Professionaalse täppismehaaniliste komponentide tarnijana saab meie insenerimeeskond sageli klientidelt päringuid, näiteks: "Kas see osa nõuab kindlasti 5-teljelist töötlemist või saab seda teha 4-teljelise masinaga odavamalt?" või "Kui me valime raha säästmiseks 3-teljelise töötluse, kuid see nõuab kuut ümberpaigutamis- ja kinnitustoimingut, kas see mõjutab oluliselt valmistoodet?" Täppistootmise valdkonnas pole õiget tüüpi tööpinkide valimine mitte ainult tehniline, vaid ka kuluefektiivsuse küsimus.
Tuginedes oma laialdasele täppistootmise kogemusele, pakub Hansheng teile 3-teljelise, 4-teljelise ja 5-teljelise CNC-töötluse põhjalikku võrdlust kulude, täpsuse, geomeetria ja partii suuruse osas, mis aitab teil teha kõige sobivama valiku.
Edasiseks lugemiseks keskendub see artikkel peamiselt võrdlustele. Kui soovite konkreetse tehnoloogia üksikasjade kohta rohkem teada saada, vaadake meie spetsiaalseid artikleid:
Mis on 4-teljeline CNC töötlemine?
Mis on 5-teljeline CNC töötlemine?
Põhiline võrdlus
Kolme võimaluse võrdluse selgemaks muutmiseks koostasime teile kiireks ülevaateks põhjaliku võrdlustabeli.
| Mõõtmed | 3-teljeline CNC töötlemine | 4-teljeline CNC töötlemine | 5-teljeline CNC töötlemine |
|---|---|---|---|
| Liikumise põhimõte | Lineaarne liikumine X-, Y-, Z-teljel. Lõiketööriist on alati töödeldava detailiga risti. | Lineaarne liikumine X-, Y-, Z-teljel + A-teljel (toorik pöörleb ümber X--telje). | Lineaarne liikumine X-, Y-, Z-teljel + A/B/C-teljel (toorik võib pöörata/kallutada kõikides suundades). |
| Põhivõimekus | Saab töödelda ainult ülemist pinda või ühte nulltasapinda. | Saab töödelda nelja külge ühe seadistusega; sobib silindriliste osade ja spiraalsete detailide jaoks. | Saab töödelda viit nägu ühe seadistusega; võimeline töötlema väga keerulisi pidevaid pindu ja sisselõiget. |
| Töötlemise maksumus | Madalaim (nt madalamad tunnitasud). | Mõõdukas (kulutõhus{0}}, vähendab käsitsi seadistamise kulusid). | Kõrgeim (kallid seadmed, keeruline programmeerimine). |
| Programmeerimise keerukus | Lihtne, tavaoperaator saab seadistada. | Mõõdukas, nõuab pöördtelje häirete arvestamist. | Väga kõrge, nõuab täiustatud CAM-tarkvara ja kogenud insenere. |
| Sobivad osad | Lamedad plaadid, lihtsad korpused, ühepoolse{0}}puuriga osad. | Võllid, hammasrattad, külgmiste aukudega korpused, silindriline graveering. | Turbiinilabad, kosmosetööstuse konstruktsioonikomponendid, ortopeedilised implantaadid. |
| Peamised piirangud | Mitme näo töötlemiseks on vaja mitut{0}}seadistust, mis toob kaasa kuhjunud vigu ja madala efektiivsuse. | Ei saa töödelda nurga all olevaid auke, mis ei ole pöördeteljega risti; surnud tsoonid on endiselt olemas. | Kõrge hind; väga kõrged nõudmised kinnitusdetailide disainile. |
Kuidas valida oma projekti põhjal?
Hansheng Automation aitab teil hinnata projekti jaoks vajalike telgede arvu kahest vaatenurgast.
Projektiosade geomeetrilised omadused ja keerukus
1. Kui osad on peamiselt tasapinnalised ja nende omadused (augud, pilud, õõnsused) on koondunud ühes või kahes vastassuunas või kui detail vajab töötlemist mitte rohkem kui kahel pinnal ja tolerantsinõuded võimaldavad käsitsi ümberpööramist (nt +/- 0.05 mm või rohkem), on 3-teljeline töötlemine kõige ökonoomsem valik.
2. Kui projektiosad on silindrilised või funktsioonid on jaotatud ümber kesktelje (nt hammasrattad või külgmiste aukudega puksid) või kui teie ruudukujulised osad nõuavad põhjalikku töötlust külgedel, võib 4-teljeline töötlemine lõpetada töö neljal pinnal ühe seadistusega, vältides 3-teljelise masina korduvate seadistustega seotud nullpunkti kadumise probleeme.
3. Kui teie disain sisaldab keerulisi orgaanilisi pindu (nt tiivikud), ruumiliselt keerulisi nurga all olevaid auke (mitte-vertikaalsed, mitte-horisontaalsed) või sügavaid õõnsusi ja kitsaid pilusid, mis nõuavad jäikuse säilitamiseks tööriista kallutamist, või kui teil on vaja säilitada ülikõrge positsioonitäpsuse tolerantsid (nt +/{{6} täpsusega pinnaosa) mehaaniline töötlemine vastab teie vajadustele.
Projekti ökonoomika ja tootmisskaala
1. Prototüüpide ja väga väikeste partiide (umbes 1-10 tükki) puhul on 3-teljeline töötlemine tavaliselt eelistatud selle madalaima algkulu tõttu. Kui geomeetria ei sunni teid kasutama mitmeteljelist töötlemist, proovige disaini lihtsustada, et see sobiks 3-teljelise töötlemisega.
2. Keskmise-mahu tootmiseks (10-500 tükki) pakub 4-teljeline töötlemine parimat kuluefektiivsust. Kuigi 4-teljelise masina tunnitasu on veidi kõrgem kui 3-teljelisel masinal, säästab see märkimisväärselt käsitsi seadistamise aega. Näiteks osa, mis vajab 3-teljelisel masinal kolme ümberpööramist, saab 4-teljelisel masinal ühe seadistusega lõpule viia, mille tulemuseks on kogukulude märkimisväärne vähenemine.
3. Suure-mahu tootmiseks, kus on kõrged täpsusnõuded ja vajadus tagada ülikõrge asukohatäpsus või kui osad on äärmiselt keerulised, soovitame, et kuigi 5-teljelisel töötlemisel on kõrgem ühikuhind, välistab see ooteajad ja praagiriskid mitme-protsessi töövoogudes ning võib olla projekti üldise tsükli seisukohast kuluefektiivsem.
Levinud väärarusaamu{0}}mitmeteljelise töötlemise kohta
1. eksiarvamus: "Mida rohkem telgi masinal on, seda parem on töötlemise kvaliteet."
See arusaam ei ole päris õige. Töötlemise kvaliteet sõltub mitmest tegurist, nagu tööpingi jäikus, lõikeriistade valik ja inseneride oskuste tase. Me ei tohiks pimesi kõrgtehnoloogiat taga ajada, valides viie-teljelise masina kasuks. peaksime arvestama projekti tegelike vajadustega.
2. eksiarvamus: "viie-teljega tööpingid suudavad kõike."
Tõde on see, et ka viie{0}}teljega masinatel on piirangud. Neil on väga suur kinnituste häirete oht ja tööriista pikkus on piiratud. Lisaks on programmeerimis- ja silumisaeg viie-teljega töötlemisel palju pikem kui kolme-teljega töötlemisel. Lihtsate osade puhul on viie-teljega masina kasutamine nagu "superauto kasutamine kaasaostmiseks"-see on võimalik, kuid see on tohutu ressursside raiskamine.
Kokkuvõtteks
Hansheng Automationis järgime "praktilise tootmise" filosoofiat. Me ei püüa teile müüa kalleid protsesse lihtsalt seetõttu, et meil on kvaliteetsed-seadmed. Selle asemel oleme pühendunud DFM (Design for Manufacturability) analüüsi abil optimaalse tasakaalu leidmisele kvaliteedi ja kulude vahel.
KKK
K: Kui minu osa saab töödelda 3-teljelise masinaga, kas ma saan siiski taotleda 5-teljelist töötlemist?
V: Tehniliselt on see võimalik, kuid tavaliselt on see tarbetu raiskamine. Kui teil pole detaili pinnaviimistlusele ülikõrgeid nõudeid (nt nõutakse 5-teljega samaaegset töötlemist, et vähendada kuul-otsfreesi lõikejälgi), soovitame järgida "lihtsaima protsessi põhimõtet" ja kasutada parima kuluefektiivsuse saavutamiseks 3-teljelist töötlemist.
K: Kuidas saan disaini vaatenurgast vähendada mitmeteljelise töötlemise kulusid?
V: Maksimeerige sisemise filee raadius (vältige väga väikese läbimõõduga tööriistade kasutamist).
Vähendage funktsioonide arvu äärmiselt kitsa tolerantsiga (määrake ranged tolerantsid ainult paarituspindadel).
Võimaluse korral standardsete mõõtmetega disainifunktsioonid, et võimaldada kohandatud tööriistade asemel standardsete tööriistade kasutamist.
K: Milliseid failivorminguid te hindamiseks aktsepteerite?
V: Et täpselt määrata, kas detail sobib 3-teljeliseks, 4-teljeliseks või 5-teljeliseks töötlemiseks, vajame 3D CAD-mudelit (.STEP- või .IGES-vorming). Lisage ka 2D PDF-joonis, et täpsustada kõik augud koos tolerantside, keerme spetsifikatsioonide ja pinnakareduse nõuetega.
K: Kas 5-teljelisel töötlemisel on pikem teostusaeg?
V: See sõltub osa keerukusest. Esialgne programmeerimine (CAM) ja kokkupõrke simulatsiooni aeg 5-teljelise töötlemise puhul on tõepoolest pikemad kui 3-teljelise töötlemise puhul. Kuid kui mehaaniline töötlemine algab, on tegelik tootmiskiirus sageli kiirem, kuna see vähendab protsesside vahelist ülekande- ja ooteaega. Kiireloomuliste ja keerukate prototüüpide puhul on 5-teljeline tavaliselt kiirem valik.
Viited
Masinate käsiraamat (31. väljaanne) – Industrial Press, 2020
ISO 10791 seeria: töötluskeskuste katsetingimused – Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon