5-akselisten koneiden mekaaniset muodot

Viime vuosina viisiakselinen linkitysnumeerinen työstöTyöstökeskukset ovat merkittävä tekijä koneistusalalla, ja monet valmistajat suosivat niiden korkeaa tehokkuutta ja laatua. Viisiakseliset koneet lisäävät perinteisen kolmen lineaarisen X-, Y- ja Z-akselin lisäksi kaksi pyörivää akselia, mikä parantaa huomattavasti joustavuutta ja tarkkuutta koneistuksessa. Mikä sitten on 5-akselisen koneistustekniikan taika?mekaaninen rakenneMikä on tilanne?

5-akselisten koneiden mekaaniset muodot

Viisiakselisessa työstökoneessa, joka tunnetaan myös nimellä 5-akselinen, on kaksi pyörivää akselia, jotka on lisätty perinteisten kolmen lineaarisen liikeakselin (X, Y ja Z) lisäksi, mikä laajentaa huomattavasti työstöominaisuuksia. Näillä kahdella pyörivällä akselilla, jotka yleensä valitaan A-, B- ja C-akseleista, on kullakin ainutlaatuinen liikekuvio, joka voidaan mukauttaa vastaamaan monenlaisten tuotteiden tarkkuuskoneistustarpeita.

Soveltamisalalla viisi-akselinen työstökeskus koneen suunnittelu, valmistajat jatkavat edelleen muuttaa ja innovoida, ja pyrkiä luomaan monipuolisempi tyyli liikkeen, jotta tarpeisiin erityyppisten monimutkainen käsittely, vaikka markkinoilla on erilaisia viisi-akselinen työstökoneet, mekaaninen rakenne eri muodoissa, mutta tärkein olemassaolo seuraavanlaisia muotoja:

Kaksoisheilurimuodossa työkalun akselin suuntaa ohjataan suoraan kahdella pyörivällä koordinaatistolla monimutkaisten kappaleiden tehokkaan työstön aikaansaamiseksi.

5-akselinen kone, jossa on kaksinkertainen heiluripää, jossa kaksi akselia on työkalun yläosassa, on epätavallinen siinä mielessä, että pyörivät akselit eivät ole kohtisuorassa lineaarisiin akseleihin nähden, vaan niissä on heiluripään muotoilu, jonka ansiosta kone voi joustavasti säätää työkalun akselien suuntaa työstön aikana, jolloin monimutkaisten osien työstö on tehokasta ja korkealaatuista.

Kaksi kiertokoordinaattia manipuloivat suoraan tilan kiertoa, jolloin syntyy kaksinkertainen kääntöpöytäasettelu.

Pöydällä on kaksi akselia, mutta on huomattava, että nämä pyörivät akselit eivät ole kohtisuorassa lineaarisiin akseleihin nähden, vaan niissä käytetään pikemminkin riippupöydän rakennetta.

On olemassa toimintatapa, jossa on kaksi pyörivää koordinaattia, toinen työkalulle ja toinen työkappaleelle, jolloin saadaan aikaan toimintatapa “yksi heiluri, yksi kierto”.

Terminologian selitys: “Vinot” akselit eli akselit, joiden pyörimisakseli ei ole kohtisuorassa lineaariseen akseliin nähden.

Seuraavassa jaksossa syvennytään tarkemmin 5-akselisten koneiden ainutlaatuisiin ominaisuuksiin työstöprosessissa ja niiden tarjoamiin etuihin perinteisiin 3-akselisiin koneisiin verrattuna.

Viisiakselinen työstö on kuuma aihe tekniikan alalla, jossa vertaileva analyysi liittyy luonnollisesti kolmiakselisiin laitteisiin. Tuotantokäytännössä on laajalti saatavilla pysty-, vaaka- ja portaalityyppisiä kolmiakselisia työstölaitteita, mutta viisiakselisesta työstökoneesta, jolla on oma korkeampi käsittelyjoustavuus ja tehokkuus, on vähitellen tulossa uusi suosikki valmistusteollisuudessa.

Yleisiä menetelmiä koneistuksessa ovat muun muassa päätyjyrsimet leikkaamiseen ja kuulajyrsimet profilointiin. Näiden menetelmien yhteinen piirre on, että työkalun akselin suunta pysyy vakiona koneistuksen aikana, ja työstökone ohjaa työkalun tarkkaa siirtymistä kolmiulotteisessa tilassa kolmen lineaarisen akselin X, Y ja Z välityksellä. Viisiakselinen CNC-kone vie tämän kuitenkin askeleen pidemmälle. Viisiakselinen CNC-työstökone menee kuitenkin askeleen pidemmälle, ja sen ainutlaatuinen etu on kyky säätää työkalun optimaalista leikkaustilaa reaaliajassa ja siten parantaa merkittävästi leikkausolosuhteita.

Vasemmalla esitetyssä 3-akselisessa leikkaustilassa leikkausvaikutus vähenee, kun työkalu lähestyy työkappaleen yläreunaa tai reunaa. Haluttujen leikkausolosuhteiden saavuttamiseksi näillä alueilla pöytää on usein käännettävä säätöjen tekemiseksi. Jotta epäsäännöllinen pinta voidaan työstää täysin, pöytää voidaan kuitenkin joutua kääntämään usein eri kulmissa, mikä epäilemättä lisää toimenpiteen monimutkaisuutta. On syytä huomata, että 5-akseliset koneet on suunniteltu käsittelemään tätä ongelmaa varmistamalla, että pallopääjyrsimen keskipisteen lineaarinen nopeus säilyy aina, mikä parantaa merkittävästi pintakäsittelyn laatua ja estää tehokkaasti työkalun häiriöt.

Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa monimutkaisten osien, kuten juoksupyörien, siipien ja kokonaisten siipilevyjen, työstössä esiintyy usein työkalujen häiriöitä, minkä vuoksi kolmiakselisten koneiden on vaikea saavuttaa haluttuja prosessistandardeja. 5-akseliset koneet pystyvät kuitenkin vastaamaan näihin haasteisiin helposti. Lyhyempien työkalujen käyttö, järjestelmän lisääntynyt jäykkyys sekä työkalujen määrän ja tyypin vähentäminen mahdollistavat sen, että 5-akselisilla koneilla voidaan työstää näitä monimutkaisia osia ilman erikoistyökaluja, mikä säästää yritysten omistajilta merkittäviä työkalukustannuksia. Lisäksi 5-akselisilla koneilla voidaan koneistaa viisi pintaa yhdellä kiinnityksellä, mikä vähentää kiinnityssyklien määrää ja parantaakäsittelyn tehokkuus.

5-akselinen työstökeskus parantaa merkittävästi työstötarkkuutta virtaviivaistamalla nollapisteen vaihtoprosessia, jolloin työstötarkkuus voidaan taata helpommin yhdellä kiinnityksellä. 5-akselinen työstökeskus ei myöskään ainoastaan yksinkertaista työnkulkua, vaan se myös vähentää tarvittavien koneiden määrää, mikä vähentää kiinnikkeiden ja varusteiden käyttöä, tuotantotilaa ja huoltokustannuksia, mikä tarkoittaa, että voit saada aikaan tehokkaampaa ja laadukkaampaa työstöä pienemmällä määrällä kiinnikkeitä, kompaktilla laitosasetelmalla ja alhaisemmilla huoltokustannuksilla. Tämä tarkoittaa, että voit saavuttaa tehokkaamman ja laadukkaamman työstön vähemmillä kiinnikkeillä, kompaktimmalla laitosjärjestelyllä ja pienemmillä ylläpitokustannuksilla. Samalla 5-akselisen koneen erikoistyökalujen sivuleikkausominaisuudet parantavat koneistuksen tehokkuutta entisestään.

Viisiakselisissa CNC-koneissa on integroitu työstö, joka lyhentää merkittävästi koko tuotantoprosessia ja yksinkertaistaa tuotannon hallintaa ja aikataulutusta. Tämä on erityisen hyödyllistä monimutkaisten työkappaleiden valmistuksessa, jossa tehokkuus lisääntyy merkittävästi verrattuna perinteiseen hajautettuun moniprosessituotantoon. Lisäksi ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuudessa ja muussa teollisuudessa uusien tuotteiden osien ja muottien monimutkaisten muotojen ja tarkkuusvaatimusten edessä viisiakseliset CNC-työstökeskukset luottavat sen erinomaiseen joustavuuteen, tarkkuuteen, integraatioon ja kattaviin työstöominaisuuksiin, jotta niistä tulisi tehokas työkalu monimutkaisten osien työstötarkkuuteen ja sykliaikaan liittyvien T & K-prosessin ongelmien ratkaisemiseen. Se ei ainoastaan lyhennä merkittävästi kehityssykliä, vaan myös parantaa merkittävästi uusien tuotteiden kehittämisen onnistumisastetta.