Obróbka CNC 5-osiowa: kiedy jest potrzebna i dlaczego

Czym jest obróbka CNC 5-osiowa

Maszyna 5-osiowa porusza narzędzie skrawające wzdłuż trzech osi liniowych (X, Y, Z), podczas gdy dwie osie obrotowe (zwykle A i C lub B i C) przechylają lub obracają detal albo wrzeciono. To pozwala narzędziu podejść do obrabianego przedmiotu z niemal dowolnego kierunku w jednym ustawieniu.

Efektem są mniejsze uchwyty, mniej ustawień i możliwość dotarcia do złożonych kątów oraz głęboko cofniętych cech, których maszyna 3-osiowa po prostu nie potrafi.

Pozycjonowanie 3+2 a jednoczesne 5 osi

W 3+2 (nazywanym też pozycyjnym 5-osiowym) detal jest blokowany pod stałym pochylonym kątem i obrabiany konwencjonalnymi ruchami 3-osiowymi. Jest prostsze, tańsze i obejmuje większość pracy otworów pod kątem i pochyłych powierzchni.

Jednoczesne 5 osi porusza wszystkimi pięcioma osiami naraz, podążając za krzywoliniową ścieżką, co jest niezbędne dla wirników, łopatek turbin i swobodnych powierzchni, gdzie narzędzie musi pozostać prostopadłe do ciągle zmieniającej się ściany.

Kiedy naprawdę potrzebujesz 5 osi

Potrzebujesz tego, gdy detal ma cechy na wielu ścianach, które muszą się zgrać w ciasnej tolerancji, głębokie wnęki lub podcięcia nieosiągalne z jednego kierunku, ciągłe krzywoliniowe powierzchnie albo gdy redukcja ustawień jest warta zapłacenia.

Jeśli detal 3-osiowy wymaga trzech uchwytów i dwóch rund inspekcji, pojedyncze ustawienie 5-osiowe często bije go na koszt całkowity i dokładność, nawet przy wyższej stawce godzinowej.

Geometria, którą zrobi tylko 5 osi

Wirniki, łopatki turbin i sprężarek, korpusy kolektorów, implanty ortopedyczne, wnęki form z wolnymi rdzeniami i każdy detal, gdzie narzędzie musi pozostać styczne do złożonej powierzchni.

Próba wykonania tego na 3 osiach oznacza wiele ustawień, ślady po kulowym narzędziu i nakładanie się tolerancji, czego 5 osi unika w jednym mocowaniu.

Zyski na tolerancjach i wykończeniu

Ponieważ detal pozostaje nieruchomy, bazy nie przesuwają się między operacjami, więc dokładność pozycyjna między ścianami jest o wiele lepsza niż w nakładanych ustawieniach 3-osiowych.

Narzędzie może też utrzymać bardziej stały kąt natarcia do powierzchni, dając gładsze wykończenia z mniejszą liczbą śladów narzędzia, często ograniczając lub eliminując ręczne polerowanie.

Kompatybilność materiałów

5 osi obsługuje te same materiały co 3 osi: aluminium, stale nierdzewne i stopowe, tytan, Inconel i inne stopy wysokotemperaturowe oraz tworzywa konstrukcyjne. Z twardszych materiałów korzyść jest największa, bo najmniej wybaczają one wielokrotne ustawienia.

Uwagi projektowe

Nadal potrzebujesz rozsądnych zaokrągleń, pochyleń i grubości ścian; 5 osi nie usuwa podstawowych zasad obrabialności. To, co usuwa, to potrzeba rozbudowanych uchwytów i ponownego mocowania.

Projektuj z myślą o jednej głównej bazie i pozwól obrotowym osiom dosięgnąć reszty: stamtąd biorą się oszczędności czasu i dokładności.

Koszt i czas realizacji

Stawki godzinowe maszyny są wyższe, a programowanie bardziej złożone, więc naiwne porównanie godzinowe wydaje się drogie. Ale mniej ustawień, brak dedykowanych uchwytów, mniej manipulacji i mniej odpadów często czyni koszt całkowity niższym i skraca termin.

Dla małoseryjnych, wysoce złożonych detali 5 osi jest często tańszą drogą, gdy doliczy się całkowity koszt procesu.

Typowe zastosowania

Lotnicze części konstrukcyjne i silnikowe, implanty i instrumenty chirurgiczne medyczne, wnęki form wtryskowych i ciśnieniowych, komponenty napędu i pojazdów EV oraz uchwyty optyczne lub półprzewodnikowe, gdzie geometria i tolerancje nie wybaczają.

5 osi a alternatywy

Względem 3 osi z uchwytami 5 osi wygrywa dokładnością i liczbą ustawień dla złożonych detali. Względem druku 3D dostarcza pełne właściwości materiału i ciaśniejsze tolerancje, ale nie dorównuje wewnętrznym siatkom. Względem wieloustawieniowego 3-osiowego konsoliduje operacje i chroni łańcuchy tolerancji.

Możliwości 5-osiowe FabProto

FabProto wykonuje frezowanie i toczenie 3/4/5-osiowe w aluminium, stali i tytanie z dokładnością ±0,02 mm. Dla detali z kątami złożonymi, głębokimi wnękami lub swobodnymi powierzchniami nasze komórki 5-osiowe redukują ustawienia i chronią twoje krytyczne bazy. Wyślij plik CAD po ocenę wykonalności i wycenę, zwykle w ciągu 24 godzin roboczych.

Powiązane artykuły

Rozpocznij projektWszystkie artykuły