5 ašių CNC mašina vs 3 ašių CNC mašina: pagrindiniai tikslumo ir efektyvumo skirtumai

1 tikslumo skirtumas: nustatymų skaičius

Vienas iš didžiausių matmenų kitimo veiksnių yra pakartotinis nustatymas. Apsvarstykite aliuminio aviacijos ir erdvėlaivio laikiklį, kurio matmenys 180 mm × 120 mm × 80 mm, su viršutinio paviršiaus kišenėmis, šoninėmis angomis, kampuotais tvirtinimo paviršiais ir užpakalinėmis prošvaisomis. 3 ašių mašinoje operatoriai gali atlikti keturias atskiras sąrankas.

Darbo eigai reikia pritvirtinti viršutinį paviršių, apdirbti viršutines dalis, pasukti ruošinį, iš naujo{0}}užveržti šoninį paviršių, iš naujo-nustatyti darbo koordinačių sistemą ir apdirbti šonines skyles. Kiekviena sąranka pateikia lygiavimo variantus. Net jei armatūros pakartojamumas išlieka ± 0,02 mm, kumuliacinė paklaida gali padidėti atliekant kelias operacijas.

5 ašių mašina ruošinį sukasi automatiškai. Operatorius vieną kartą prispaudžia komponentą ir atlieka visas apdirbimo operacijas toje pačioje koordinačių sistemoje. Įrenginys išsaugo geometrinius ryšius, nes ruošinys išlieka fiksuotas.

2 tikslumo skirtumas: įrankio įlinkis

Įrankio deformacija atsiranda, kai pjovimo jėgos sulenkia įrankį pašalinant medžiagą. Didėjant įrankio iškyšai, įlinkio dydis didėja. Pavyzdžiui, 120 mm gylio ertmei gali prireikti ilgo galinio frezavimo 3 ašių staklėse. Ilgi įrankiai, veikiami apkrovos, lankstosi, sukuria vibraciją ir smailėjančias sienas. Apdirbant nerūdijantį plieną 316 arba Ti-6Al-4V titano lydinį, pjovimo jėgos tampa žymiai didesnės nei su aliuminiu.

5 ašių mašina suka ruošinį, kad pagerintų prieigą prie įrankių. Vietoj to, kad įrankį būtų išplėsta 120 mm į ertmę, mašina pakreipia ruošinį ir leidžia trumpesniam pjaustytuvui pasiekti tą pačią funkciją. Trumpesnis įrankis atsparus lenkimui ir išlaiko matmenų nuoseklumą. Šis konstrukcinis pranašumas žymiai pagerina sienos tiesumą ir kontūrų tikslumą.

3 tikslumo skirtumas: paviršiaus apdailos konsistencija

Paviršiaus apdaila priklauso nuo įrankio įsijungimo kampo ir pjovimo stabilumo. Apdirbant lenktus paviršius 3 ašių staklėmis, pjoviklis gali liestis su medžiaga nuolat besikeičiančiose padėtyse išilgai įrankio spindulio. Dėl to gali atsirasti nevienodų šukučių žymių, paviršiaus banguotumo ir papildomų poliravimo reikalavimų.

5 ašių mašina nuolat reguliuoja įrankio orientaciją, kad išlaikytų kontroliuojamą kontaktinį kampą pašalinant medžiagą. Formos ertmėje su laisvos formos paviršiumi, apdirbant 3 ašimis, dažnai reikia apdirbti rutulinį nosį su mažu žingsniu{3}}viršijant vertes, o 5 ašių apdirbimas leidžia įrankiui pakreipti ir išlaikyti optimalų sukibimą. Tai sumažina paviršiaus nelygumus ir sumažina apdailos operacijų skaičių.

4 tikslumo skirtumas: sudėtingų savybių geometrinis tikslumas

Daugelyje pramoninių komponentų yra susikertančių elementų, tokių kaip turbinos mentės, sparnuotės, medicininiai implantai ir formų įdėklai. Šiuos komponentus sudaro keli paviršiai, kurie turi išlaikyti tikslius padėties santykius. 3 ašių įrenginyje kiekvienai funkcijai gali prireikti atskirų sąrankų, todėl didėjant sąrankų skaičiui sunku išlaikyti geometrinius ryšius.

5 ašių mašina išlaiko vieną koordinačių atskaitą viso apdirbimo metu, valdydama visas funkcijų vietas vienoje sinchronizuoto judėjimo sistemoje. Tai sumažina susikaupusius padėties pokyčius. Komponentų, turinčių sudėtinius kampus ir išlenktą geometriją, pagerėjimas gali būti reikšmingas.

1 efektyvumo skirtumas: sąrankos laikas

Gamybos efektyvumą lemia ne tik suklio greitis; sąrankos laikas dažnai užima didelę viso gamybos laiko dalį. Apsvarstykite nedidelę-dvidešimties formų įdėklų serijinę gamybą, kai kiekvienam įdėklui reikia keturių tvirtinimo detalių, trijų lygiavimo ir kelių zondavimo ciklų. 3 ašių mašina gali skirti daugiau laiko ruošinio ruošimui, nei iš tikrųjų pjaunant metalą. 5 ašių mašina sumažina sąrankos operacijas. Kadangi mašina ruošinį sukasi automatiškai, operatoriai sugaišta mažiau laiko montuodami tvirtinimo detales, išlygindami ruošinius ir nustatydami koordinačių sistemas. Šis sumažinimas tampa vis svarbesnis prototipų gamyboje ir didelės-mažos apimties{9}}gamyboje.

2 efektyvumo skirtumas: tvirtinimo reikalavimai

Armatūra padidina kainą ir sudėtingumą. 3 ašių mašinai dažnai reikia pasirinktinių įtaisų, pvz., antkapių, kampinių plokščių ir pasirinktinių suspaudimo sistemų, kad būtų atskleisti skirtingi ruošinio paviršiai. Kiekvienas įtaisas turi palaikyti ruošinį, atsispirti pjovimo jėgoms ir išlaikyti išlygiavimą. 5 ašių mašina sumažina armatūros sudėtingumą. Daugelyje programų vienas įrenginys palaiko visas apdirbimo operacijas. Tai sumažina armatūros gamybos sąnaudas, saugojimo reikalavimus ir priežiūros darbo krūvį. Pirkimo inžinieriai investicijas į įrangą turėtų laikyti visų mašinos nuosavybės išlaidų dalimi.

3 efektyvumo skirtumas: ciklo laikas

Ciklo laiką sudaro sąrankos laikas, įrankių keitimas, pjovimo laikas ir tikrinimo laikas. 3 ašių mašina gali greitai užbaigti medžiagos pašalinimą, tačiau vis tiek reikia atlikti papildomų operacijų. Pavyzdžiui, daliai, kurioje yra šešios kampuotos skylės, gali prireikti atskirų armatūros keitimų, rankinio padėties perkėlimo ir papildomų gręžimo operacijų. 5 ašių mašina gręžia šias savybes nepertraukdama apdirbimo ciklo. Didėjant dalių sudėtingumui, ciklo laiko skirtumas tampa labiau pastebimas, ypač aviacijos ir medicinos komponentų gamyboje.

4 efektyvumo skirtumas: įrankių naudojimas

Įrankių naudojimas turi įtakos ir produktyvumui, ir įrankių sąnaudoms. Apdorojant gilias ertmes 3 ašių staklėmis, dažnai reikalingos ilgos frezos, todėl reikia sumažinti pastūmą, mažesnį pjovimo gylį ir papildomus apdailos darbus. 5 ašių mašina pagerina prieigą prie įrankių. Trumpesni įrankiai gali agresyviau pašalinti medžiagą, išlaikyti pjovimo stabilumą ir sumažinti vibraciją. Mašina efektyviau naudoja turimą veleno galią, nes mažiau energijos prarandama lankstant įrankį.

Aliuminio komponentai (6061, 7075)

Abiejų tipų mašinos gali pasiekti priimtinus matmenų nuokrypius. Produktyvumo skirtumai išryškėja apdirbant kelis paviršius. Sudėtingiems aviacijos ir kosmoso laikikliams paprastai naudingas 5 ašių apdirbimas, o paprastos plokštės ir korpusai dažnai išlieka ekonomiški naudojant 3 ašių įrangą.

Nerūdijančio plieno komponentai (304, 316)

Medžiagos sukuria didesnes pjovimo jėgas, todėl įrankio deformacija yra kritinis veiksnys. 5 ašių mašinos galimybė sumažinti įrankio iškyšą žymiai pagerina matmenų stabilumą.

Titano komponentai (Ti-6Al-4V)

Titano lydiniai koncentruoja šilumą šalia pjovimo krašto, todėl stabilios pjovimo sąlygos yra kritinės. Trumpesni įrankiai, kuriuos įgalina 5 ašių padėties nustatymas, padeda kontroliuoti vibraciją ir pjovimo apkrovą, mažina įrankio susidėvėjimą ir pagerina nuoseklumą ilgų apdirbimo ciklų metu.

Pasirinkite 3 ašių mašiną, kai dalyse yra:

• Plokšti paviršiai
• Vertikalios sienos
• Standartinės skylės
• Ribotas šoninis apdirbimas

Pavyzdžiai:Pagrindo plokštės, tvirtinimo laikikliai ir standartiniai korpusai.

Pasirinkite 5 ašių mašiną, kai dalyse yra:

• Sudėtiniai kampai
• Laisvos formos paviršiai
• Gilios ertmės
• Numušimai
• Kelių{0}}veidų apdirbimo reikalavimai

Pavyzdžiai:Orlaivių erdvės sparnuotės, turbinų mentės, medicininiai implantai, įpurškimo formų šerdys ir robotų jungčių komponentai.