Обработка на станках с ЧПУ (сокращение от «ЧПУ») — процесс не новый в обрабатывающей промышленности. Фактически, он сыграл решающую роль в продвижении промышленного развития и сыграл решающую роль в построении мира, каким мы его знаем.

Однако технологии продолжают развиваться. И вместе с этим растет спрос на очень сложные и замысловатые детали, подобные тем, которые используются в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Ваш традиционный Процессы обработки с ЧПУ становятся менее эффективными перед лицом этих растущих сложностей.

Здесь на помощь приходит 5-осевая обработка с ЧПУ.

5-осевая обработка с ЧПУ является выдающейся инновацией в мире производства деталей. Этот тип обработки предлагает многочисленные преимущества по сравнению с типичной 3- и 4-осевой обработкой с ЧПУ.

В чем основная разница между 5-осевой и 3- и 4-осевой обработкой? На этот и многое другое мы ответим в этом блоге.

Понимание обработки с ЧПУ

Если вы новичок в мире обработки с ЧПУ, возможно, стоит потратить некоторое время на понимание того, что это за процесс и как он работает, прежде чем углубляться в сложности многоосных процессов.

Механическая обработка с ЧПУ — это процесс, используемый для изготовления деталей и компонентов различной геометрической формы, размера и функциональности с использованием таких материалов, как пластмассы, металлы или композиты. Это достигается путем удаления материала из блока исходного материала, скажем, металла, с помощью острого режущего инструмента.

Режущий инструмент или деталь перемещается в соответствии с проектом, чтобы обработать деталь в нужных местах и ​​выполнить требуемую конструкцию.

Вот почему обработку с ЧПУ также иногда называют субтрактивным производственным процессом, поскольку он удаляет материал из блока твердого сырья.

Как режущий инструмент узнает, где резать? Здесь на помощь приходит часть ЧПУ.

Машине говорят, что и где делать, и как прорезать компьютерную программу. Дизайнеры кодируют программу в компьютер машины. Затем этот компьютер управляет инструментом и другими компонентами, создавая необходимые детали.

Поскольку процесс в значительной степени контролируется и выполняется компьютером, обработка с ЧПУ по умолчанию обещает высокую точность и точность обработки. Однако точность и аккуратность могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от количества задействованных осей. Мы поговорим об этом подробнее немного позже.

Понимание 3-, 4- и 5-осевой обработки с ЧПУ

Мы уже обсуждали, как мир механической обработки с ЧПУ сильно изменился с самых первых дней своего существования. Сегодня у нас есть станки, которые могут резать по нескольким осям, чтобы еще больше улучшить качество обработки и точность деталей.

Станок с ЧПУ может варьироваться от базового 2-осевого токарного станка до очень сложного 9-осевого станка. Но мы продолжим наш разговор о 3-, 4- и 5-осевых станках с ЧПУ.

Прежде чем мы углубимся в основные и другие мелкие различия между тремя процессами обработки, давайте потратим некоторое время на понимание того, как работает каждый из них.

3-осевая обработка с ЧПУ

Как следует из названия, 3-осевая обработка с ЧПУ позволяет режущему инструменту или заготовке перемещаться по трем линейным осям, а именно по осям X, Y и Z. Другими словами, режущий инструмент или деталь могут перемещаться слева направо, вверх и вниз, внутрь и наружу во время процесса трехосной обработки.

Поскольку процесс обработки позволяет резать только по трем линейным осям, он имеет свои ограничения, когда дело доходит до изготовления сложных или угловых деталей. Однако, несмотря на свои ограничения, процесс 3-осевой обработки может оказаться более экономичным для простых деталей. Но не так уж и сложно.

4-осевая обработка с ЧПУ

4-осевая обработка с ЧПУ аналогична 3-осевой обработке тем, что инструмент может перемещаться по трем линейным осям, то есть осям X, Y и Z. Единственное отличие здесь — добавление еще одной оси, называемой осью А, которая позволяет детали вращаться вдоль одной из линейных осей, обычно оси X.

Эта, казалось бы, небольшая разница оказывает огромное влияние на способность процесса выполнять сложные проекты по производству деталей.

Процесс 4-осевой обработки с ЧПУ позволяет с большей легкостью изготавливать угловые и сложные детали по сравнению с 3-осевой обработкой.

5-осевая обработка с ЧПУ

5-осевой процесс обработки с ЧПУ добавляет еще одну ось вращения к 4-осевому процессу, увеличивая возможности станка по обработке очень сложных деталей, требующих необычайно сложной и точной обработки.

В дополнение к трем линейным осям, т. е. осям X, Y и Z, также добавляются две оси вращения, которые позволяют инструменту или детали (в зависимости от типа 5-осевой обработки) вращаться вдоль двух линейных осей.

Основная разница между 3-, 4-осевой и 5-осевой обработкой с ЧПУ

5-осевая обработка открывает новые возможности инструмента для работы и создания сложных деталей с беспрецедентной точностью и аккуратностью. И это наиболее важный фактор, который отличает 5-осевую обработку от традиционной 3- и 4-осевой обработки.

Наличие осей A и B для вращения инструмента или заготовки также открывает новые возможности изготовления деталей, которые либо совершенно невозможно, либо просто непрактично производить с использованием 3- и 4-осевых процессов обработки.

Эта простая разница между количеством доступных осей для перемещения инструмента или заготовки приводит к многочисленным другим различиям между усовершенствованным 5-осевым процессом и традиционным 3- или 4-осевым процессом.

Некоторые из этих различий включают в себя:

Экономика

Да, 5-осевые станки могут иметь устрашающую цену. Станок может показаться более дорогим, особенно если сравнить только первоначальную стоимость 5-осного станка с традиционными 3- и 4-осевыми. Однако если посмотреть на картину в целом, то можно увидеть, как 5-осевой фрезерный станок может помочь вам сэкономить затраты, особенно при обработке сложных деталей.

Вы можете производить детали только заданного уровня сложности, используя 3- и 4-осные станки, причем с добавлением определенных дорогостоящих приспособлений. Это увеличивает эксплуатационные расходы и ограничивает производственные возможности вашего магазина.

В отличие от этого, вы можете создавать все более сложные детали без дополнительных дорогостоящих приспособлений, используя 5-осевой процесс, что делает его более экономически выгодным. Эти детали также могут продаваться по более высокой цене, что приведет к увеличению рентабельности инвестиций.

Время цикла

5-осевые станки могут обеспечить непрерывное фрезерование даже при работе со сложными деталями, чего нет у традиционных 3- и 4-осевых станков при работе с аналогичными деталями.

Более того, поскольку 5-осевые станки допускают вращение по 5 разным осям, то фрезеровать можно с разных сторон заготовки и под разными углами, не снимая и не переориентируя деталь.

Возможно, вам придется снять заготовку со станка и переориентировать ее при выполнении аналогичной операции обработки на 3- или 4-осном станке. Это может увеличить время цикла и привести к неточностям в проектировании.

5-осевой станок также удаляет больше материала за проход. Это еще одна особенность, которая приводит к снижению оборотов и повышению операционной эффективности.

Лом и отходы

Вы знаете, как 5-осевой станок может обеспечить непрерывную работу, что устраняет необходимость снова и снова настраивать деталь. Это снижает вероятность человеческих ошибок и сокращает количество отходов и брака деталей.

Снижение потребности в ручном труде

Когда приходится постоянно менять ориентацию детали, возникает необходимость в дополнительном человеческом труде. Поскольку 5-осевой станок способен обрабатывать со всех сторон, он исключает необходимость вмешательства человека. Это снижает вашу зависимость от человеческого труда, а также позволяет свести к минимуму неизбежные человеческие ошибки, возникающие при вмешательстве человека.

Заключение

Обработка с ЧПУ — это процесс, насчитывающий десятилетия: первый станок с ЧПУ был изготовлен в 1952 году.

Мир обработки с ЧПУ значительно изменился и с тех пор прошел долгий путь благодаря многочисленным инновациям, главным образом направленным на повышение эффективности производства сложных деталей.

Одной из таких инноваций является 5-осевая обработка с ЧПУ — инженерный подвиг, о котором станочники могли только мечтать в первые годы обработки с ЧПУ.

5-осевая обработка с ЧПУ является более производительной, эффективной и экономичной, когда речь идет о производстве очень сложных и замысловатых деталей, особенно по сравнению с производительностью 3- и 4-осевых станков для производства той же конструкции.

5-осевой станок, благодаря своим преимуществам, также может быть пригоден для обработки несложных деталей. Однако решение о том, хотите ли вы инвестировать в 5-осевой станок, а не в 3- или 4-осевой, будет зависеть от требований вашего цеха.