Eessõna
5-teljeline CNC-mehaaniline töötlemine on äärmiselt mitmekülgne töötlemisprotsess, mis kasutab lahutavaid töötlusmeetodeid. Toorik lõigatakse viimaseks osaks, kasutades lõikeriista, mis töötab 5 teljel. CNC-mehaaniline töötlemine on suure täpsuse, kõrge efektiivsuse ja korratavuse tõttu väga populaarne.
Protsess algab töötlemata arvutipõhise disaini (CAD) failide kasutamisega, et aidata programmeerida lõiketööradu, mida haldab arvuti arvjuhtimine (CNC). Kui need tööriistaosad on programmeeritud CNC-töötlemismasinale arusaadavasse keelde, saab protsessi täielikult automatiseerida.
See artikkel keskendub 5-telje CNC-töötluse omadustele ja sellele, miks see erineb 3-telje või 2-teljega töötlemisest, ning samuti telje kasutamise eelistest.5-telje CNC töötleminemasin.
Suurema telgede arvu tõttu on 5-teljega CNC-freespinkidel suuremad võimalused kui 3-teljega ja 2-teljega freespinkidel. Masin on konfigureeritud nii, et see vähendab vajadust pideva jälgimise järele. Osade valmistamise tõhusus ja ühtne seadistus on peamised põhjused, miks tööstus otsustab rakendada 5-teljetöötlust.
Kuidas 5-telje CNC-mehaaniline töötlemine töötab?
CNC-töötlemisel moodustatakse osad lõikeriistade ja lahutava töötluse tehnikate abil, mis lõigatakse toorikule soovitud kuju saamiseks ära. Kuju määrab algne CAD (Computer Aided Design) fail. Seejärel genereeritakse G-koodi vormingus programm, mis edastab juhised otse CNC-töötlemismasinale.
Praegu on CNC-freespinkidel enamasti kolm telge, X-, Y- ja Z-telg. 5-teljelised CNC-freespingid kasutavad lõikeprotsessi teostamiseks muude nurkade alt siiski rohkem telgi. Selle tulemusena saab kasutusele võtta teljed A, B ja C. Need teljed töötavad koos X-, Y- ja Z-ga pöördenurkade all, et pakkuda 5-teljelõikurit, mis on võimeline keerukaks konstruktsiooniks, säilitades samal ajal valmistoote väga kõrge kvaliteedi. A-, B- ja C-teljed liiguvad X-, Y- ja Z-telgedest sõltumatult. Masina või CAD-i disaini konkreetne konfiguratsioon määrab, millist kolmest täiendavast pöörlemisteljest kasutatakse. See 5-telje konfiguratsioon maksab rohkem, kuna CNC-töötlusmasinate ja sisendkäskude käitamiseks on vaja kõrgemat kalibreerimise ja automatiseerimise taset.
Mis puutub täppistehnikasse, siis 5-teljetöötlus pakub parimaid täppisehituslikke lahendusi ning see on tööstusharu juhtiv inseneriprotsess auto-, lennundus- ja meditsiinitööstuses.
5-telje töötlemise konfiguratsioon
3-telg X, Y ja Z töötavad ja on kalibreeritud samamoodi nagu 3-telje CNC-masin. Kahe täiendava 5-teljega töötlemisel töötava telje liikumist juhib alati CNC-töötlusprogramm, mis sisestab masinale käsud.
Põhimõtteliselt on kahte tüüpi CNC-töötlust, mis kasutavad 5-teljeoperatsiooni:
Trunnioni stiil
Pöördetüüpi 5-teljega masin pöörleb ümber X-telje koos A-teljega ja C-telje ümber Z-telje. Pöörlemistelg on kujutatud laua liikumisega. See tüüp sobib rohkem suuremate töömahtude jaoks, kuna pole vaja kompenseerida pöörleva käepideme poolt hõivatud ruumi.
Pöörlemisstiil
Kui pöörleva 5-teljega masin töötab, pöörleb B-telg ümber Y-telje ja C-telg ümber Z-telje. Erinevus seisneb selles, et laud on lõikeprotsessi ajal alati tasane, mis tähendab, et see võib toetada raskemaid osi. Pöörlemistelg on kujutatud pöörleva lõikehooga.
Kui palju maksab CNC-{0}}teljega töötlemine?
Maksumus sõltub käsil olevast projektist ja toodetud osade arvust. Lisaks 5-teljega masina ostmise kallimale kulule nõuab 5-telje CNC-töötlus enne osade tootmist kõrgemat seadistust. Suuremad esialgsed seadistamiskulud eeltootmise ajal võivad põhjustada väiksemate partiide või ühekordsete osade maksumuse, mis on 3-teljelises CNC-töötlemismasinas toodetud samaväärsete osadega võrreldes kallimad.
See on arusaadav, kuna 5-teljelised CNC-töötlemismasinad on oma olemuselt keerukamad ja dünaamilisemad kui muud tüüpi CNC-töötlemismasinad, millel on vähem telge. 5-telgfreespingid on ka ajasäästlikumad, kuna need on kalibreeritud nii, et need lõpetavad detaili ilma sekkumiseta. Üldiselt saab töödeldava detaili valmis ühe toiminguga, seega väheneb seisakuaeg oluliselt. Vähendatud kinnitusnõuded, mis on eriti kasulik orgaaniliste keerukate osade puhul.
Miks on 5-telje CNC-töötluse jaoks vähem kinnitusvahendeid?
Lõikepea ja täiendava pöörlemisteljega saavutatav liikumisulatus tähendab, et need masinad võivad ulatuda kuni 5 detaili külge. Näiteks kui kosmosetööstus nõuab geomeetriliselt keerulisi osi, oleks 5-teljega CNC-masin selle saavutamiseks kõige võimekam tänu oma võimele jõuda keeruliste nurkadeni ja raskesti ligipääsetavatesse lõikealadesse, näiteks komposiitkõveratesse.
5-telje CNC-töötluse eelised
Kvaliteetne viimistlus
Kvaliteetsema viimistluse saab saavutada tänu 5-telje CNC-töötlusega töötavate lõiketööriistade täiustatud funktsioonidele. Seda seetõttu, et 5-teljelise CNC-töötlemismasina tööriistad võivad olla lühemad. See vähendab tööriista vibratsiooni, mis vähendab "laperduse" jälgi ja tagab lõpposa siledama pinnaviimistluse.
Kiirem töötlemine
Tänu 5-telje CNC-töötlemise suurele kiirusele ja suurenenud automatiseeritusele on sekkumine või käsitsi töötlemine vähe või üldse mitte. Seda nimetatakse sageli "üheosaliseks viimistluseks" ja "ühekordseks töötlemiseks". Mitmeteljeline tähendab, et kogu tooriku saab lõigata ühe korraga, selle asemel, et lõpliku tooriku valmimiseks vaja teha mitu toimingut. See omakorda toob kaasa kiirema väljundvõimsuse.
Saab valmistada keerukamaid kujundeid
5-telje CNC-töötlus võib luua väga keerukaid geomeetriaid. Näiteks varem nõudis paljude erinevate omadustega valandite ja detailide töötlemine soovitud kuju töötlemiseks ja viimistlemiseks palju seadistamist. Kuid enamikul juhtudel saab ühe seadistuse korral 5-teljelist CNC-töötlust kasutada ainult ühe kinnitusega, et töödelda detail, mis vastab selle täpsetele nõuetele.