Wat is 5-assige CNC-bewerking?

Bij subtractieve productie is het erg belangrijk om de beste machine voor uw specifieke productiebehoefte te kiezen. Van materiaalkeuze tot geometrieën tot insteltijden en meer, de juiste machine kan leiden tot verhoogde productie-efficiëntie en kostenbesparingen. In de medische industrie maken onderdelen die hoge toleranties vereisen en samengesteld kunnen zijn uit complexe geometrieën vaak gebruik van 5-assige cnc-bewerking. Dit vermindert het aantal complexe onderdeelinstellingen dat nodig is bij het bewerken van meerdere assen tot hun respectieve nulpunten.

De assen in CNC-bewerking

5-assige CNC-bewerkingen zijn paden waar de onderdelen of gereedschappen tegelijkertijd langs kunnen bewegen. De hoofdassen:X, Y en Z, maken deel uit van het basis Cartesiaanse coördinatenstelsel dat voor het eerst werd voorgesteld door de wiskundige en filosoof Rene Descartes in de 16e eeuw. Dit wordt gebruikt om de driedimensionale ruimte te beschrijven en kan worden weergegeven als drie loodrechte lijnen die in verschillende richtingen gaan. De drie assen kruisen elkaar op een punt in het midden dat de oorsprong wordt genoemd en dat als referentiepunt wordt gebruikt om de lengte langs elke as te meten.

De laatste twee assen, A en B, zijn moeilijker te begrijpen. Deze twee assen roteren rond de X- en Y-assen en kunnen worden gezien als het deel van het object dat langs de hoofdassen beweegt. De extra as genaamd C die rond de Z-as draait, bestaat ook, maar wordt meestal niet gebruikt in CNC-bewerkingsprocessen.

Hoe capabel zijn 5-assige CNC-machines?

Een 5-assige CNC-machine produceert zeer nauwkeurige resultaten. Deze geavanceerde CNC-machines zijn in staat om complexe werkstukken te maken van aluminium, staal, messing en polymeren. En dit alles wordt gedaan door gebruik te maken van vijf soorten verschillende bewegingen ten opzichte van het werkstuk. Bijvoorbeeld knuppelaluminium dat langs de X-, Y- en Z-assen is bewerkt, naast twee rotatiebewegingen van het werkstuk. Deze extra bewegingen zorgen voor meer flexibiliteit en precisie. Dit is niet mogelijk met traditionele 3-assige machines. 5-assige bewerking kan zeer complexe en aerodynamische onderdelen produceren. Dit type bewerking is gebruikt om landingsgestellen, schotten en meer te produceren.

Het verwijderen van zwaar materiaal, of lichtgewicht maken, is een veelgebruikte techniek in ruimtevaart- en auto-ontwerp. Door lichtgewicht te zijn, is de vraag naar 5-assige bewerking toegenomen. En er wordt steeds meer vraag naar, zowel binnen deze industrieën als in andere. 3-assige bewerking kan gemakkelijk gewicht verwijderen tijdens het voorbewerkingsproces, maar die technologie kan niet de schone afwerking bieden die vereist is voor specifieke onderdelen die hoge precisie vereisen en met minimale onderdeelinstellingen.

Kortere cyclustijd is een ander groot voordeel voor 5-assige CNC-bewerking versus 3- of 4-assige CNC-bewerking en 2D-bewerking. Een 5-assige CNC-machine heeft de mogelijkheid om ingewikkelde vormen in één opstelling te manipuleren. Minder opstellingen staat gelijk aan een verminderd potentieel van tolerantieproblemen tussen elk onderdeeldatum. Als u het aantal opstellingen reduceert, worden de doorlooptijden verkort. Daarom kunnen kleine series onderdelen snel door het productieproces gaan en wordt de reactiesnelheid van de klant verhoogd. Door beweging van onderdelen in de werkopspanningen te minimaliseren, kan gemiddeld 40 minuten per stuk worden bespaard. Voor prototyping en productie van kleine series betekent deze tijdsbesparing een aanzienlijke kostenbesparing. Met een enkele opstelling kan de 5-assige machine materialen bewerken en 360 graden vrijheid creëren om binnen elke as te bewerken.

De armatuur- en jogreducties

Machines met 5 assen kunnen in wezen elk oppervlak bewerken. Dit helpt de behoefte aan meerdere opstellingen of speciale mallen en armaturen te verminderen. Door het bewegingsbereik van de snijkop en extra rotatieassen kunnen deze machines 5 zijden van een onderdeel bereiken. Dit betekent dat er minder hermontage nodig is en minder onnodige instellingen. Dit bespaart niet alleen cyclustijd, maar bespaart ook geld en bedieningsfouten. Bovendien is er bij meerdere instellingen altijd een mogelijkheid van onjuiste uitlijning telkens wanneer het onderdeel wordt verplaatst.

5-assige machine helpt de arbeidskosten per onderdeel te verlagen

Door te kiezen voor een 5-assige machine, kunnen tijdverspilling en daaropvolgende kosten die optreden telkens wanneer een machinebediener een onderdeel aanraakt, worden geëlimineerd. Door de tijd te verminderen die nodig is om het onderdeel opnieuw te bevestigen, worden ook de arbeidskosten verlaagd. Dat wil zeggen, hoe minder tijd een operator nodig heeft om een ​​onderdeel aan te raken, hoe lager de kosten zullen zijn.

Voordelen van het kiezen van een 5-assig CNC-bewerkingssysteem

Geavanceerde systemen worden beschouwd als superieur aan traditionele 3-assige machines en hun populariteit blijft elk jaar groeien. De extra A- en B-assen breiden een oneindig aantal productiemogelijkheden uit. De snijkop en gereedschappen kunnen het werkstuk nu vanuit bijna alle mogelijke posities benaderen. Dit zorgt voor een gemakkelijke bewerking zonder dat het hele systeem opnieuw moet worden gepositioneerd. Dit is niet mogelijk op machines met minder dan vijf assen, tenzij het onderdeel wordt verplaatst.

Bovendien vindt er minder materiaalbehandeling met het product plaats door de vermindering van de benodigde herpositionering. Dit leidt tot tijdwinst en vermindering van menselijke fouten en productiekosten. Complexe onderdelen kunnen nu worden gemaakt met behulp van de extra assen, en taken waarvoor slechts drie assen nodig zijn, kunnen sneller worden voltooid met een 5-assige machine. Dit komt omdat het snijgereedschap tangentieel blijft ten opzichte van het snijoppervlak, waardoor bij elke beweging meer materiaal wordt verwijderd.

Een ander voordeel van dit proces is een verbeterde oppervlakteafwerking. Dit komt omdat het product door verschillende oriëntaties van de onderdelen dichter bij het snijgereedschap kan komen. Dit leidt tot minder trillingen van het gereedschap en een algehele gladde oppervlakteafwerking. Ontwerpsoftware zoals PowerMill van Autodesk kan dit proces helpen voltooien door een uitgebreide bibliotheek met gereedschapspaden aan te bieden voor meer optimalisatie en minimaal handmatig polijsten.

5-assige CNC-machines zijn veelzijdige productiemachines die profiteren van het gelijktijdig gebruik van maximaal vijf verschillende assen. Drie lineaire assen en twee roterende. Hun verwerkingsmogelijkheden zijn diverser dan die van een normale 3-assige CNC-machine. 5-assige CNC-machines kunnen zo worden uitgerust dat meerdere setups worden geëlimineerd en zo de behoefte aan constant toezicht verminderen, de efficiëntie verhogen en een bewerking met één opstelling of "Done-In-One" bereiken. Een 5-assige CNC-machine is een extra werkpaard voor elke machinewerkplaats. Als het efficiënt wordt gebruikt, kan het complete onderdelen maken zonder extra instellingen. Dit vermindert de uitvaltijd aanzienlijk.

Voordelen van 5-assige bewerking voor verschillende industrieën

• Automobielindustrie

De auto-industrie vereist een hoog productievolume met een kritische vereiste voor kwaliteit en consistentie. Elk onderdeel moet passen binnen een specifieke tolerantie voor veilige voertuigen. De meeste componenten in de auto-industrie worden gemaakt met behulp van goedkope processen met een hoog volume, zoals stempelen, plastic injectie en gieten. Deze economische en snelle technieken vereisen echter geavanceerde en zeer nauwkeurige gereedschappen en dit is een ideale situatie voor 5-assige bewerking.

• 5-assige bewerking in de medische industrie

Net als de lucht- en ruimtevaartindustrie stelt de medische industrie zeer hoge eisen aan kwaliteit. Bepaalde medische onderdelen kunnen een direct en onmiddellijk effect hebben op de gezondheid of overlevingskans van een persoon als er nadelige kwaliteitsproblemen zijn. Sommige medische componenten hebben organische vormen die uit exotische materialen zijn gefreesd zodat ze in een patiënt kunnen worden geïmplanteerd. 5-assige CNC's kunnen zowel dit soort materialen bewerken als de organische vormen van dergelijke implantaten verwerken. Behalve implantaten is er ook behoefte aan 5-assige op andere medisch gerelateerde toepassingen zoals medische waaiers en CT-scannercomponenten.

• 5-assige bewerking in de energie-industrie

De energie-industrie is een belangrijk onderdeel van andere industrieën. Het is enorm en bevat veel verschillende geavanceerde mogelijkheden en technologieën. Van krachtcentrales tot zonne-energiesystemen en zelfs meer exotische technologieën zoals fusie, er is behoefte aan geavanceerde componenten. Deze veeleisende specificatie van engineering, materiaalkunde en fabricage is het gevolg van deze intensieve eisen. En er is behoefte aan bewerkingssystemen die op betrouwbare wijze geavanceerde componenten kunnen produceren en dit is waar 5-assige machines echt uitblinken.