Что такое 5-осевая обработка с ЧПУ? Руководство для производственной отрасли

В производстве, которое постоянно меняется, наиболее важны точность, скорость и способность справляться со сложностями. Что такое 5-осевая обработка с ЧПУ? По сути, это лучший способ изготовления сложных деталей, требующих чрезвычайно высокой точности. 

Это руководство поможет читателям, инженерам, менеджерам по закупкам и всем интересующимся лучше понять, что такое 5-осевая обработка с ЧПУ и почему она помогает совершить революцию во многих отраслях промышленности.

Обзор обработки с ЧПУ и ее различных осей

Компьютерное управление числовой информацией - вот что означает ЧПУ. Основными осями традиционного станка с ЧПУ являются X, Y и Z. Для многих задач этого достаточно, но по мере того, как изделия требуют все большей точности и сложности, становится очевидным недостаток 3-осевых станков. Эту потребность удовлетворяет 5-осевая обработка с ЧПУ.

Преимущества 5-осевой обработки с ЧПУ перед 3-осевой

При 5-осевой обработке с ЧПУ режущий инструмент или деталь движутся в пяти направлениях одновременно. Основными темами являются:

• X (слева направо)
• Y (вперед-назад)
• Z (вверх-вниз)
• Ось (вокруг X); вращение означает направление движения.
• Вы можете развернуть твердую поверхность вокруг оси Y.
• Одна модель может быть использована для создания чрезвычайно детальных и больших геометрических форм.

Почему фрезерный станок будет называться 5-осевым?

Это позволяет легко перемещать или поворачивать режущий инструмент или деталь станка в пяти направлениях, что дает возможность добраться до подрезов и других труднодоступных мест, не перемещая их вручную.

Как 5-осевое ЧПУ повышает эффективность производства

5-осевая и 3-осевая обработка с ЧПУ: Основные различия

Эта таблица наглядно демонстрирует преимущества 5-осевой обработки с ЧПУ по сравнению с 3-осевыми установками. Возможность выполнения сложных резов за одну операцию делает 5-осевую обработку лучшим вариантом для многих производителей.

Почему 5-осевое ЧПУ для более эффективного производства

Эффективность - одно из самых больших преимуществ. Работа с 5-осевой обработкой с ЧПУ позволяет:

• Сократите количество необходимых настроек.
• Сократите количество обновлений приспособлений.
• Сократите время, затрачиваемое на производство.
• Более точные уровни допусков.

После получения информации от MarketWatch в 2023 году время производства сократилось на 15 до 25%, когда производители использовали 5-осевые станки вместо стандартных ЧПУ.

Лучшие отрасли для 5-осевой обработки

Не каждый бизнес требует такой точности, но те, кто ее требует, выигрывают от этого очень сильно. Лучшие компании, использующие 5-осевую обработку, работают в следующих областях:

• Аэрокосмическая промышленность: Для аэродинамических лопастей, а также различных механических конструкций
• Медицина: Изготовление имплантатов и хирургических инструментов на заказ
• Автомобиль: Точные автомобильные двигатели
• Нефть и газ: Использование высокопрочной арматуры очень распространено.
• Защита: Внешний корпус изготовлен из военных материалов.

Поскольку они требуют очень точной работы и трудноизготавливаемых форм, использование 5-осевой обработки является естественным решением.

Стоимость услуг по 5-осевой обработке с ЧПУ

Многих больше всего волнуют финансовые расходы. Стоимость 5-осевого станка Услуги по обработке на станках с ЧПУ может сильно варьироваться в зависимости от:

• Усложнение деталей
• Используемый материал
• Машинное время
• Установка и программирование связаны между собой.
• Стоимость медицинского обслуживания здесь, как правило, находится где-то посередине:
• Стоимость запчастей обычно составляет от $100 до $300.
• Высококачественные детали для аэрокосмической промышленности: начинаются от $1000.

Кроме того, при 5-осевой обработке возникает меньше ошибок и сокращается время, необходимое для завершения работы, а значит, и меньше затрат.

Распространенные материалы, используемые при 5-осевой обработке

Основным преимуществом является большое разнообразие материалов, которые может поддерживать пластик. Некоторые распространенные материалы, используемые в 5-осевой обработке, включают:

• Чаще всего используется алюминий (наиболее популярный).
• Применение в аэрокосмической промышленности и медицине (титан)
• Нержавеющая сталь
• Инконель
• Некоторые пластмассы, такие как PEEK и Delrin

Благодаря такому разнообразию производители могут создавать компоненты, соответствующие различным требованиям к прочности, весу и температуре.

Советы по программированию для 5-осевых станков с ЧПУ

Программирование таких станков требует большого мастерства. Вот несколько советов по программированию 5-осевых станков с ЧПУ:

• Работа с передовыми технологиями автоматизированного производства, например, Mastercam и Siemens NX.
• Перед началом обработки используйте симулятор, чтобы проверить, нет ли сбоев.
• Уменьшите отклонение инструмента, применяя более короткие инструменты.
• Поверните инструмент так, чтобы он только касался поверхности, чтобы получить гладкую поверхность.

Эти советы помогут сделать ваши детали как можно более качественными.

Индивидуальная пятиосевая обработка: Когда она вам нужна?

Пятиосевая обработка на заказ - идеальное решение:

• Необходимы единичные прототипы.
• Вы создаете небольшие количества сложных деталей.
• Приходится соблюдать жесткие допуски более чем в одном аспекте.

Это отличная услуга для тех, кому необходимо сохранить конфиденциальность идей или планов на время их разработки, например, для компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения, медицинского оборудования или аэрокосмической промышленности.

5-осевой станок с ЧПУ в сравнении с традиционным ЧПУ

Давайте рассмотрим основные причины, по которым люди выбирают электричество.

• Меньше времени требуется на установку, → производство может быть завершено быстрее.
• Более точное использование данных → Меньше ошибок
• Лучше выглядящие поверхности снижают необходимость в дополнительных технологических операциях
• Сложная геометрия дает дизайнерам большую свободу действий.

Если компания стремится стать лучше в своем деле, ей стоит подумать об инвестировании в 5-осевой станок.

Заключение

Теперь вы лучше знаете, что такое 5-осевая обработка с ЧПУ; вы видите, какие преимущества она дает по сравнению с традиционным ЧПУ. То, как она улучшает внешний вид изделий и одновременно снижает расходы, является большим преимуществом в различных отраслях промышленности. Спрос на детализированные и точные компоненты постоянно растет, что может дать вашей компании преимущество за счет использования 5-осевого ЧПУ.

Часто задаваемые вопросы