5-as CNC-bewerking: Precisie, efficiëntie en ontvrijheid ontgrendelen

CNC staat voor Computer Numerical Control (computernumerieke besturing), een machine die materiaal verwijdert met behulp van precisie- en hogesnelheidssnijgereedschappen om het uiteindelijke ontwerp te vormen. Het programmeren van de CNC-machine en het bepalen van zijn beweging is cruciaal; de instructies kunnen worden voltooid met behulp van gecodeerde computer-ondersteunde productiesoftware (CAM) en CAD-bestanden.

Wat is 5-as CNC-bewerking?

Vijf-as verwijst naar de drie lineaireassen (x, y en z) plus twee draaiassen. In vergelijking met de gangbare drie-as-bewerking (x, y, z - drie vrijheidsgraden), verwijst vijf-as-bewerking naar de verwerking van complexere geometrische onderdelen, waarbij het bewerkingsgereedschap in vijf vrijheidsgraden moet worden gepositioneerd en verbonden. Er worden verschillende asconfiguraties gebruikt om bewerkingsoperaties uit te voeren. (CNC-bewerking: 3-as VS 4-as VS 5-as)

Huidige typen vijf-as CNC-machines

In het mechanische ontwerp van 5-as bewerkingscentra zijn machinefabrikanten voortdurend bezig met het ontwikkelen van nieuwe beweegmodi om aan diverse eisen te voldoen. Samengevat zijn er momenteel diverse typen vijf-as machines op de markt. Hoewel hun mechanische structuren uiteenlopende vormen hebben, zijn er voornamelijk de volgende 5 typen:

• Twee draaicoördinaten controleren direct de richting van de gereedschapas (dubbele zwaaihoofdvorm)
• De twee coördinatenassen liggen boven aan het gereedschap, maar de draaias is niet loodrecht op de lineaire as (kantelzwaaihoofdtype)
• Twee draaicoördinaten controleren direct de rotatie van de ruimte (dubbele draaitafelvorm)
• De twee coördinatenassen liggen op de werktafel, maar de draaias is niet loodrecht op de lineaire as (kantelwerktafel)
• Twee draaicoördinaten, één werkend op het gereedschap en één op het werkstuk (één zwaai en één rotatie)

Men gaat ervan uit dat 5-as bewerking de efficiëntie vergroot en de benodigde tijd vermindert. De 5-as biedt flexibiliteit en voorkomt mogelijke botsingen met de gereedschaphouder. De titel van het te snijden gereedschap bevindt zich in de juiste positie, wat ook een geschikte houding voor snijden biedt. De configuratie van 5-as bewerking definieert de te gebruiken as. De asvereisten hangen af van de machine en het te snijden gereedschap, en hangen volledig af van of het onderdeel enkel of meervoudig is.

Voordelen van 5-as CNC-bewerking

Minder opstellingen

Het eerste en belangrijkste punt is de mogelijkheid om complexe vormen in één opstelling te bewerken. Voor contouronderdelen of bewerking op meerdere vlakken vereisen 3-as machines meerdere opstellingen, wat kan leiden tot incorrecte uitlijning, hogere kosten en andere fouten. De vijf-as machine kan bijna alle zichtbare oppervlakken bewerken, met uitzondering van de bodem of klemgebied. Deze mogelijkheid vermindert de behoefte aan meerdere opstellingen of speciale vastzetten aanzienlijk. In sommige gevallen vermindert het het aantal opstellingen tot één. Dit verbetert de efficiëntie, bespaart tijd, verlaagt kosten en voorkomt bedieningsfouten.

Complexe vormen

5-as bewerking biedt ook de mogelijkheid om extreem complexe onderdelen uit een massief blok te bewerken, en dit type bewerking kan ook veel boortijd besparen. Het boren van een reeks gaten met verschillende samengestelde hoeken is zeer tijdrovend. Met een vijf-as machine kan de boor automatisch worden georiënteerd langs de juiste as voor elk gat, zodat het boren sneller kan worden voltooid.

5-as CNC-machines kunnen zelfs de meest complexe hoeken bereiken. Als uw onderdelen complexe 4D- en 5D-onderdelen vereisen, dan heeft u een machinefabriek nodig die uitgerust is met 5-as machines en de beste operators. Gecombineerd met de hoogste afwerking en toleranties, zijn we in staat om complexiteit te bereiken die niet bereikt kan worden met 2-as of 3-as machines. Het hoeft slechts één keer ingesteld te worden, wat kan worden omgezet in hogere productiviteit en hogere werkstukkwaliteit.

Dit proces stelt u in staat om complexe onderdelen te bewerken die anders gietwerk zouden vereisen. Als u een lage volumeproductie of prototypenfabricatie heeft, kunt u onderdelen in een paar weken bewerken in plaats van maanden te wachten op de voltooiing van het gietwerk.

Ongekende precisie, efficiëntie en kosteneffectiviteit

5-as bewerking is de meest efficiënte en nauwkeurige onder alle vergelijkbare producten. Aangezien het aantal vastzetten in meerdere operaties gering is, kan het gebruik ervan direct vertaald worden in betere bewerkte onderdeelenkwaliteit en duurzaamheid. Dit betekent goede onderdelen, minder afval, lage vormkosten en korte werktijden.

Elke keer dat de instelling wordt gewijzigd, ontstaat een kleine fout. Door minder instellingen te gebruiken, of zelfs slechts 1 instelling, kan deze foutbron worden geëlimineerd, waardoor de element-naar-element nauwkeurigheid verbetert.

Kort snijgereedschap

5-as bewerking stelt u in staat om korter snijgereedschap te gebruiken, omdat u de gereedschaphouder kunt verlagen en het gereedschap op de juiste manier kunt oriënteren. Dit helpt om hogere snijsnelheden te bereiken zonder te veel druk op de snijder uit te oefenen. Wanneer de machine het gereedschap goed vasthoudt, wordt de belasting op het gereedschap verminderd, en kan korter snijgereedschap de trilling van het gereedschap verminderen, waardoor ongelukkige breuk en trilling worden verminderd.

Betere oppervlakteafwerking

Door gebruik te maken van de vierde en vijfde draaias, kunnen we het onderdeel dichter bij het snijgereedschap brengen. Als het onderdeel dichter bij het snijgereedschap kan komen, kan het snijgereedschap korter zijn. Kortere snijgereedschappen zijn bij hogere snijsnelheden minder gevoelig voor trillingen, wat direct van invloed is op de oppervlakteafwerking. Kortere gereedschappen en minder doorbuiging betekenen minder ratelen en een betere oppervlakteafwerking.

Verbeterde gereedschapslevensduur

Het kan een constante spanbelasting en optimale snijpositie handhaven, waardoor de cyclusduur en levensduur van het gereedschap worden verlengd. Kortere gereedschappen hebben een hogere stevigheid en zullen geen excessieve gereedschapsdoorbuiging veroorzaken, waardoor de levensduur van het gereedschap wordt verlengd.

Toepassingen van 5-as CNC-bewerking

5-as bewerking kan breed worden toegepast in alle takken van de industrie, met name in toepassingen die onderdelen met complexe geometrieën en strikke toleranties vereisen.

Dit productieproces is het meest populair in de luchtvaartindustrie, maar deze nuttige kenmerken hebben meer industrieën gedreven om het te adopteren. Branches die profiteren van dit proces zijn onder andere olie en gas, medisch, alternatieve energie en de auto-industrie.

Conclusie

De voordelen van vijf-as bewerking zijn zeer duidelijk, waaronder het besparen van tijd en geld, wat voor de hand ligt. Vijf-as gekoppelde CNC is de meest moeilijke en meest toegepaste technologie in CNC-technologie. Het integreert computerbesturing, hoogpresterende servodrijving en precisiebewerkingstechnologie, en wordt gebruikt in de efficiënte en nauwkeurige geautomatiseerde bewerking van complexe gekromde oppervlakken. Hoewel 5-as CNC-machines duur zijn, zijn ze nu de hoofproducten in vooruitstrevende machinefabrieken.