrir 5-axis CNC vinnsluþjónustu eru breytileg eftir tegund véla og vinnsluþörf. Venjulega eru tímagjöldin á bilinu $50 til $200. Í gegnum þessa þjónustu geta viðskiptavinir sérsniðið lausnir og fengið sérsniðna hlutaframleiðslu með mikilli nákvæmni án þess að hafa mikinn búnaðarkostnað. Þjónustuveitendur munu bjóða upp á sveigjanlega vinnslumöguleika byggða á sérstökum þörfum og framleiðsluáætlunum.

 

Fáðu tilboð núna