Valinta välillä3-akselinen vs 5-akselinen CNC-työstöei ole yksinkertainen lineaarinen laadun parannus.3-akselisen CNC-työstön edutKeskitytään korkeaan rakenteelliseen jäykkyyteen, alhaisiin konetuntihintoihin (35–55 dollaria tunnissa) ja prismaattisten geometrioiden vähimmäisohjelmointikustannuksiin.5-akselisen CNC-työstön edutsyntyy, kun monimutkaiset 3D-profiilit, syvät ontelot tai yhdistetyt kulmat vaativat lyhyen työkalun ylityksen, yhden-asennuspisteen eheyden ja vähäisemmän työnteon. Ei--jatkuvat kulmikkaat ominaisuudet,3+2 vs. 5-akselinen koneistusarvioinnit suosivat indeksoitua jyrsintä 3+2 mekaanisten akselinkiinnitysjarrujen ansiosta, jotka säilyttävät leikkausjäykkyyden jatkuvan viiden-akselin dynaamisen interpoloinnin aikana.
3-Akselin vs. 5-akselinen CNC-koneiden valinta: tehdastodellisuudet ja tekniset kompromissit
Oikean koneistusverhokäyrän määrittäminen edellyttää mekaanisen tuoton, geometristen toleranssien pinoamisen ja laskeutuneiden osien kokonaiskustannusten arvioimista sen sijaan, että määritettäisiin oletusarvoisesti koneita, joilla on suurin akseliluku.
Konetuntihinnat vs. tuotantotuotto: Monien{0}}akselien virhe
Hankintatiimien yleinen väärinkäsitys on, että komponentin osoittaminen 5-akseliseen koneeseen parantaa automaattisesti osien laatua. Todellisessa tuotannossa samanaikaisten pyörivien akseleiden lisääminen tuo dynaamisia kinemaattisia muuttujia, lämpölaajenemisen lähteitä muista pyörivistä käyttömoottoreista ja korkeammat työstökoneiden poistokustannukset.
Kun tavallinen prismalevy tai matala taskukotelo reititetään 5-akselin keskipisteeseen, osa kuluttaa koneen tuntihinnan 85–130 dollaria tunnissa verrattuna 35–55 dollariin tunnissa jäykässä pystysuuntaisessa työstökeskuksessa (VMC). Elleivät geometriset ominaisuudet vaadi yhdistettyjä työkalujen suuntauksia tai monipuolista käyttöä yhdessä peruspisteen viitekehyksessä, moniakselisten laitteiden käyttöönotto yksinkertaisissa komponenteissa kaksinkertaistaa yksikkötuotantokustannukset parantamatta mittojen noudattamista. Dazaossa osien arviointitäysimittaiset -CNC-työstöpalvelutvarmistaa, että jokainen työkappale sovitetaan sen optimaaliseen kinemaattiseen verhokäyrään.

Dazao Engineering -tapaustutkimus: Al7075-T6 kannakkeen koneistusvirhe ja palautuminen
Al7075-T6:sta valmistetun 120 ilmailu- ja avaruusasennustelineen esituotannon aikana Dazaon suunnittelu arvioi kaksi erillistä reitityspolkua tiettyjen7075-T6 alumiinin työstöominaisuudet:
· Prosessin ensimmäinen reitti:Täysi jatkuva 5-akselinen samanaikainen jyrsintä nivelpöytäkoneistuskeskuksessa.
· Komponenttien geometria:Syvä keskitasku, jota reunustavat neljä yhdistetty{0}}tappireikää (15 asteen kaltevuus suhteessa ensisijaiseen asennuspintaan).
· Vikatila:Säilyttääkseen dynaamisen välyksen nivelen pyörivän pöydän ja pääkaran kotelon välillä ohjelmoija käytti pidennettyä mikro-jyväkarbidista{1}}kuulajyrsintä, jonka pituussuhde--- oli 6:1. A- ja C-akselien samanaikaisen interpoloinnin aikana dynaaminen työkalun taipuma yhdistettynä kiertoakselin kinemaattiseen juoksuun tuotti 0,038 mm:n elliptisen porauksen, joka ylitti vaaditun todellisen asennon toleranssin ±0,010 mm. Ensimmäiset 8 prototyyppiosaa romutettiin.
Korjaavat toimet ja tuoton elvytyssuunnitelma:
1. -Reititti osan 3+2 sijaintiindeksointistrategiaan.
2. Tukipöytä kiertyi 15 astetta ja lukitsi mekaaniset hydrauliset jarrulukot (pitomomentti: 1 200 Nm).
3. Käytettiin tummaa 3:1 pituus---halkaisijaltaan vakiovarsijyrsintä ja ISO-standardin mukainen porauspää.
4. Työstöjakson aika putosi 42 %, työkalun käyttöikä kasvoi 300 % ja porausaseman tarkkuus asettui ±0,006 mm:n tarkkuudella jäljellä olevien 112 tuotantoyksikön kohdalla.
Kinemaattiset määritelmät: 3-akselinen vs 3+2 indeksointi vs jatkuva 5-akselinen jyrsintä
Ymmärtäminen3-akselinen vs 5-akselinen koneistusvaatii selkeitä kinemaattisia määritelmiä työkaluvektoriohjauksesta lastuamisen aikana.
|
Liikeluokka |
Mukana olevat kinemaattiset akselit |
Työkaluvektorin käyttäytyminen leikkauksen aikana |
Ensisijainen mekaaninen lukitusmekanismi |
Tyypilliset sovellukset |
|
3-akselinen lineaarinen |
X, Y, Z |
Kiinteä normaali taulukkoon (työkaluvektori Z on vakio) |
Lineaarisen akselin ohjaustien kitka ja kuularuuvin esijännitys |
Litteät levyt, matalat kotelot, yksitasoiset prismaattiset osat |
|
3+2 Sijainti (indeksoitu) |
X, Y, Z + A/B, C (kierretty ennen leikkausta) |
Kiinnitetty yhdistelmäkulmaan aktiivisen lastunpoiston aikana |
Hydrauliset tai pneumaattiset pyörivän akselin levyjarrut kytkettynä |
5-puoliset prismaattiset kotelot, yhdistetyt kulmaruuviympyrät |
|
Jatkuva 5-akselinen (samanaikainen) |
X, Y, Z, A/B, C (kaikki liikkuvat samanaikaisesti) |
Vektori päivittyy jatkuvasti kohdepinnan normaalia pitkin |
Jatkuva servomoottorin aktiivinen vääntömomentin takaisinkytkentäsilmukka |
Siipipyörät, turbiinipiilet, orgaaniset proteesit, syvät muottisydämet |
Valinta näiden liikearkkitehtuurien välillä muodostaa perustanerittäin{0}}tarkkoja CNC-jyrsintäratkaisujasekä prototyyppi- että massatuotannossa.
Työkalun käyttö, taivutusfysiikka ja leikkausmekaniikka moniakselisessa koneistuksessa{0}
Työkalun saavutettavuus määrää suoraan leikkuutyökalun valinnan, työkalun pidikkeen välyksen, tärinän harmoniset ja materiaalinpoistonopeudet (MRR).
Työkalun ylitys ja dynaaminen taipuma: ulokepalkkimekaniikka
Perinteisessä3 akseli vs 5 akseliasennukset, syvän taskun, jossa on pystyseinät, työstäminen 3-akselisella koneella pakottaa karan pysymään kohtisuorassa yläpintaan nähden. Jos tasku on 80 mm syvä, leikkuutyökalun ja pidikekokoonpanon on vältettävä 85 mm tai enemmän holkin pinnasta.
Sivuttaisleikkauskuormilla (Fr) työkalun taipuma kasvaa työkalun ulkoneman pituuden (L^3) kuution mukaan. Kun tärinäharmoniset alkavat pitkillä ylityksillä, koneistajan on vähennettävä karan nopeutta ja syöttöä hammasta kohti (fz) 50–70 %, jotta vältytään tärinäjälkiltä, jotka heikentävät pinnan laatua huonommaksi kuin Ra 3,2 µm.
Sitä vastoin käyttöönottoa5-akselinen koneistus monimutkaisille osillemahdollistaa komponentin tai karan kallistamisen 15-30 astetta. Tämä kallistus mahdollistaa lyhyen kartiomaisen varren työkalun, jonka ylitys on vain 30 mm. Lyhyempi ylitys lisää työkalun staattista jäykkyyttä jopa 20-kertaiseksi, mikä mahdollistaa suuremmat syötöt, karan nopeudet jopa 18 000 rpm ja pintakäsittelyt Ra 0,4 µm:iin asti suoraan jyrsintäliikkeestä, mikä vähentää merkittävästi toisiolle vaadittavaa penkkityötä ja läpimenoaikaa.teolliset pintakäsittelyprosessit.

|
Metrinen |
3-akselinen syväontelon asennus |
5-akselinen kallistettu kaviteettiasetus |
Parannustekijä |
|
Työkalun halkaisija / ulkonema |
12 mm / 85 mm (suhde 7,08:1) |
12 mm / 30 mm (suhde 2,50:1) |
Ylitys pienentynyt 64,7 % |
|
Dynaaminen työkalun taipuma (laskettu) |
0,042 mm 250 N radiaalikuormalla |
0,002 mm 250 N radiaalikuormalla |
Jäykkyys parani 21x |
|
Materiaalin poistonopeus (MRR) |
45 cm³/min (Al6061-T6) |
185 cm³/min (Al6061-T6) |
4,1x tuottavuuden lisäys |
|
Saavutettu pinnan karheus |
Ra 2,8 µm - Ra 3,2 µm |
Ra 0,6 µm - Ra 0,8 µm |
4x tasaisempi pintakäsittely |
Ominaisuus käytettävyys alaleikkauksille, yhdistelmäkulmille ja monimutkaisille ääriviivoille
Normaalit 3-akseliset koneet eivät voi työstää negatiivisia vetokulmia, alle leikattuja uria tai yhdistelmäkulmaportteja ilman toissijaisia manuaalisia asetuksia tai erityisiä mukautettuja tikkarileikkureita.
· Poikkileikkaukset ja kulmalaipat:5-akselin työstö sijoittaa leikkurin ulkonevien huulien alle, leikkaamalla monikulmaprofiileja tavallisilla päätyjyrsimällä.
· Yhdistetyt kulmikkaat reiät:Hydrauliset jakoputket ja ilmailun polttoainekiskot vaativat usein nesteportteja, jotka leikkaavat yhdistelmävektoreita. 3+2. Paikannus mahdollistaa poraamisen, kalvauksen ja napautuksen tarkan vektorin akselilla ilman erityisiä kulmassa olevia poralohkoja.
· Monimutkaiset juoksupyörän lavat:Jatkuva 5-akselinen työstö muuttaa jatkuvasti työkalun kosketuspistettä ja säilyttää optimaalisen lastukuorman kaarevien teräseinien yli.
Jäykkyysraon leikkaaminen: 3+2 mekaaninen jarrutus vs. jatkuvat 5-akseliset dynaamisen syöttönopeuden rajoitukset
Yleinen virhe tuotannon suunnittelussa on oletus, että jatkuvat 5-akseliset työstöradat ovat aina nopeampia ja parempia kuin indeksoitu jyrsintä 3+2.
Kun CNC-kone toimii täydessä 5-akselin jatkuvassa tilassa, kaikkien viiden käyttöservon on synkronoitava ennakoiva algoritmi. Raskailla pyörivillä pöydillä on huomattava pyörimishitaus (J=m * r^2). Kun työkalu saavuttaa terävän kaarevuuden, lineaaristen akseleiden (X, Y, Z) on hidastettava, jotta pyörivät akselit (A/C) pääsevät kiinni ylittämättä kulmakiihtyvyysrajoja. Tämä hidastus aiheuttaa:
· Todellisen syöttönopeuden pudotus työstöradata pitkin, mikä johtaa epäyhtenäiseen lastukuormitukseen ja hankautumiseen.
· Pieni lämpölaajeneminen suoravetoisissa{0}}moottoreissa jatkuvissa kiihdytys- ja hidastusjaksoissa.
· Pienempi staattinen jäykkyys, koska pyörivät akselit ovat täysin riippuvaisia aktiivisesta servon pitovirrasta mekaanisen kiinnityksen sijaan.
Vertailun vuoksi, 3+2 indeksoitu koneistus asettaa pyörivät akselit tavoitekulmaan ja kytkee korkeapaineiset-hydrauliset levyjarrut (tuottaen 1 000–2 500 Nm pitovääntömomentin). Kone toimii jäykänä 3--akselisena VMC:nä, mikä mahdollistaa aggressiiviset rouhinnat, suuren-aksiaalisyvyyden trokoidijyrsinnän ja pidentäen työkalun käyttöikää. Jatkuvat 5-akseliset työstöradat läpiedistyneet 5-akseliset CNC-työstöominaisuudettulee varata tiukasti monimutkaisille geometrioille, joita ei voida segmentoida tasomaisiin indeksoituihin kulmiin.
3-akselin vs. 5-akselin tarkkuus: asetustoleranssit, peruspisteen siirrot ja kinemaattiset virheet
Arvioimassa3 akselin vs 5 akselin tarkkuusedellyttää sekä kiinnityspisteen siirtymien että koneen{0}}tason kinemaattisten virheiden arvioimista.
Toleranssipino{0}}ylös useilla asetuksilla 3-akselisissa operaatioissa
Kun monipuolinen osa työstetään 3--akselisella koneella kolmessa erillisessä kokoonpanossa (OP10, OP20, OP30), spatiaalinen kokonaistoleranssi riippuu kunkin fyysisen siirron kumulatiivisesta pinosta.
Kolmessa itsenäisessä 3-akselisessa asetelmassa todelliset sijaintisuhteet vastakkaisten pintojen piirteiden välillä heikkenevät ±0,030 mm:iin tai vielä pahempaan, kuten teknisessä artikkelissamme on kuvattu.alumiininen CNC-työstötoleranssiopas. Sitä vastoin kaikkien 5 pinnan suorittaminen yhdellä asetuksella 5--akselisella koneella eliminoi manuaaliset siirtovirheet ja säilyttää monipuoliset piirteiden toleranssit tasaisesti ±0,005–±0,010 mm:n sisällä suhteessa ensisijaiseen peruspisteeseen.

|
Virheen lähde |
3-akselinen (3 erillistä asetusta) |
5-akselinen (yksi asetukset / 3+2) |
Tekninen syy |
|
Perusvaihteen sijainti |
0,012 mm - 0,025 mm |
0,000 mm (ei uudelleenkiinnitystä) |
Pehmeä leuan kuluminen, paikannusvaarna |
|
Puristusjännityksen hystereesi |
0,008 mm - 0,015 mm |
0,002 mm - 0,004 mm |
Epätasainen momenttiavaimen kuormitus manuaalisten kääntöjen aikana |
|
Lastujen saastumisriski |
0,005 mm - 0,020 mm |
Mitätön |
Lastujen juuttuminen peruspisteen väliin |
|
Operaattorin kosketus-Pois-muunnelma |
0,005 mm - 0,010 mm |
0,001 mm (automaattinen mittaus) |
Manuaalinen reunaetsin vs. optinen/laser-esiasetus |
|
Yhteensä kumulatiivinen tilavirhe |
±0,030 mm - ±0,070 mm |
±0,005 mm - ±0,012 mm |
Operatiivisten varianssien neliösumma |
Kinemaattisen geometrisen virheen suurennus ja lämpöpoikkeama 5-akselisissa keskuksissa
Vaikka yhden-asetuksen koneistus eliminoi uudelleenkiinnitysvirheen, 5-akseliset koneet tuovat käyttöön monimutkaisia kinemaattisia virhelähteitä, jotka voivat heikentää tarkkuutta, jos niitä ei käsitellä.
Jos osa on sijoitettu 250 mm:n päähän pöydän pyörimispisteestä (R_pivot=250 mm), pieni, vain 0,003 asteen kulmapoikkeama johtaa lineaariseen siirtymään:
Δ=250 * sin(0,003 astetta)=0.0131 mm
Tämä geometrinen virhe esiintyy kokonaan kiertotasolla ennen lineaarisen akselin toleranssien huomioon ottamista. Lisäksi suoravetoiset pyörivät moottorit tuottavat sisäistä lämpöä jatkuvan käytön aikana. Ilman aktiivisia jäähdytinpiirejä ja lämpökompensointia pyörivän akselin keskiviiva voi siirtyä 0,015–0,030 mm neljän tunnin tuotantoajon aikana.
In-Process Probing ja RTCP-kalibrointiprotokollat Dazaossa
Dazao toteuttaa näiden kinemaattisten ja lämpöriskien poistamiseksi{0}}tarkkuustilauksistatiukat CMM-tarkastus- ja laadunvarmistusprotokollatkaikissa moniakselisissa{0}}koneistusasetuksissa:
1. Renishaw AxiSet Check ja RTCP:Ennen kriittisiä viimeistelyvaiheita 5--akselisilla koneillamme suoritetaan automaattisia kinemaattisia kalibrointisyklejä käyttämällä tarkkaa volframikarbidivertailupalloa ja koneessa olevaa mittausta RTCP (Rotation Tool Center Point) -poikkeamien uudelleenkalibroimiseksi ±0,002 mm:n tarkkuudella.
2. In-Process Probing (Renishaw OMP60):Automaattiset koordinaattien kohdistustarkistukset tapahtuvat koneen kuoren sisällä ennen rouhintaa ja välittömästi viimeistelyn jälkeen.
3. Ilmasto-Säädellyt koneistuskirjekuoret:Tarkka 5-akselinen koneistus tiukoille-toleranssikomponenteille (toleranssit alle ±0,008 mm) eristetään lämpötilaohjatussa konepajassa, joka on stabiloitu 20 ± 0,5 asteeseen.
3-akselinen vs 5-akselinen CNC-kustannusten jakautuminen: tuntihinnat vs laskeutuneen yksikön talous
Hankintaarvioissa, joissa keskitytään tiukasti koneen tuntihintoihin, jää usein huomiotta todelliset kokonaiskustannukset. Reaaliosien talouden laskeminen edellyttää ohjelmointityön, erikoistyökalujen, kiinnityskustannusten ja käyttäjän käsittelyajan tasapainottamista raakaleikkausnopeuksiin nähden.

Koneiden nimellishinnat vs. valmistussyklin kokonaisaika
3-akselisen pystysuoran työstökeskuksen normaali markkinahinta on 35–55 dollaria tunnissa. Sitä vastoin 5-akselinen koneistuskeskus toimii 80–130 dollarilla tunnissa suuremman pääoman poiston, erikoistuneiden CAM-lisenssimaksujen ja kohonneiden ylläpitokustannusten vuoksi.
Arvioimalla kuitenkin3-akselinen vs 5-akselinen CNC-kustannuksettiukasti tuntihinnoilla aiheuttaa laskentavirheen, kun osat vaativat monipuolisia ominaisuuksia.
Harkitse alumiinia, joka luottaa vakaaseen6061 alumiinin CNC-työstöominaisuudetvaativat tarkkoja portteja viidellä erillisellä sivulla:
· 3-akselinen reititys (4 itsenäistä toimintoa):
· Kokonaistyöstöjakson kesto 4 operaatiossa: 38 minuuttia (0,63 tuntia).
· Koneen hinta: 0,63 tuntia * 45 $/tunti=28,35 $.
· Manuaalinen osien kääntäminen ja käyttäjän lataus-/purkuaika: 12 minuuttia (0,20 tuntia) * 50 dollaria/työtunti=10,00 dollaria.
· Mukautetut pehmeät leukakiinnikkeet (3 sarjaa): $900 kuoletettu 50 kappaleen erästä=$18.00 per yksikkö.
· Landed Unit Cost (ilman raaka-aineita): 56,35 $ per yksikkö.
· 5-akselin reititys (yksi 3+2 -asetus itsekeskittyvässä ruuvipuristimessa):
· Työstöjakson kokonaisaika yhdellä asetuksella: 22 minuuttia (0,37 tuntia) lyhyen -varren jyrsinten ja suuremman syöttönopeuden ansiosta.
· Koneen hinta: 0,37 tuntia * 95 $/tunti=35,15 $.
· Manuaalinen käyttäjän lataus-/purkuaika: 2 minuuttia (0,033 tuntia) * 50 dollaria/työtunti=1,65 dollaria.
· Universaali lohenpyrstö / 5-akselin itsekeskittyvä ruuvipenkki: 0 dollaria kiinnityskustannuksista.
· Landed Unit Cost (ilman raaka-ainetta): 36,80 $ per yksikkö.
Tässä skenaariossa yhteensä5 akselin koneistuskustannuksetsaavuttaa 34,7 % nettosäästöt osaa kohti huolimatta siitä, että se toimii koneella, jonka tuntilaskutus on 111 % korkeampi.
Piilotettu kiinnitysvelka: mukautetut pehmeät leuat ja säilytyskustannukset 3-akselisessa jyrsinnässä
Yksi suurimmista piilokuluista usean{0}}setup 3- -akselin valmistuksessa on kiinnitysvelka. Kun monipuolinen prismaattinen komponentti kulkee kolmen tai neljän 3-akselisen kokoonpanon poikki, jokainen toiminto vaatii räätälöityjä alumiinipehmeitä leukoja tai erityisiä kohdistuslevyjä.
Usean{0}}asennusten 3-akselisen kiinnitysvelan piilokustannukset:
1. Työkaluhuonetyö: 2–4 tuntia työkaluvalmistaja-aikaa leukasarjaa kohden (90–200 dollaria suorana työnä).
2. Materiaalinkulutus: Erillinen 6061-T6 alumiinilohkovarasto, joka on varattu vain kiinnitystaskuihin.
3. Vaihtokustannukset: 20–45 minuuttia koneen seisonta-aikaa asennuksen vaihtoa kohden ruuvipuristeiden osoittamiseksi, pysäytysnastan kohdistamiseksi ja peruspisteiden tarkistamiseksi.
4. Varastointi ja varasto: Satojen{1}}asiakaskohtaisten pehmeiden leukojen ylläpito varastohyllyissä toistuvia tilauksia varten.
5. Asetuksen kuluminen ja epäjohdonmukaisuus: Vanhojen pehmeiden leukojen uudelleenasennus aiheuttaa samankeskistä kulumista, mikä edellyttää uudelleenleikkausta ja uudelleen-nollausta ennen jokaista tuotannon uusinta-ajoa.
5-akselin koneistus eliminoi kiinnittimen velan. Kiinnitämällä raaka-aineaihio 3 mm:n lohenpyrstövalmisteeseen tai tarttumalla alustaan sahalaitaisessa itsekeskittyvässä ruuvipuristimessa, kaikki viisi saatavilla olevaa pintaa voidaan viimeistellä ilman erityisiä työskentelyvälineitä. 1–50 yksikön prototyyppiajoissa räätälöityjen kiinnitysten poistaminen vähentää etukäteistyökalujen kulut nollaan ja nopeuttaa toimitusaikoja 3–7 arkipäivällä.
|
Kustannuselementti |
3-akselinen asennus (3 mukautettua pehmeää leukakiinnitystä) |
5-akselinen asennus (standardi 5-akselinen ruuvipuristin) |
Nettotaloudellinen ero |
|
Työkalujen ja kiinnikkeiden kehityskustannukset |
750–1 500 $ ei{3}}toistuva suunnittelu (NRE) |
0 dollaria (standardoitu modulaarinen työkalu) |
100 % etukäteistyökalujen vähennys |
|
Asetusaika toistoerää kohti |
90-150 minuuttia 3 asetuksella |
Kokonaisasetus 20-30 minuuttia |
75 % lyhyempi vaihtoseisokki |
|
Käyttäjän kosketusaika osaa kohti |
8-15 minuuttia (3 manuaalista kääntösykliä) |
1,5-3 minuuttia (kertalataus/purku) |
80 % vähennys käsityövoimasta |
|
Romumäärän vaihtelu (tyypillinen) |
3,5–6,0 % (puristusvirheet, lastut leuassa) |
0,5–1,2 % (yhden peruspisteen lukitus) |
Jopa 5x pienemmät romuhäviöt |
CAM-työstöradan ohjelmoinnin monimutkaisuus ja törmäyssimulointi
5-akselin koneistuksen taloudelliset edut kompensoivat osittain lisääntyneet etupään suunnitteluvaatimukset.
· Ohjelmointiajan investointi:3--akselinen CNC-ohjelma prismaattiselle lohkolle voidaan luoda ja tarkistaa 1-2 tunnissa. Jatkuva 5-akselinen samanaikainen työstörata siipipyörälle tai monimutkaiselle jakoputkelle vaatii 6–14 tuntia CAM-suunnittelua, mukaan lukien työkaluakselin vektorin ohjaus, kallistuksen viivekulman optimointi ja sisäänvetotason rajan määrittely.
· G-koodisimulaatiovahvistus:5-akselin työstöradat aiheuttavat vakavan törmäysvaaran karan nokan, työkalun varren, nivelpöydän ja kiristysruuvin välillä. Erillinen G-koodisimulointiohjelmisto on pakollinen todellisen jälkikäsitellyn konekoodin tarkistamiseksi ennen ohjelmien siirtämistä myymälään.
· Ensimmäisen{0}}artikkelin ostokustannukset:5-akselin ensimmäisen artikkelin määrittäminen vaatii fyysisiä kuivaajoja 5 %:n nopealla syötteen ohituksella, koneella suoritettavia mittaustarkistuksia ja CMM-mittojen ostoja.
Matemaattinen katko{0}}tasaisen erän tilavuusmalli
Taloudellinen risteyspiste 3-akselin ja 5-akselisen koneistuksen välillä riippuu erän tilavuudesta (Q) ja kappaleen geometriasta, mikä muodostaa perustan kaikille syvemmälle.alumiinin CNC-työstökustannusanalyysi.
Erän koon taloudelliset ohjeet:
· 1-5 yksikköä (nopeat prototyypit):5-akselinen koneistus voittaa monipuoliset osat eliminoimalla mukautetun kalustevalmistuksen läpimenoajat ja työvoiman.
· 10–250 yksikköä (pienet-–-keskisuuret erät):3+2 indeksoitu koneistus tarjoaa alhaisimmat kustannukset kappaletta kohden eliminoimalla usean-asennustyön ja säilyttämällä tiukat peruspistetoleranssit.
· 1,000+ yksikköä (suuri volyymi):3-akselin työstö saavuttaa usein kustannusjohtajuuden, jos osat voidaan sijoittaa moni-aseman hydraulisten hautakivikiinnikkeiden päälle nopeissa vaakasuuntaisissa työstökeskuksissa (HMC).
Ostajan päätösmatriisi: Milloin käyttää 5-akselista koneistusta monimutkaisiin osiin
Tämä matriisi antaa käytännön ohjeita määrittämiseenmilloin käyttää 5-akselista koneistustaperustuu osan geometriaan, toleranssivaatimuksiin ja eräkokoon.

Osageometrian ja koneistusstrategian valintaopas
|
Komponentin ominaisuus |
Suositeltu koneistusstrategia |
Mekaaninen perustelu |
Kustannus- ja laatutulos |
|
Litteät levyt, asennuslaipat, kannakkeet yhdellä-sivuominaisuuksilla |
3-akselinen lineaarinen VMC |
Ei vinoja kasvoja tai syviä onteloita. Leikkausvoimat suuntautuvat alaspäin jäykkään koneen pöytään. |
Alin konetuntihinta (35–45 dollaria/tunti). Nolla ohjelmointikuluja. |
|
Prismaattiset kotelot, joissa on ominaisuuksia 4–5 kohtisuorassa pinnassa |
3+2 Paikannusindeksointi |
Kaikki 5 kasvoa saavutetaan yhdellä asetuksella. Hydrauliset pyörivät pöytälukot säilyttävät korkean leikkausjäykkyyden. |
Poistaa 3-4 pehmeää leukakiinnitystä. Pitää rajapintojen sijainnin toleranssit ±0,008 mm:n sisällä. |
|
Deep cavities with vertical side walls (>60 mm syvyys) |
3+2 Sijainti tai 5-akselinen |
Kallistuva osa mahdollistaa 3:1 lyhyen työkalun ylityksen 7:1 pitkän ulottuvuuden työkalujen sijaan. |
Poistaa tärinää, lisää syöttönopeutta 3x, tuottaa Ra 0,8 µm viimeistelyn. |
|
Yhdistetyt-kulmikkaat hydrauliset poikki-reiät ja vinot pulttikuviot |
3+2 Paikannusindeksointi |
Ohjaa poraus- ja poraustyökalut tarkasti reiän keskilinjaa pitkin ilman mukautettuja kulmikkaita kiiloja. |
Estää poran vaeltamisen, säilyttää porauksen pyöreyden ja todellisen sijainnin. |
|
Jatkuvat orgaaniset pinnat (siipipyörät, siipipyörät, lääketieteelliset implantit) |
Jatkuva 5-akselinen samanaikainen |
Jatkuva vektorisäätö vaaditaan monimutkaisten ei--tasomaisten 3D-käyrien seuraamiseksi. |
Välttää porrastetut työkalujäljet, lyhentää penkkikiillotusaikaa jopa 90 %. |
Tuotantovolyymien ja työtilan allokointikehys
Prosessin valintapäätöslogiikka:
1. Onko piirteitä useammalla kuin kahdella kasvoilla?
· EI: Valitse 3-akselinen CNC-koneistus.
· KYLLÄ: Siirry kysymykseen 2.
2. Edellyttävätkö ominaisuudet ei--tasomaisia, orgaanisia jatkuvia työkaluvektorin muutoksia?
· KYLLÄ: Valitse jatkuva 5-akselinen CNC-työstö.
· EI: Siirry kysymykseen 3.
3. Ovatko piirteet useilla tasopinnoilla vai kulmassa olevilla tasoilla?
· KYLLÄ: Valitse 3+2 Paikannusindeksointi.
4. Mikä on erän määrä?
· Q=1 - 50: Käytä 5-Axis- tai 3+2-asetusta modulaarisilla itsekeskittyvillä ruuvipuristeilla eliminoidaksesi työkalujen NRE.
· K=500+: Arvioi erityinen moni-ontelo 3-akselinen hydraulikiinnitys verrattuna monilavaiseen 5-akseliseen automaatioon.
DFM:n suunnittelusäännöt: geometrian muuttaminen koneistuskustannusten vähentämiseksi
Dazaossa insinööritiimimme suorittaa yksityiskohtaisia Design for Manufacturability (DFM) -tarkastuksia, jotka perustuvat vahvistettuihinalumiinin CNC-työstön suunnitteluohjeetjokaisessa saapuvassa CAD-mallissa tarpeettomien valmistuskustannusten välttämiseksi:
· 5-akselisen pseudogeometrian poistaminen:Suunnittelijat mallintavat usein kaarevia siirtymäviileitä ulkoisille kannakkeille, jotka laukaisevat jatkuvia 5-akselisia työstöradat. Dazao-insinöörit työskentelevät asiakkaiden kanssa muuttaakseen nämä ääriviivat vakioviisteiksi tai tasomaisiksi vetokulmiksi, mikä mahdollistaa nopean 3+2 tai 3-akselisen koneistuksen, joka alentaa yksikkökustannuksia 20–35 %.
· Kulmasäteiden standardointi:Sisäkulmasäteiden määrittäminen vakioleikkurin säteiden kanssa aiheuttaa työkalun kulman jumiutumista ja tärinää. Suosittelemme, että suunnitellaan vähintään 10–15 % suuremmat sisäsäteet kuin vakiojyrsintäsäteet (esim. 3,5 mm:n säde 6,0 mm:n päätyjyrsinnässä), jotta työkalun jatkuva pyöreä kytkeytyminen ilman syöttönopeuden hidastuvuutta on mahdollista.
· Todellisen sijainnin toleranssien optimointi:Tunnistamme ei--kriittiset ominaisuussuhteet, joilla on oletusarvoiset tiukat toleranssit (kuten ±0,010 mm välysrei'issä) ja sovitamme ne toiminnallisiin suunnittelurajoihin (±0,050 mm) välttäen kalliita moni-akselin mittaus- ja CMM-tarkastusrutiineja.
Yhteenveto: Kustannusten, asetusten ja tarkkuuden tasapainottaminen CNC-akselin valinnassa
Valinta 3-akselisen, 3+2 indeksoidun ja jatkuvan 5-akselisen koneistuksen välillä edellyttää komponenttien geometrian, toleranssirajojen ja kokonaistuotantovolyymin tasapainottamista, kuten ohjeissamme on kuvattu.täydellinen alumiininen CNC-työstöopas.
Tiivistelmä teknisistä ohjeista:
1. Älä määritä jatkuvaa 5-akselista koneistusta osille, jotka voidaan segmentoida tasomaisiin indeksoituihin kulmiin; 3+2 indeksointi parantaa mekaanista jäykkyyttä ja nopeampaa materiaalin poistoa.
2. Valitse 3-akselinen koneistus yksipuolisille levyille, yksinkertaisille kannattimille ja matalille prismakomponenteille, joissa alhaiset konetuntihinnat hallitsevat osien taloudellisuutta.
3. Valitse 5--akselinen yhden asennuksen koneistus, kun useiden pintasuhteiden todelliset sijainnin toleranssit ovat tiukempi kuin ±0,025 mm, mikä estää virheiden kertymisen manuaalisesta uudelleenkiinnityksestä.
4. Ota huomioon kalustevelka prototyypeissä ja{1}}pienen volyymin tuotannossa; Rahan säästäminen 3-akselisten koneiden tuntihinnoissa häviää nopeasti räätälöityjen pehmeiden leukojen työ- ja työkalukustannuksilla.
Dazao Precision Manufacturing -ominaisuudet
Xiamen Dazao Machineryllä on laaja valikoima edistyneitä valmistuslaitteita, mukaan lukien nopeat-3--akseliset pystytyöstökeskukset, raskaat 4-akseliset vaakasuuntaiset työstökeskukset, joissa on lavanvaihtajat, ja samanaikaiset 5-akseliset akselin työstökeskukset.
ISO9001:2015 ja IATF16949:2016 laadunhallintasertifikaattien, automaattisen Renishaw on-koneen luotauksen ja ilmasto-ilmastoohjattujen CMM-tarkastuslaboratorioiden tukemana Dazao toimittaa tuotanto-laatuisia räätälöityjä komponentteja vaativiin auto-, robotiikka-, ilmailu-, puolikoneisto- ja lääketieteellisiin sovelluksiin maailmanlaajuisesti.
UKK
01.Miksi koneistajat käyttävät 3+2-indeksointia useammin kuin samanaikaista 5-akselista jyrsintää?
02.Kuinka 5-akselinen koneistus estää työkalun taipumisen syvän ontelon ominaisuuksissa?
03.Mikä tekee jatkuvasta 5-akselisesta CAM-ohjelmoinnista kalliimpaa kuin 3-akseliset asennukset?
04.Miten etäisyys kiertokeskipisteestä vaikuttaa 5-akselin koneistustarkkuuteen?
05.Miksi 3-akselinen koneistus maksaa usein enemmän monipuolisista prototyyppiosista?
06.Milloin 3-akselinen CNC-jyrsintä on kustannustehokkain valmistusvaihtoehto?

