5 ass CNC mašīna un 3 ass CNC mašīna: galvenās precizitātes un efektivitātes atšķirības

Precizitātes atšķirība #1: Iestatījumu skaits

Viens no lielākajiem izmēru izmaiņu veicinātājiem ir atkārtota iestatīšana. Apsveriet alumīnija kosmosa kronšteinu, kura izmēri ir 180 mm × 120 mm × 80 mm un kurā ir augšējās virsmas kabatas, sānu atveres, leņķiskās montāžas virsmas un aizmugures atstarpes spraugas. 3 asu mašīnā operatori var veikt četras atsevišķas iestatīšanas.

Darbplūsmā ir jānostiprina augšējā virsma, jāapstrādā augšējie elementi, jāpagriež apstrādājamā detaļa,{0}}no jauna jānostiprina sānu virsma, jāatjauno-darba koordinātu sistēma un jāapstrādā sānu caurumi. Katrs iestatījums ievieš izlīdzināšanas variācijas. Pat ja armatūras atkārtojamība saglabājas ±0,02 mm robežās, kumulatīvā kļūda var palielināties vairāku darbību laikā.

5 asu mašīna automātiski pagriež apstrādājamo priekšmetu. Operators vienreiz nostiprina komponentu un veic visas apstrādes darbības tajā pašā koordinātu sistēmā. Iekārta saglabā ģeometriskās attiecības, jo sagatave paliek fiksēta.

Precizitātes atšķirība #2: instrumenta novirze

Instrumenta novirze rodas, kad griešanas spēki saliek instrumentu materiāla noņemšanas laikā. Izlieces apjoms palielinās, palielinoties instrumenta pārkarei. Piemēram, iedobei ar dziļumu 120 mm var būt nepieciešama garā gala frēze uz 3 asu mašīnas. Garie instrumenti zem slodzes izliecas, rada vibrāciju un veido koniskas sienas. Apstrādājot nerūsējošā tērauda 316 vai Ti-6Al-4V titāna sakausējumu, griešanas spēki kļūst ievērojami lielāki nekā tie, kas saskaras ar alumīniju.

5 asu mašīna rotē apstrādājamo priekšmetu, lai uzlabotu piekļuvi instrumentam. Tā vietā, lai instrumentu pagarinātu par 120 mm dobumā, iekārta sasver apstrādājamo priekšmetu un ļauj īsākam griezējam sasniegt to pašu funkciju. Īsāks instruments iztur lieces un saglabā izmēru konsekvenci. Šī strukturālā priekšrocība nodrošina izmērāmus sienas taisnuma un kontūru precizitātes uzlabojumus.

Precizitātes atšķirība #3: Virsmas apdares konsistence

Virsmas apdare ir atkarīga no instrumenta piesaistes leņķa un griešanas stabilitātes. Apstrādājot izliektas virsmas ar 3 asu darbgaldu, griezējs var saskarties ar materiālu pastāvīgi mainīgās pozīcijās gar instrumenta rādiusu. Tas var radīt nevienmērīgas ķemmīšgliemeņu pēdas, virsmas viļņainību un papildu pulēšanas prasības.

5 asu mašīna nepārtraukti pielāgo instrumenta orientāciju, lai saglabātu kontrolētu kontakta leņķi, vienlaikus noņemot materiālu. Veidnes dobumam ar brīvas formas virsmu 3 asu apstrādei bieži ir nepieciešama lodveida priekšgala apdare ar nelielu soli -virs vērtībām, savukārt 5 asu apstrāde ļauj instrumentam sasvērties un uzturēt optimālu saķeri. Tas samazina virsmas nelīdzenumus un samazina apdares darbības.

Precizitātes atšķirība Nr. 4: ģeometriskā precizitāte sarežģītām funkcijām

Daudzām rūpnieciskām sastāvdaļām ir krustojoši elementi, piemēram, turbīnu lāpstiņas, lāpstiņriteņi, medicīniskie implanti un veidņu ieliktņi. Šīs sastāvdaļas satur vairākas virsmas, kurām jāsaglabā precīzas pozicionēšanas attiecības. Trīs asu iekārtā katrai funkcijai var būt nepieciešami atsevišķi iestatījumi, kas apgrūtina ģeometrisko attiecību uzturēšanu, palielinoties iestatījumu skaitam.

5 asu mašīna visā apstrādes laikā uztur vienu koordinātu atsauci, kontrolējot visas funkciju atrašanās vietas vienā sinhronizētā kustību sistēmā. Tas samazina uzkrātās pozicionēšanas atšķirības. Komponentiem, kas satur saliktus leņķus un izliektas ģeometrijas, uzlabojumi var būt ievērojami.

Efektivitātes atšķirība Nr. 1: Iestatīšanas laiks

Ražošanas efektivitāti nenosaka tikai vārpstas ātrums; iestatīšanas laiks bieži patērē lielu daļu no kopējā ražošanas laika. Apsveriet nelielu -sērijveida ražošanu ar divdesmit veidņu ieliktņiem, kur katram ieliktnim ir nepieciešami četri stiprinājumi, trīs izlīdzinājumi un vairāki zondēšanas cikli. Trīs asu mašīna var pavadīt vairāk laika, sagatavojot sagatavi, nekā faktiski griežot metālu. 5 asu mašīna samazina iestatīšanas darbības. Tā kā iekārta apstrādājamo priekšmetu rotē automātiski, operatori pavada mazāk laika, uzstādot armatūras, izlīdzinot sagataves un izveidojot koordinātu sistēmas. Šis samazinājums kļūst arvien svarīgāks prototipu ražošanā un liela-maza apjoma{9}}ražošanā.

2. efektivitātes atšķirība: armatūras prasības

Armatūra palielina izmaksas un sarežģītību. Trīs asu mašīnai bieži ir nepieciešami pielāgoti ķermeņi, piemēram, kapakmeņu stiprinājumi, leņķa plāksnes un pielāgotas iespīlēšanas sistēmas, lai atklātu dažādas sagataves virsmas. Katram stiprinājumam ir jāatbalsta sagatave, jāiztur griešanas spēki un jāsaglabā izlīdzināšana. 5 asu mašīna samazina armatūras sarežģītību. Daudzās lietojumprogrammās viens stiprinājums atbalsta visas apstrādes darbības. Tas samazina armatūras ražošanas izmaksas, uzglabāšanas prasības un apkopes darba slodzi. Iepirkuma inženieriem būtu jāņem vērā ieguldījumi armatūras kā daļa no kopējām mašīnas īpašumtiesībām.

Efektivitātes atšķirība Nr. 3: cikla laiks

Cikla laiks sastāv no iestatīšanas laika, instrumentu maiņas, griešanas laika un pārbaudes laika. Trīs asu mašīna var ātri pabeigt materiāla noņemšanu, taču tai joprojām ir nepieciešamas papildu darbības. Piemēram, daļai, kurā ir seši leņķveida caurumi, var būt nepieciešama atsevišķa stiprinājuma maiņa, manuāla maiņa un papildu urbšanas darbības. 5 asu mašīna urbj šīs funkcijas, nepārtraucot apstrādes ciklu. Palielinoties detaļu sarežģītībai, cikla laika atšķirība kļūst pamanāmāka, īpaši kosmosa un medicīnas komponentu ražošanā.

Efektivitātes atšķirība Nr. 4: rīku izmantošana

Instrumentu izmantošana ietekmē gan produktivitāti, gan instrumentu izmaksas. Apstrādājot dziļus dobumus ar 3 asu darbgaldu, bieži ir nepieciešami gari griezēji, kam nepieciešama samazināta padeve, mazāks griešanas dziļums un papildu apdares gājieni. 5 asu mašīna uzlabo piekļuvi instrumentiem. Īsāki instrumenti var agresīvāk noņemt materiālu, saglabāt griešanas stabilitāti un samazināt vibrāciju. Iekārta efektīvāk izmanto pieejamo vārpstas jaudu, jo instrumenta saliekšanas rezultātā tiek zaudēts mazāk enerģijas.

Alumīnija komponenti (6061, 7075)

Abi mašīnu veidi var sasniegt pieņemamas izmēru pielaides. Produktivitātes atšķirības kļūst redzamas, apstrādājot vairākas virsmas. Sarežģītās aviācijas un kosmosa kronšteini parasti gūst labumu no 5 asu apstrādes, savukārt vienkāršas plāksnes un korpusi bieži vien ir ekonomiski 3 asu iekārtās.

Nerūsējošā tērauda sastāvdaļas (304, 316)

Materiāli rada lielākus griešanas spēkus, padarot instrumenta novirzi par kritisku faktoru. 5 asu mašīnas spēja samazināt instrumenta pārkari ievērojami uzlabo izmēru stabilitāti.

Titāna sastāvdaļas (Ti-6Al-4V)

Titāna sakausējumi koncentrē siltumu griešanas malas tuvumā, tāpēc stabili griešanas apstākļi ir kritiski svarīgi. Īsāks instruments, ko nodrošina 5 asu pozicionēšana, palīdz kontrolēt vibrāciju un griešanas slodzi, samazinot instrumenta nodilumu un uzlabojot konsistenci garu apstrādes ciklu laikā.

Izvēlieties 3 asu mašīnu, ja daļās ir:

• Plakanas virsmas
• Vertikālās sienas
• Standarta caurumi
• Ierobežota sānu apstrāde

Piemēri:Pamatnes plāksnes, montāžas kronšteini un standarta korpusi.

Izvēlieties 5 asu mašīnu, ja daļās ir:

• Salikti leņķi
• Brīvas formas virsmas
• Dziļi dobumi
• Zemie samazinājumi
• Vairāku seju apstrādes prasības

Piemēri:Aviācijas un kosmosa lāpstiņriteņi, turbīnu lāpstiņas, medicīniskie implanti, iesmidzināšanas veidņu serdeņi un robotu savienojumu sastāvdaļas.