5 Eksenli CNC işleme, modern çıkarımlı imalatta verimlilik ve hassasiyetin zirvesini temsil eder. Hansheng Automation, 5 eksenli CNC teknolojisinin dört açıdan kapsamlı bir şekilde anlaşılması konusunda size rehberlik edecektir: tanım, kinematik, temel avantajlar ve endüstriyel uygulamalar.
5 eksenli CNC işleme
Beş-eksenli işleme, karmaşık kavisli yüzeyleri işlemek için üç doğrusal eksenin (X, Y ve Z) ve iki döner eksenin bağlantısını kullanan bir CNC takım tezgahı teknolojisidir. Hareket yörüngesi, ISO standartlarında tanımlandığı gibi doğrusal enterpolasyonla kontrol edilir.
Temel olarak, beş-eksenli CNC işleme, kesici takımı veya iş parçasını aynı anda beş farklı eksen boyunca hareket edecek şekilde kontrol etmek için bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC) sistemi kullanan bir işleme sürecidir.
Doğrusal X, Y ve Z eksenleri boyunca hareket eden geleneksel üç-eksenli takım tezgahlarının aksine, beş-eksenli takım tezgahları iki ek döner eksen sunar. Bu özellik, takımın iş parçasına neredeyse her yönden yaklaşmasına olanak tanır ve tek bir kurulumla bir parçanın beş yüzünün tamamının işlenmesine olanak tanır.
Ekseni yeniden yapılandırmak: Beş eksen nedir?
Uluslararası Standardizasyon Örgütü'nün (ISO)-sağ el kuralına göre, 5 eksenli bir takım tezgahının koordinat sistemi genellikle aşağıdaki şekilde tanımlanır:
Doğrusal Eksenler:
X-ekseni: Yatay hareket (sol/sağ).
Y-ekseni: Dikey hareket (ileri/geri).
Z-ekseni: Dikey hareket (yukarı/aşağı).
Döner Eksenler: İki döner eksen, doğrusal eksenler etrafında döner:
A-ekseni: X-ekseni etrafında döner.
B-ekseni: Y-ekseni etrafında döner.
C-ekseni: Z-ekseni etrafında döner.
Not: 5 eksenli bir takım tezgahının özel konfigürasyonu genellikle X, Y, Z eksenleri artı A/C veya B/C eksenlerinin birleşimidir.
5 eksenli bağlantı ve. 3+2 konumlandırma işleme karşılaştırması
Beş-eksenli eşzamanlı işleme ve 3+2 konumlandırma işlemenin her ikisi de aynı donanım mimarisini kullanır ve her ikisi de beş-eksenli işleme olarak adlandırılabilir, ancak temel farklılıklar vardır.
Beş-Eksenli Eşzamanlı İşleme (Eşzamanlı 5 Eksen)
Bu gerçek 5-eksenli işlemedir. Beş eksenin tamamı (X, Y, Z ve iki döner eksen) aynı anda hareket eder. Kesme sırasında takım ile iş parçası yüzeyi arasındaki kesişme vektörü dinamik olarak sabit kalır. Temel uygulaması karmaşık serbest biçimli yüzeylerin, organik şekillerin, pervanelerin ve türbin kanatlarının işlenmesidir. Takım ucu yörüngesinin mutlak hassasiyetini sağlamak için gelişmiş CAM yazılımına ve "Döndürme Takım Merkez Noktası Kontrolü" (RTCP) fonksiyonuna dayanır.
3+2 Konumlandırma İşleme (Konumsal 5 Eksen / 3+2 Eksen)
Döner eksenler yalnızca iş parçasını belirli bir açıda konumlandırmak ve ardından yerine kilitlemek için kullanılır. Takım tezgahı daha sonra standart 3 eksenli frezeleme işlemlerini gerçekleştirir. Gerçek kesme işlemi sırasında döner eksenler hareket etmez. En çok birden fazla yüzeyde işlenmesi gereken prizmatik parçalar, derin boşluklar ve eğimli delme için kullanılır.
Avantajı, sürekli işlemeyle karşılaştırıldığında programlamanın nispeten basit olması ve aynı zamanda "tek-kenetlemenin" yüksek verimliliğini korumasıdır.
3 eksenli, 4 eksenli ve 5 eksenli işlemenin karşılaştırılması
3 Eksen İşleme
Hareket X/Y/Z eksenleriyle sınırlıdır. Takım iş parçasına yalnızca üstten yaklaşabilir. Yanların işlenmesi, iş parçasının manuel olarak durdurulmasını, sökülmesini, ters çevrilmesini ve yeniden sıkıştırılmasını gerektirir.
4 Eksen İşleme
Bir döner eksen ekler (genellikle A-ekseni). Silindirik yüzeylerin sürekli işlenmesi veya boruların çevresel delinmesi için uygundur.
5 Eksen İşleme
İş parçasını sökmeden alt kısım dışındaki beş yüzeye erişim sağlar. Verimlilik ile geometrik karmaşıklık arasındaki-dengeyi çözer.
5 Eksenli CNC İşlemenin Beş Temel Avantajı
Tek Kurulum Verimliliği
En büyük avantajı karmaşık parçaların işlenmesini tek bir kurulumda tamamlayabilmesidir. Geleneksel süreçler 3 ila 5 ayrı donanım gerektirebilir ve operasyon. 5-ekseni teknolojisi bu sorunu çözerek teslim sürelerini önemli ölçüde azaltır.
Yüksek Hassasiyet ve Doğruluk
5 eksenli işleme, işleme süreci boyunca tek bir sıfır noktasını koruyarak bir parçanın farklı yüzeyleri arasındaki özelliklerin konum toleranslarında son derece yüksek hassasiyet sağlar ve bu da son derece düşük bağlama hatalarına neden olur.
Uzatılmış Takım Ömrü ve Geliştirilmiş Yüzey Kalitesi
3 eksenli işlemede derin boşlukları işlerken, takım salgısına ve takırdamaya neden olan takım tutucu müdahalesini önlemek için uzun takımlar kullanılmalıdır.
5 eksenli takım tezgahları, iş milini veya tablayı eğerek daha kısa, daha sert takımların kullanılmasına olanak tanır. Yüksek sertlik, daha sonra cilalamaya gerek kalmadan daha yüksek kesme parametreleri, daha az titreşim ve üstün yüzey pürüzlülüğü (Ra) anlamına gelir.
Karmaşık Geometrilerin İşlenmesinde Güçlü Yetenek
Alttan kesmeler, dik yan duvarlar ve aerodinamik aerodinamik yüzeylere 3-eksenli takım tezgahlarında ulaşmak neredeyse imkansızdır. Beş eksenli CNC teknolojisi, kesici takımın engellenen bölgeleri önlemesine ve karmaşık yollar boyunca sorunsuz kesim yapmasına olanak tanır.
Optimize edilmiş ayak izi
Tek bir 5 eksenli takım tezgahı, bir torna tezgahı, dikey freze tezgahı ve yatay freze tezgahı kombinasyonunun yerini alarak değerli atölye alanından tasarruf sağlayabilir. Ayrıca hızlı üretim hacmi, ham maddelerin nihai ürünlere dönüştürülmesini hızlandırır.
Takım tezgahı yapısı: Beşik tipi ve Döner tip
Beşik-türü (Tablo-Tablo)
Çalışma masası eğilir ve döner. Küçük ve orta-boyutlu parçalar için uygundur. Parçanın ağırlığı sınırlıdır çünkü çalışma tezgahının iş parçasının hareketini desteklemesi gerekir.
Döner-kafa (Başlık-Başlık)
İş tablası sabit kalırken (veya yalnızca doğrusal olarak hareket ederken) iş mili kafası eğilir ve döner. Ağır ve büyük parçaların işlenmesi için uygundur.
Freze{0}}Torna Merkezi
Tornalama ve 5 eksenli frezeleme işlevlerini birleştirerek karmaşık dönen parçaların tek bir çevrimde tamamen işlenmesine olanak tanır.
Başlıca endüstri uygulamaları
Havacılık
Entegre kanatlı disklerin (Blisk'lerin), pervanelerin ve gövde yapısal çerçevelerinin imalatı.
Tıbbi
Titanyum kemik plakaları, yapay kalça eklemleri ve omurga implantları üretimi.
Otomotiv
Motor emme ve egzoz manifoldları, turboşarj bileşenleri ve karmaşık enjeksiyon kalıpları.
Alet ve Kalıp
Derin boşluklu kalıp işleme ve karmaşık açılı soğutma suyu deliklerinin delinmesi.
Son
5-eksenli CNC işleme, daha yüksek hassasiyet ve daha hızlı teslimat sağlarken "tek-kez bağlama, çok yüzeyli işlemeyi" mümkün kılarak zaman, maliyet ve kalite arasındaki uyumsuzluk sorununu çözer.
Hassas üretim ortakları arayan mühendisler ve alıcılar için, olgun 5 eksenli işleme yeteneklerine sahip bir hizmet sağlayıcının seçilmesi, tasarım bütünlüğünün ve tedarik zinciri verimliliğinin sağlanması açısından çok önemlidir.
Hansheng Automation's hakkında daha fazla bilgi edininCNC işleme hizmetleri.
Referanslar
ISO 841:2001 - Endüstriyel otomasyon sistemleri ve entegrasyonu - Makinelerin sayısal kontrolü - Koordinat sistemi ve hareket terminolojisi.
Smid, Peter. CNC Programlama El Kitabı: Pratik CNC Programlamaya Yönelik Kapsamlı Bir Kılavuz. Endüstriyel Baskı, 3. Baskı.
Siemens SINUMERIK Dokümantasyonu. 5-Eksen İşleme Teknolojisi ve Kinematik.
Heidenhain Teknik Kılavuzları. 5 Eksenli İşleme operasyonları için TNC Kontrolleri.
SSS
S: 5 eksenli işleme, 3 eksenli işlemeden daha mı pahalıdır?
C: Evet. Ancak genel verimlilik ve üretim maliyetleri göz önüne alındığında, 5 eksenli işleme daha büyük ekonomik faydalar sunar.
S: Benim tarafım düz; 5 eksenli işlemeye ihtiyacım var mı?
C: Parça yalnızca tek bir düzlemde basit kesim gerektiriyorsa 3 eksenli işleme daha ekonomik bir seçimdir. Ancak parçanın birden fazla tarafta delik açılması veya pah açılması gerekiyorsa, 5 eksenli bir takım tezgahının "3+2 konumlandırma" modunun kullanılması, manuel çevirmeyi önleyerek verimliliği ve doğruluğu artırabilir.
S: Tüm 5 eksenli takım tezgahları "eş zamanlı işleme" gerçekleştirebilir mi?
C: Modern 5-eksenli takım tezgahlarının büyük çoğunluğu eş zamanlı işleme yeteneklerine sahiptir. Ancak bazı eski modeller veya belirli düşük seviye kontrolörler yalnızca "3+2" konumlandırma işlemeyi destekleyebilir.
S: 5 eksenli işleme hangi malzemeleri işleyebilir?
C: 5 eksenli işleme, alüminyum alaşımları, paslanmaz çelik, titanyum alaşımları, Inconel süper alaşımları, mühendislik plastikleri (PEEK) ve sertleştirilmiş takım çelikleri dahil olmak üzere neredeyse tüm sert malzemeler için uygundur.
S: RTCP (Takım Merkez Noktası Kontrolü) nedir?
C: RTCP (Döndürme Aracı Merkez Noktası), ileri teknolojiye sahip 5 eksenli CNC sistemlerinin temel bir işlevidir. Döner eksenlerin hareketinden kaynaklanan geometrik hataları otomatik olarak telafi ederek, CAM yazılımında sarkaç uzunluğunu yeniden hesaplamaya gerek kalmadan takım ucunun her zaman tam olarak programlanan yörüngede kalmasını sağlar.