Kresba se šikmými otvory, hlubokými dutinami nebo zakřivenými povrchy je často označena jako pěti{0}}osá práce, než někdo proces zkontroluje. Někdy je to správné volání. V jiných případech dodatečné schopnosti stroje zvyšují náklady bez vylepšení součásti. Hodnota5osé obráběnívychází z lepšího přístupu k nástrojům, menšího počtu nastavení a přísnější kontroly funkcí, které by jinak byly rozděleny do několika operací.
Plochý držák získá jen málo z umístění na pěti{0}}osé obráběcí centrum. Oběžné kolo, více{2}}portové pouzdro, tenkostěnná lékařská součást{3} nebo součást s prvky na několika složených úhlech představují jiný problém. Opakovaným odstraňováním a přestavováním na tříosém stroji lze přidat čas, příslušenství a odchylky polohy. Pro tyto díly,5osé cnc obráběcí službymůže zjednodušit celou cestu spíše než pouze nahradit jeden stroj jiným.
Co vlastně pět os dělá
Tříosá fréza se pohybuje podél lineárních os X, Y a Z. Pět-osý stroj přidává dva rotační pohyby, což umožňuje nástroji přiblížit se k obrobku z různých orientací. V závislosti na konstrukci stroje se může stůl otáčet, hlava vřetena se může naklánět nebo se může pohybovat obojí.
Tyto rotační osy umožňují řezat několik stran součásti při zachování jednoho stanoveného počátku. Boční otvor, šikmé těsnicí čelo a horní kapsa mohou být potenciálně vyrobeny bez odstranění dílu a jeho opětovného umístění. Méně nastavení pomáhá udržovat poziční vztahy mezi těmito prvky.
Jedno nastavení neznamená, že každý pěti{0}}osý díl přejde od surového materiálu k hotovému komponentu v jediné nepřerušované operaci. Hrubování, odstranění pnutí, přístup ke spodní straně, tepelné zpracování a konečná úprava mohou stále vyžadovat plánované přesuny. Cílem je odstranit zbytečné přemístění při zachování stability procesu.
3+2 Obrábění a simultánní pětiosý-pohyb
Termín5osé cnc obráběnízahrnuje dva různé přístupy. Při práci 3+2 rotační osy nejprve umístí součást pod zvoleným úhlem. Poté zůstanou pevné, zatímco osy X, Y a Z provádějí řez. Stroj může indexovat do jiného úhlu pro další skupinu funkcí.
Tato metoda funguje dobře pro více{0}}stranné díly, šikmé otvory, zkosení a povrchy, na které lze dosáhnout z řady pevných směrů. Programování a ověřování jsou obecně přímější než úplný simultánní pohyb a tímto způsobem lze efektivně vyrábět mnoho dílů popsaných jako pěti{2}}osé komponenty.
Vsouvislé pěti{0}}osé obrábění, všech pět os se může při řezání pohybovat společně. Úhel nástroje se podél dráhy mění, díky čemuž je metoda vhodná pro oběžná kola, lopatky, tekoucí kanály, zářezy a volné-povrchy.
Tyto dvě metody by neměly být považovány za zaměnitelné názvy. Součást s pěti pevnými směry obrábění může vyžadovat umístění 3+2, zatímco hladce se měnící aerodynamický povrch může vyžadovat současný pohyb. Pokud kupující zadá „pět-os“ bez vysvětlení geometrie nebo požadavku na proces, dodavatel musí stále určit, který přístup dává smysl.
Proč méně nastavení může zlepšit přesnost
Každé nové nastavení vyžaduje, aby byl souřadný systém obrobku znovu vytvořen. Umístění přípravku, kvalita vztažného bodu, snímání, upínání a manipulace představují malé odchylky. Jediná varianta může být přijatelná, ale řetězec nastavení může ovlivnit konečný vztah mezi dírami, plochami a profily.
Uvažujme těleso ventilu s vodicím otvorem na přední straně a protínajícím se průchodem vstupujícím z úhlu. Pokud jsou dva prvky obráběny v samostatných upínačích, jejich vztah závisí na přesnosti druhého místa. S vhodným5 osé frézování, nástroj se může přiblížit k úhlovému průchodu, zatímco původní počátek zůstává aktivní.
Malé šarže mohou také těžit. Konvenční trasa může vyžadovat několik vyhrazených přípravků pro různé strany součásti. Stůl s pěti osami může nahradit některé z těchto orientací přípravků, čímž se zkrátí doba přípravy a fixní náklady spojené s krátkým provozem. Skutečná úspora závisí na programu, upínání obrobku a plánu kontroly; samotné vyšší sazby stroje neodhalí celkové náklady na součást.
Pět{0}}osé vybavení nezaručuje přísnou toleranci
Stroj s pěti řízenými osami stále řeže skutečný materiál držený skutečným přípravkem. Velikost součásti, tloušťka stěny, dosah nástroje, řezná síla, napětí materiálu, teplota a nejistota kontroly zůstávají součástí výsledku. Konfigurace stroje zlepšuje řízení přístupu a nastavení, ale nemůže tyto podmínky odstranit.
Multi{0}}Wins publikuje standardní toleranci přibližně ±0,025 mm na své všeobecné servisní stránce, přičemž přísnější požadavky jsou posuzovány projektem. Na stránce kontinuálního obrábění je uvedena možnost lineární tolerance kolem ±0,0127 mm pro vybraná zařízení a procesy. Jiné přesné frézovací práce mohou podporovat užší místní prvky, pokud to geometrie, materiál, uchycení a měření umožňují. Tyto údaje patří k různým provozním podmínkám a neměly by být sloučeny do jednoho univerzálního příslibu.
Když výkres vyžaduje ±0,005 mm, první otázkou je, kde tato tolerance platí. Krátké vrtání, hluboká-podlaha dutin, velká tenká stěna a volný-profil představují velmi odlišné problémy s ovládáním. Kvalifikovaný poskytovatel5osé obráběnízkontroluje prvek a základ spíše než uvede nejmenší číslo na výkresu, jako by to platilo všude stejně.
Stejnou pozornost si zaslouží geometrické tolerance. Profil, poloha, rovinnost, házivost a kolmost mohou být důležitější než jednoduchý plus-nebo{2}}minusový rozměr. Kontrolní plán musí být schopen reprodukovat vztažný systém použitý na výkresu, jinak bude nahlášený výsledek obtížně interpretovatelný.
Orientace nástroje je hlavní součástí výhody
Hluboké dutiny a šikmé povrchy často nutí tří{0}}osý proces používat dlouhé nástroje. S rostoucím přesahem nástroje klesá tuhost a fréza se stává citlivější na vibrace a průhyb. Výsledkem může být chvění, špatná povrchová úprava nebo konzervativní cyklus s lehkými řezy.
Pohyb v pěti{0}}osách může naklonit součást nebo vřeteno tak, aby kratší fréza dosáhla stejného prvku. Kratší nástroj je obecně tužší, což dává procesu více prostoru pro kontrolu řezné síly a kvality povrchu. Programátor může také použít stranu nástroje s kulovým nebo býčím-nosem namísto ponechání středu hrotu s nízkou-povrchovou{5}}rychlostí na obrobku.
Na volném-povrchu ovlivňuje orientace nástroje výšku hrotu a viditelné značky nástroje. Simultánní5osé obráběnímůže udržovat příznivější kontaktní úhel při změně povrchu. To může snížit ruční leštění, i když konečný výsledek stále závisí na fréze, překročení,{1}}posuvu, vyhlazení dráhy nástroje a materiálu.
Vyhýbání se kolizi se zároveň stává náročnější. Špička nástroje může uvolnit součást, zatímco držák, hlava vřetena, otočný stůl nebo upínací přípravek ne. Simulace CAM by měla pokrývat celý pohyb stroje, nejen naprogramovanou dráhu frézy.
Díly, které běžně vyhovují 5osému frézování
Nejsilnější kandidáti na5 osé frézováníkombinovat několik směrů, měnící se povrchy, obtížný přístup nebo přísné polohové vztahy. Mezi typické příklady patří oběžná kola, lopatky turbín, držáky pro letectví a kosmonautiku, robotické klouby, součásti lékařských přístrojů, výkonné automobilové díly, díly polovodičových zařízení a přesná pouzdra.
Tyto součásti mohou obsahovat hluboké vnitřní prvky, složené -úhlové díry, tenké stěny, podříznutí nebo několik obrobených ploch souvisejících s jedním podkladem. Pět-osá trasa může snížit počet přenosů těchto vztahů mezi zařízeními.
Jednoduché desky, otevřené kapsy a běžné hranolové části často zůstávají lepšími kandidáty pro tří{0}}osé nebo čtyř{1}}osé vybavení. Rotační součásti mohou být hospodárnější na CNC soustruhu nebo soustružnickém-centru. Správný stroj sleduje geometrii; kategorie produktu by neměla určovat proces před kontrolou výkresu.
Materiál mění strategii obrábění
Hliníkové slitiny jsou široce používány v leteckých konstrukcích, elektronice, robotice a automatizačních zařízeních. Typy jako 6061 a 7075 se liší pevností, zbytkovým napětím, dostupností a dokončovacím chováním. Kompletní RFQ by měla uvádět slitinu i tvrdost.
Titanové slitiny kombinují pevnost s nízkou tepelnou vodivostí, takže řezné teplo zůstává soustředěno v blízkosti nástroje. Příznivý pěti-úhel nástroje může pomoci řídit záběr, ale řezná rychlost, chladicí kapalina, povlak a dráha nástroje stále vyžadují pečlivou kontrolu. Inconel a další žáruvzdorné-litiny kladou ještě vyšší nároky na životnost nástroje a strojní čas.
Nerezové oceli, jako je 304 a 316, mohou pracovat-ztvrdnout, když se nástroj otírá nebo se záběr stává nestabilním. Hluboké dutiny a tenké řezy vyžadují plánované sekvence řezání a spolehlivé chladicí kapaliny. Technické plasty jako POM a PEEK vytvářejí nižší řezné síly, přesto teplota, upínací tlak, odezva na vlhkost a vnitřní napětí mohou ovlivnit rozměry po obrábění.
Neexistuje žádný jediný pěti{0}}osý program, který lze mezi těmito materiály přenášet beze změny. Výběr nástroje, otáčky vřetena, posuv, chlazení, upnutí obrobku a kontrola musí být přizpůsobeny materiálu a vlastnostem.
Tenké stěny a hluboké dutiny potřebují více než přístup
Tenké stěny se mohou pohybovat pod upínací i řeznou silou. Kóta se může jevit správně, když je součást držena, a poté se po uvolnění změnit. K ovládání konečného tvaru může být zapotřebí symetrické odstraňování třísek, stupňovité hrubování a dokončování, místní podpora a dráhy nástroje s nízkou silou.
Hluboké dutiny přinášejí jiný mix problémů. Pět{1}}osé naklánění může snížit přesah nástroje, ale odvádění třísek a tepla zůstává v omezeném prostoru obtížné. Program musí také počítat s vůlí mezi obrobkem, držákem, vřetenem a konstrukcí stroje v celém rozsahu naklánění.
Problémy se často překrývají. Titanová čepel kombinuje teplo, vibrace a tenkou část. Hluboké hliníkové pouzdro může kombinovat dlouhé vnitřní stěny s bočními prvky a omezeným tokem třísek. The5osé cnc obráběnístrategie se musí zabývat celou částí spíše než jedním atraktivním prvkem izolovaně.
Kontrola DFM před programováním
Pět{0}}osé možnosti rozšiřují to, čeho lze dosáhnout, ale nečiní každý návrh efektivním. Dutina může být stále příliš hluboká pro praktický nástroj. Vnitřní roh může vyžadovat extrémně malou frézu. Závitu může chybět vstupní nebo výstupní prostor a kritický povrch může být po obrábění obtížně měřitelný.
Navrhněte-pro-výrobní kontrolní kontroly přístupu k nástroji, pojezdu rotační-osy, rizika kolize, logiky tolerance, výběru materiálu, plánování základů, upínání obrobku a kontroly. Také identifikuje změny návrhu, které mohou snížit riziko bez změny funkce.
Zvětšení jednoho nekritického poloměru může umožnit kratší a silnější standardní nástroj. Změna směru otvoru může odstranit speciální operaci. Přidáním dočasného upínacího prvku lze stabilizovat tenkou součást a později ji odstranit. Jedná se o malé změny výkresu s přímým vlivem na dobu cyklu a opakovatelnost.
DFM musí proběhnout dříve, než bude stanovena nabídka a program. Jakmile byly díly vyříznuty, diskuse o vyrobitelnosti přišla příliš pozdě na to, aby se předešlo původní ceně.
Od prototypu po opakovanou výrobu
Mnoho5osé cnc obráběcí službyzačít prototypy nebo krátkou ověřovací dávkou. V této fázi je cílem ověřit geometrii, sestavu a výkon. Flexibilní přípravky a zvláštní pozornost operátora mohou být rozumné, protože tým se o dílu stále učí.
Výroba potřebuje další kontrolu po schválení vzorku. Opakovatelnost upínacích přípravků,-limity životnosti nástrojů, rutiny sondování,-kontrola procesu, šarže materiálu a manipulace mezi operacemi se stávají důležitějšími s rostoucím množstvím. Metoda, která funguje pro tři prototypy, může u opakované objednávky příliš záviset na ruční úpravě.
První{0}}kontrola článku potvrdí počáteční nastavení. Nedokáže popsat, jak se proces mění, když se nástroje opotřebovávají, stroj se zahřívá a mění se dávky materiálu. Kritické funkce vyžadují frekvenci měření a plán odezvy. U složitých povrchů může být vyžadována kontrola CMM pro porovnání vyrobeného profilu s nominální geometrií CAD.
Stejně praktická je kontrola revizí. Výkres, 3D model, objednávka, kontrolní program a cestující v obchodě by měli identifikovat stejnou verzi. Když se návrh změní, staré soubory musí opustit aktivní proces. Přesný stroj nemůže kompenzovat zastaralý model.
Co zahrnout do pětiosé-žádosti o nabídku
3D model ukazuje tvar, ale obvykle nesplňuje všechny požadavky na přijetí. Odešlete technický výkres ve formátu PDF s STEP nebo jiným vhodným modelem a ujistěte se, že se revize shoduje.
RFQ by měla identifikovat:
- Druh materiálu, stav a povolené náhrady
- Množství prototypu, množství výroby a očekávaná roční poptávka
- Vztažné body, kritické rozměry, uložení a geometrické tolerance
- Drsnost povrchu, tepelné zpracování a konečná úprava
- Funkce vázané na montáž, těsnění, průtok nebo pohyb
- Inspekční zprávy, materiálové certifikáty a sledovatelnost
- Kosmetické limity, požadavky na balení a dodání
- Zda je povinný 3+2 nebo současný pohyb v pěti-osách
Poslední položka by měla být uvedena pouze v případě, že záleží na samotném procesu. Pokud je smlouva založena na hotovém dílu, dodavatel může mít možnost zvolit ekonomičtější kombinaci tří-os, 3+2, současných pěti-os, soustružení, broušení nebo EDM. Když certifikace nebo schválená cesta vyžaduje konkrétní proces, tato podmínka patří do původního RFQ.
Čtení nabídky 5osého obrábění
Pět{0}}osový strojový čas obvykle stojí více než základní tříosý-čas, ale hodinová sazba je pouze jedním prvkem. Kratší trasa může eliminovat přípravky, průběžnou kontrolu, nastavovací práci a čas ve frontě mezi stroji. U složité součásti může být součet nižší, i když je hodinová sazba stroje-vyšší.
Materiál, programování, simulace, spotřeba nástroje, upínání obrobku, doba cyklu, kontrola, dokončovací práce a riziko zmetkovitosti, to vše ovlivňuje cenovou nabídku. Titanové oběžné kolo a hliníkové-jednostranné pouzdro mohou mít podobnou velikost a zcela odlišné náklady. Složité povrchy také vyžadují více přípravy a ověření CAM než sada pevných vrtaných ploch.
Srovnatelné nabídky musí sdílet stejné předpoklady. Zkontrolujte stav materiálu, množství, výklad tolerance, zahrnuté zprávy, povrchovou úpravu, balení a dodávku. Pokud jeden dodavatel předpokládá standardní toleranci, zatímco jiný cení plně zdokumentovanou kontrolu profilu, jednotkové ceny nepředstavují stejnou práci.
Použijte pět os, kde je proces přínosný
5osé cnc obráběníje užitečný pro složené úhly, prostorové povrchy, hluboké dutiny, vícestranné vzory děr a součásti, které opakovaným nastavováním ztrácejí přesnost. Programátorovi také poskytuje větší kontrolu nad dosahem nástroje a kontaktním úhlem. Jednodušší díly lze stále vyrábět ekonomičtěji na tří-osém, čtyř{4}}osém nebo soustružnickém zařízení.
Více{0}}výher poskytuje 3+2 umístění a simultánní5osé obráběnípro hliník, nerezovou ocel, titan, žáruvzdorné-slitiny a technické plasty. Dostupné vybavení, dráha, tolerance, dokončení a dodací lhůty jsou posuzovány podle skutečného výkresu, protože různé stroje a struktury součástí podporují různé limity.
Odešlete společně požadavky na materiál, množství, toleranci, kontrolu a dokončenípožádat o cenovou nabídku projektu. Tyto informace poskytují technickému týmu dostatek kontextu, aby se mohl rozhodnout, zda je nutná práce v pěti{1}}osách a jaká forma se hodí ke komponentě.
Nejsilnější5osé obráběníprojekt je definován krátkým, stabilním a měřitelným procesem. Schopnost stroje je důležitá, ale výsledek stále pochází ze správného plánování vztažných bodů, přístupu k nástroji, upínání obrobku, programování a kontroly.
Štítky:5osé obrábění, 5osé cnc obrábění, 5osé cnc obrábění, 5osé frézování, 5osé obrábění
