3 ašių ir 5 ašių CNC: kainos, tikslumo ir sąrankos vadovas

Sep 11, 2026

Palik žinutę

Pasirinkimas tarp3 ašių ir 5 ašių CNC apdirbimasnėra paprastas linijinis kokybės patobulinimas.3 ašių CNC apdirbimo privalumaiPagrindinis dėmesys skiriamas dideliam konstrukcijos tvirtumui, mažiems mašinos valandiniams įkainiams (35–55 USD per valandą) ir minimalioms prizminėms geometrijoms programavimo išlaidoms.5 ašių CNC apdirbimo pranašumaiatsiranda, kai sudėtingiems 3D profiliams, gilioms ertmėms ar sudėtiniams kampams reikia trumpo įrankio iškyšos, vieno-nustatymo atskaitos taško vientisumo ir mažesnio darbo įsikišimo. Jei norite naudoti ne-nepertraukiamus kampinius objektus,3+2 ir 5 ašių apdirbimasvertinimai teikia pirmenybę 3+2 indeksuotam frezavimui dėl mechaninių ašies fiksavimo stabdžių, kurie išsaugo pjovimo standumą per nuolatinę penkių-ašių dinaminę interpoliaciją.

 

3-Ašies ir 5 ašių CNC staklių pasirinkimas: gamyklos realybė ir inžineriniai kompromisai

Norint nurodyti tinkamą apdirbimo apvalkalą, reikia įvertinti mechaninę išeigą, geometrinių paklaidų sudėjimą ir bendrą sukrautos dalies kainą, o ne numatyti stakles su didžiausiu ašių skaičiumi.

 

Mašinos darbo valandų tarifai ir gamybos išeiga: kelių{0}}ašių klaida

Pirkimų komandose paplitusi klaidinga nuomonė, kad komponento priskyrimas 5 ašių mašinai automatiškai pagerina dalių kokybę. Realioje gamyboje pridedant vienalaikes sukimosi ašis atsiranda dinaminių kinematinių kintamųjų, šiluminio plėtimosi šaltinių iš papildomų rotacinių pavarų variklių ir didesnės staklių nusidėvėjimo sąnaudos.

 

Kai standartinė prizminė plokštė arba negilios kišenės korpusas nukreipiamas į 5-ašių centrą, dalis sunaudoja mašinos valandinį tarifą nuo 85 iki 130 USD per valandą, palyginti su 35–55 USD per valandą standžiajame vertikaliame apdirbimo centre (VMC). Nebent geometrinėms ypatybėms reikia sudėtinių įrankio orientacijų arba daugiapusės prieigos viename atskaitos taško rėmelyje, kelių ašių įrangos įdiegimas paprastiems komponentams padvigubina vieneto gamybos sąnaudas nepagerinant matmenų atitikties. Dazao, vertinant dalisvisos{0}}CNC apdirbimo paslaugosužtikrina, kad kiekvienas ruošinys atitiktų optimalų kinematinį apvalkalą.

Setup comparison between 3 axis vs 5 axis CNC milling machines at Dazao manufacturing workshop

 

„Dazao Engineering“ atvejo tyrimas: Al7075-T6 laikiklio apdirbimo gedimas ir atkūrimas

Per 120 aviacijos ir erdvėlaivių tvirtinimo kronšteinų, pagamintų iš Al7075-T6, parengiamąjį{0}}Dazao inžinierius įvertino du skirtingus maršruto kelius, pagrįstus konkrečiais7075-T6 aliuminio apdirbimo charakteristikos:

 

· Pradinis proceso maršrutas:Pilnas nepertraukiamas 5-ašių frezavimas vienalaikiu apdirbimo centru su svirtimi.

 

· Komponentų geometrija:Gili centrinė kišenė, apsupta keturių sudėtinių{0}}kaiščių skylių (15 laipsnių nuolydis, palyginti su pagrindiniu tvirtinimo paviršiumi).

· Gedimo režimas:Kad išlaikytų dinaminį tarpą tarp sraigto sukamojo stalo ir pagrindinio veleno korpuso, programuotojas panaudojo prailgintą mikro{0}}grūdelių karbido-galinį frezą, kurio ilgio-ir-skersmens santykis yra 6:1. Vienu metu interpoliuojant A ir C ašis, dinaminis įrankio įlinkis kartu su sukimosi ašies kinematine nubėgimu sukuria 0,038 mm elipsės formos išpjovą, viršijančią reikalaujamą tikrosios padėties nuokrypį ± 0,010 mm. Pirmosios 8 prototipų dalys buvo išmestos į metalo laužą.

 

Taisomųjų veiksmų ir derliaus atkūrimo planas:

1. Per-dalį nukreipė į 3+2 pozicijos indeksavimo strategiją.

2. Pakabos stalas pasisuko 15 laipsnių kampu ir įjungė mechaninius hidraulinius stabdžių užraktus (laikymo momentas: 1200 Nm).

3. Naudotas 3:1 ilgio-skersmuo-standartinis galinis frezas ir ISO standarto gręžimo galvutė.

4. Apdirbimo ciklo laikas sumažėjo 42%, įrankių tarnavimo laikas padidėjo 300%, o kiaurymės padėties tikslumas nusistovėjo ±0,006 mm ribose likusiuose 112 gamybos vienetų.

 

Kinematinės apibrėžtys: 3 ašių ir 3+2 indeksavimas prieš nepertraukiamą 5 ašių frezavimą

Supratimas3 ašių ir 5 ašių apdirbimasreikalauja aiškių kinematinių įrankių vektoriaus valdymo apibrėžimų pjovimo metu.

Judėjimo klasė

Įtrauktos kinematinės ašys

Įrankio vektoriaus elgsena pjovimo metu

Pirminis mechaninis užrakto mechanizmas

Tipinės programos

3 ašių tiesinė

X, Y, Z

Fiksuotas lentelės normalus (įrankio vektorius Z yra pastovus)

Linijinės ašies kreipiamosios trinties ir rutulinių varžtų išankstinės apkrovos

Plokščios plokštės, negilūs korpusai, vienos{0}}plokštumos prizminės dalys

3+2 Padėtis (indeksuota)

X, Y, Z + A/B, C (pasukta prieš pjaunant)

Aktyvaus drožlių pašalinimo metu fiksuojamas junginio kampu

Įjungti hidrauliniai arba pneumatiniai sukimosi ašies diskiniai stabdžiai

5 pusių prizminiai gaubtai, sudėtiniai kampiniai varžtų apskritimai

Nepertraukiamas 5 ašių (vienu metu)

X, Y, Z, A/B, C (visi juda vienu metu)

Vektorius nuolat atnaujinamas išilgai įprastinio tikslinio paviršiaus

Nepertraukiamo servo variklio aktyvaus sukimo momento grįžtamojo ryšio kilpa

Sparnuotės, turbinos, organiniai protezai, gilios formos šerdys

Šių judėjimo architektūrų pasirinkimas sudaro pagrindądidelio{0}}tikslumo CNC frezavimo sprendimaitiek prototipų, tiek masinės gamybos metu.

 

Prieiga prie įrankių, įlinkio fizika ir pjovimo mechanika naudojant kelių ašių apdirbimą{0}}

Įrankio prieinamumas tiesiogiai lemia pjovimo įrankio pasirinkimą, įrankio laikiklio atstumą, vibracijos harmoniką ir medžiagos pašalinimo greitį (MRR).

 

Įrankio iškyša ir dinaminis įlinkis: konsolės sijos mechanika

Įprastinėje3 ašis prieš 5 ašisnustatymuose, apdirbant gilią kišenę su vertikaliomis sienelėmis 3 ašių mašinoje, velenas išliks statmenas viršutinei pusei. Jei kišenė yra 80 mm gylio, pjovimo įrankis ir laikiklio mazgas turi būti 85 mm ar daugiau nuo įvorės paviršiaus.

 

Esant šoninėms pjovimo apkrovoms (Fr), įrankio įlinkis didėja didėjant įrankio iškyšos ilgiui (L^3). Kai vibracijos harmonikos prasideda esant ilgoms iškyšoms, mašinistas turi sumažinti suklio greitį ir pastūmą vienam dantukui (fz) 50–70 %, kad būtų išvengta traškėjimo žymių, pabloginančių paviršiaus apdailą iki prastesnės nei Ra 3,2 µm.

 

Priešingai, dislokavimas5 ašių apdirbimas sudėtingoms dalimsleidžia pakreipti komponentą arba veleną 15–30 laipsnių. Šis pakreipimas leidžia naudoti trumpą, kūginį įrankį su tik 30 mm iškyša. Dėl trumpesnės iškyšos iki 20 kartų padidėja statinis įrankio standumas, todėl galima padidinti pastūmą, suklio greitį iki 18 000 aps./min.pramoniniai paviršių apdailos procesai.

Tool overhang and dynamic tool rigidity comparison in 3 axis vs 5 axis CNC machining

Metrika

3 ašių gilios ertmės nustatymas

5 ašių pakreiptos ertmės nustatymas

Tobulėjimo faktorius

Įrankio skersmuo / iškyša

12 mm / 85 mm (santykis 7,08:1)

12 mm / 30 mm (santykis 2,50:1)

Iškyša sumažinta 64,7 %

Dinaminis įrankio įlinkis (apskaičiuota)

0,042 mm esant 250 N radialinei apkrovai

0,002 mm esant 250 N radialinei apkrovai

Standumas pagerėjo 21x

Medžiagos pašalinimo greitis (MRR)

45 cm³/min (Al6061-T6)

185 cm³/min (Al6061-T6)

4,1 karto didesnis našumas

Pasiektas paviršiaus šiurkštumas

Ra nuo 2,8 µm iki Ra 3,2 µm

Ra nuo 0,6 µm iki Ra 0,8 µm

4x lygesnė paviršiaus apdaila

 

Funkcijos pasiekiamumas naudojant įpjovas, sudėtinius kampus ir sudėtingus kontūrus

Standartinės 3-ašių mašinos negali apdirbti neigiamų grimzlės kampų, įpjautų griovelių ar sujungtų kampų prievadų be antrinių rankinių sąrankų ar specializuotų pasirinktinių ledinukų pjaustytuvų.

 

· Įpjovos ir kampiniai flanšai:5-ašių apdirbimas padeda pjaustytuvą padėti po išsikišusiomis lūpomis, pjaustant kelių kampų profilius standartinėmis galinėmis frezomis.

 

· Sudėtinės kampinės skylės:Hidrauliniams kolektoriams ir erdvėlaivių degalų bėgiams dažnai reikia skysčių prievadų, susikertančių su sudėtiniais 3D vektoriais. 3+2. Padėtis leidžia gręžti, gręžti ir sriegti pagal tikslią vektoriaus ašį be specialių kampuotų grąžtų blokų.

 

· Sudėtingos sparnuotės mentės:Nuolatinis 5 ašių apdirbimas nuolat keičia įrankio sąlyčio tašką, išlaikant optimalią drožlių apkrovą lenktose ašmenų sienelėse.

 

Pjovimo standumo tarpas: 3+2 mechaninis stabdymas ir nepertraukiamo 5 ašių dinaminio tiekimo greičio ribos

Dažna gamybos planavimo klaida yra prielaida, kad ištisinės 5 ašių įrankių takai visada yra greitesni ir pranašesni už 3+2 indeksuotą frezavimą.

 

Kai CNC mašina veikia visu 5-ašių nepertraukiamu režimu, visi penki pavaros servo mechanizmai turi sinchronizuotis naudojant išankstinius algoritmus. Sunkūs sukamieji stalai turi didelę sukimosi inerciją (J=m * r^2). Kai įrankis pasiekia staigų kreivumą, tiesinės ašys (X, Y, Z) turi sulėtėti, kad sukimosi ašys (A/C) galėtų pasivyti neviršijant kampinio pagreičio ribų. Šis lėtėjimas sukelia:

 

· Sumažėja faktinis pastūmos greitis išilgai įrankio trajektorijos, dėl to susidaro nenuosekli drožlių apkrova ir trintis.

· Nedidelis tiesioginės pavaros{0}}variklio šiluminis plėtimasis nuolatinio greitėjimo ir lėtėjimo ciklais.

· Mažesnis statinis tvirtumas, nes sukamosios ašys visiškai priklauso nuo aktyvios servo laikymo srovės, o ne mechaninio suspaudimo.

 

Palyginimui, 3+2 indeksuotas apdirbimas nukreipia sukimosi ašis į tikslinį kampą ir įjungia aukšto-slėgio hidraulinius diskinius stabdžius (sukuriant 1 000–2 500 Nm išlaikymo sukimo momentą). Įrenginys veikia kaip standus 3-ašių VMC, leidžiantis atlikti agresyvius grublėtus darbus, atlikti didelio-ašinio gylio trochoidinį frezavimą ir pailginti įrankio tarnavimo laiką. Perteikiamos ištisinės 5 ašių įrankių juostospažangios 5 ašių CNC apdirbimo galimybėsturėtų būti skirtas tik sudėtingoms geometrijoms, kurių negalima segmentuoti į plokštuminius indeksuotus kampus.

 

3 ašių ir 5 ašių tikslumas: nustatymo tolerancijos, atskaitos taško poslinkiai ir kinematinės klaidos

Vertinant3 ašių ir 5 ašių tikslumasreikia įvertinti ir fiksavimo atskaitos taško poslinkius, ir mašinos{0}}lygio kinematikos klaidas.

 

Tolerancijos krūva{0}}Daugiau kelių sąrankų atliekant 3 ašių operacijas

Kai daugiapusė dalis apdirbama 3-ašių mašinoje trimis atskiromis sąrankomis (OP10, OP20, OP30), bendra erdvinė tolerancija priklauso nuo kiekvieno fizinio perkėlimo kumuliacinio krūvio.

 

Trijose nepriklausomose 3 ašių sąrankose tikrosios padėties ryšiai tarp priešingų veidų elementų susilpnėja iki ±0,030 mm arba dar blogiau, kaip nurodyta mūsų techniniame dokumente.aliuminio CNC apdirbimo tolerancijos vadovas. Priešingai, atlikus visus 5 paviršius vienu konfigūravimu 5- ašių įrenginyje, pašalinamos rankinio perkėlimo klaidos, o daugiapusių elementų tolerancijos nuosekliai išlaikomos nuo ±0,005 mm iki ±0,010 mm, palyginti su pirminiu atskaitos tašku.

Coordinate datum inspection on high-precision CNC machined part using on-machine probing at Dazao

Klaidos šaltinis

3 ašių (3 atskiros sąrankos)

5 ašių (viena sąranka / 3+2)

Techninė priežastis

Pagrindinio poslinkio nustatymas

nuo 0,012 mm iki 0,025 mm

0,000 mm (be tvirtinimo)

Minkštas žandikaulio susidėvėjimas, vietos kaiščio tarpas

Suspaudimo deformacijos histerezė

nuo 0,008 mm iki 0,015 mm

nuo 0,002 mm iki 0,004 mm

Netolygi sukimo momento veržliarakčio apkrova rankiniu būdu apverčiant

Skaidulų užteršimo rizika

nuo 0,005 mm iki 0,020 mm

Nereikšmingas

Skiedros įstrigimas tarp nulinių taškų paviršių

Operator Touch{0}}Išjungtas variantas

nuo 0,005 mm iki 0,010 mm

0,001 mm (automatinis zondavimas)

Rankinis krašto ieškiklis ir optinis / lazerinis išankstinis nustatymas

Bendra kumuliacinė erdvinė klaida

±0,030 mm iki ±0,070 mm

±0,005 mm iki ±0,012 mm

Kvadratinė operacinių dispersijų sumavimas

 

Kinematinės geometrinės klaidos padidinimas ir terminis poslinkis 5 ašių centruose

Vienos-sąrankos apdirbimas pašalina pakartotinio tvirtinimo klaidą, o 5 ašių mašinose atsiranda sudėtingų kinematinių klaidų šaltinių, kurie gali sumažinti tikslumą, jei nevaldoma.

 

Jei detalės ypatybė yra 250 mm atstumu nuo stalo sukimosi centro (R_pivot=250 mm), nedidelis, tik 0,003 laipsnio, kampinis padėties nuokrypis lemia tiesinį poslinkį:

 

Δ=250 * sin(0,003 laipsniai)=0.0131 mm

 

Ši geometrinė paklaida įvyksta tik sukimosi lygiu, prieš įvertinant tiesinės ašies leistinus nuokrypius. Be to, tiesioginės pavaros sukamieji varikliai nuolatinio veikimo metu sukuria vidinę šilumą. Be aktyvių aušintuvo grandinių ir šiluminės kompensacijos, sukimosi ašies vidurio linija gali pasislinkti nuo 0,015 mm iki 0,030 mm per keturių valandų gamybos procesą.

 

Proceso zondavimo ir RTCP kalibravimo protokolai „Dazao“-

Siekdama pašalinti šią kinematinę ir šiluminę grėsmę{0}}didelio tikslumo užsakymais, „Dazao“ įdiegiagriežti CMM tikrinimo ir kokybės užtikrinimo protokolaiper kiekvieną kelių{0}}ašių apdirbimo sąranką:

 

1. Renishaw AxiSet Check ir RTCP:Prieš atliekant svarbius apdailos darbus, mūsų 5-ašių mašinos atlieka automatinius kinematinį kalibravimo ciklus, naudodamos tikslią volframo karbido atskaitos sferą ir mašinos zondavimą, kad iš naujo sukalibruotų sukimosi įrankio centro taško (RTCP) poslinkius ±0,002 mm tikslumu.

 

2. -Proceso zondavimas (Renishaw OMP60):Automatiniai koordinačių išlygiavimo patikrinimai atliekami mašinos apvalkalo viduje prieš grubų apdorojimą ir iš karto po užbaigimo.

 

3. Klimatas{1}}Kontroliuojami apdirbimo vokai:Tikslus 5-ašių apdirbimas, skirtas sandariems-tolerancijos komponentams (leistinieji nuokrypiai mažesni nei ±0,008 mm), yra izoliuojamas kontroliuojamoje ceche, stabilizuojamas 20 ± 0,5 laipsnio.

 

3 ašių ir 5 ašių CNC sąnaudų paskirstymas: valandiniai įkainiai, palyginti su nuleidžiamo vieneto ekonomika

Atliekant viešųjų pirkimų vertinimus, kuriuose daugiausia dėmesio skiriama valandiniams mašinos įkainiams, dažnai nepatenka į tikrąsias bendrąsias nuosavybės išlaidas. Norint apskaičiuoti realių dalių ekonomiką, reikia suderinti programavimo darbą, specializuotus įrankius, tvirtinimo išlaidas ir operatoriaus darbo laiką, palyginti su neapdoroto pjovimo greičiu.

Total manufacturing cost breakdown between 3 axis vs 5 axis CNC machining including fixturing and setup overhead

 

Nominali mašinų norma ir bendras gamybos ciklo laikas

Standartinė 3 ašių vertikalaus apdirbimo centro rinkos kaina yra 35–55 USD per valandą. Priešingai, 5 ašių apdirbimo centras dirba nuo 80 iki 130 USD per valandą dėl didesnio kapitalo nusidėvėjimo, specializuotų CAM licencijavimo mokesčių ir padidėjusių priežiūros išlaidų.

 

Tačiau vertinant3 ašių ir 5 ašių CNC kainagriežtai pagal valandinius įkainius, atsiranda skaičiavimo klaida, kai dalims reikalingos daugiapusės{0}}funkcijos.

 

Apsvarstykite aliuminio kolektorių, kuris remiasi stabilumu6061 aliuminio CNC apdirbimo savybėsreikalingi tikslūs prievadai 5 atskiruose paviršiuose:

 

· 3 ašių maršruto parinkimas (4 nepriklausomos operacijos):

· Bendras apdirbimo ciklo laikas per 4 operacijas: 38 minutės (0,63 valandos).

· Įrenginio kaina: 0,63 valandos * 45 USD per valandą=28,35 USD.

· Rankinis dalių apvertimas ir operatoriaus įkėlimo / iškrovimo laikas: 12 minučių (0,20 val.) * 50 USD per valandą darbo=10,00 USD.

· Individualizuotos minkštos žandikaulio tvirtinimo detalės (3 rinkiniai): 900 USD amortizuota už 50 dalių partiją=18,00 USD už vienetą.

· Iškrovimo vieneto kaina (be žaliavos): 56,35 USD už vienetą.

 

· 5-Ašies maršruto parinkimas (vieno 3+2 sąranka ant savaiminio centro spaustuko):

· Bendras apdirbimo ciklo laikas vienoje sąrankoje: 22 minutės (0,37 valandos) dėl trumpo-siekimo pjaustytuvų ir didesnio padavimo greičio.

· Įrenginio kaina: 0,37 valandos * 95 USD per valandą=35,15 USD.

· Rankinio operatoriaus pakrovimo / iškrovimo laikas: 2 minutės (0,033 valandos) * 50 USD per valandą darbo=1,65 USD.

· Universalios uodegos / 5-ašių savaiminio centravimo gnybtų sąranka: 0 USD speciali tvirtinimo kaina.

· Iškrauto vieneto kaina (be žaliavos): 36,80 USD už vienetą.

 

Pagal šį scenarijų iš viso5 ašių apdirbimo kainasutaupo 34,7 % grynojo kiekvienos dalies, nepaisant to, kad dirba su mašina su 111 % didesniu valandiniu tarifu.

 

Paslėptos tvirtinimo detalės: pritaikyti minkšti žandikauliai ir saugojimo viršutinė dalis 3 ašių frezavimo metu

Viena didžiausių paslėptų kelių{0}}sąrankos 3-ašių gamybos išlaidų yra įrangos skola. Kai daugiapusis prizminis komponentas veikia per tris ar keturias 3 ašių sąrankas, kiekvienai operacijai reikia pagal užsakymą pagamintų minkštų aliuminio žandikaulių arba tam skirtų vietos nustatymo plokščių.

 

Paslėptos kelių{0}}3 ašių įrengimo skolos sąnaudos:

1. Darbas įrankių kambaryje: 2–4 valandų įrankių gamybos laikas vienam žandikaulio komplektui (90–200 USD tiesioginio darbo).

2. Medžiagos sąnaudos: 6061-T6 aliuminio blokų atsargos, skirtos tik tvirtinimo kišenėms.

3. Perjungimo sąnaudos: nuo 20 iki 45 minučių mašinos prastovos per sąrankos pakeitimą, kad būtų nurodytos veržlės, sulygiuoti stabdymo kaiščiai ir patikrinti atskaitos taškai.

4. Sandėliavimas ir atsargos: šimtų klientų -konkrečių minkštų žandikaulių priežiūra sandėlio lentynose pakartotiniams užsakymams.

5. Sąrankos susidėvėjimas ir nenuoseklumas: iš naujo įdiegus pasenusius minkštus žandikaulius, atsiranda koncentrinis nusidėvėjimas, todėl prieš kiekvieną gamybos paleidimą reikia iš naujo iškirpti ir iš naujo{1}}nustatyti.

 

5-ašių apdirbimas pašalina armatūros skolą. Pritvirtinus žaliavos ruošinį ant 3 mm uodegos ruošinio arba suėmus pagrindą dantytu savaime centruojančiu spaustuku, visus penkis pasiekiamus paviršius galima užbaigti be specialių darbo laikymo priemonių. Kai prototipai naudojami nuo 1 iki 50 vienetų, pašalinus pasirinktinius įrenginius, išankstiniai įrankių mokesčiai sumažinami iki nulio, o pristatymo laikas pagreitėja 3–7 darbo dienomis.

Kainos elementas

3 ašių sąranka (3 pasirinktiniai minkštųjų žandikaulių tvirtinimo elementai)

5 ašių sąranka (standartinė 5 ašių spaustukas)

Grynasis ekonominis dispersija

Įrankių ir tvirtinimo detalių kūrimo išlaidos

750–1 500 USD nepakartojama inžinerija (NRE)

0 USD (standartiniai moduliniai įrankiai)

100 % išankstinių įrankių sumažinimas

Sąrankos laikas kartotinei partijai

90–150 minučių per 3 nustatymus

Bendras nustatymas nuo 20 iki 30 minučių

75 % mažesnė perjungimo prastovos trukmė

Operatoriaus prisilietimo laikas vienai daliai

8–15 minučių (3 rankiniai apvertimo ciklai)

1,5–3 minutės (vienas pakrovimas / iškrovimas)

80 % sumažintas rankų darbo darbas

Atliekų normos nuokrypis (tipiškas)

3,5–6,0 % (suspaudimo klaidos, drožlės žandikaulyje)

0,5–1,2 % (vieno atskaitos taško užraktas)

Iki 5 kartų mažesni laužo nuostoliai

 

CAM įrankių juostos programavimo sudėtingumas ir susidūrimo modeliavimas

Ekonominius 5-ašių apdirbimo pranašumus iš dalies kompensuoja išaugę priekinės dalies inžinerijos poreikiai.

 

· Programavimo laiko investicijos:3-ašių CNC programą prizminiam blokui galima sugeneruoti ir patikrinti per 1–2 valandas. Nepertraukiamam 5 ašių darbo ratui arba sudėtingam kolektoriaus darbui vienu metu reikia 6–14 valandų CAM inžinerijos, įskaitant įrankio ašies vektoriaus valdymą, pakreipimo ir vėlavimo kampo optimizavimą ir atitraukimo plokštumos ribų apibrėžimą.

 

· G-Kodo modeliavimo patvirtinimas:5-ašių įrankių takai kelia rimtą suklio antgalio, įrankio koto, veržliarakčio stalo ir veržliarakčio susidūrimo riziką. Speciali G-kodo modeliavimo programinė įranga yra privaloma norint patikrinti faktinį po apdorojimo mašinos kodą prieš perkeliant programas į parduotuvę.

 

· Pirmosios{0}}straipsnio pirkimo išlaidos:Norint nustatyti 5-ašių pirmąjį straipsnį, reikia fizinių sausųjų važiavimų su 5 % greito tiekimo nepaisymu, zondavimo mašinoje patikrinimų ir CMM matmenų išpirkimo.

 

Matematinė pertrauka{0}}Tolygus paketo tūrio modelis

Ekonominis kryžminimo taškas tarp 3-ašių ir 5 ašių apdirbimo priklauso nuo partijos tūrio (Q) ir detalės geometrijos, kuri yra bet kokio nuodugnumo pagrindas.aliuminio CNC apdirbimo kaštų analizė.

 

Partijos dydžio ekonominės gairės:

 

· Nuo 1 iki 5 vienetų (greiti prototipai):5-ašių apdirbimas laimi daugiapusėse dalyse, nes sumažina individualaus armatūros gamybos laiką ir darbo sąnaudas.

 

· Nuo 10 iki 250 vienetų (nuo mažų- iki -vidutinių partijų):Naudojant 3+2 indeksuotą apdirbimą, kaina vienai detalei yra mažiausia, nes pašalinamas kelių-sąrankos darbas ir išsaugomi griežti atskaitos taško nuokrypiai.

 

· 1,000+ vienetai (didelė apimtis):3-ašių apdirbimas dažnai atgauna pirmaujančią vietą sąnaudų srityje, jei dalis galima sudėti į kelių-stočių hidraulinius antkapių tvirtinimo elementus didelės spartos horizontaliuosiuose apdirbimo centruose (HMC).

 

Pirkėjo sprendimų matrica: kada naudoti 5 ašių apdirbimą sudėtingoms dalims

Šioje matricoje pateikiamos praktinės gairės, kaip nustatytikada naudoti 5 ašių apdirbimąremiantis dalies geometrija, tolerancijos reikalavimais ir partijos dydžiu.

CNC machining process selection decision framework for mechanical engineers and procurement teams

 

Dalies geometrijos ir apdirbimo strategijos pasirinkimo vadovas

Komponento charakteristika

Pageidautina apdirbimo strategija

Mechaninis pagrindimas

Kaina ir kokybė

Plokščios plokštės, tvirtinimo flanšai, laikikliai su viena{0}}šone funkcija

3 ašių linijinis VMC

Jokių kampuotų veidų ar gilių ertmių. Pjovimo jėgos nukreiptos žemyn į standų mašinos stalą.

Mažiausias mašinos valandinis tarifas (35–45 USD per valandą). Nulis programavimo papildomų išlaidų.

Prizminiai korpusai su 4–5 stačiakampių paviršių savybėmis

3+2 Pozicijos indeksavimas

Visi 5 veidai pasiekti per vieną sąranką. Hidrauliniai sukamojo stalo užraktai išlaiko aukštą pjovimo standumą.

Pašalina 3–4 minkštus žandikaulio tvirtinimo elementus. Išlaiko sąsajos padėties leistinus nuokrypius ±0,008 mm.

Deep cavities with vertical side walls (>60 mm gylis)

3+2 Padėties arba 5 ašių

Pakreipiama dalis leidžia 3:1 trumpą įrankio išsikišimą, o ne 7:1 ilgo pasiekiamumo įrankius.

Pašalina šniokštimą, padidina padavimo greitį 3 kartus, sukuria Ra 0,8 µm apdailą.

Sudėtinės-kampinės hidraulinės kryžminės-skylės ir kampiniai varžtų raštai

3+2 Pozicijos indeksavimas

Gręžimo ir gręžimo įrankius nukreipia tiksliai išilgai skylės vidurio linijų be pasirinktinių kampinių pleištų.

Neleidžia sėjamiesiems klajoti, išsaugo gręžimo apvalumą ir tikrąją padėtį.

Ištisiniai organiniai paviršiai (sparnuotės, blykstės, medicininiai implantai)

Nepertraukiamas 5 ašių vienu metu

Norint laikytis sudėtingų 3D ne{1}}plokščiųjų kreivių, būtinas nuolatinis vektorių koregavimas.

Išvengia laiptuotų įrankio žymių, sutrumpėja poliravimo ant stalo laikas iki 90%.

 

Gamybos apimties ir darbo vietų paskirstymo sistema

Proceso atrankos sprendimo logika:

 

1. Ar bruožai yra daugiau nei dviejuose veiduose?

· NE: pasirinkite 3 ašių CNC apdirbimą.

· TAIP: pereikite prie 2 klausimo.

 

2. Ar funkcijos reikalauja ne-plokštuminių, organinių nenutrūkstamų įrankių vektorių keitimų?

· TAIP: pasirinkite nepertraukiamą 5 ašių CNC apdirbimą.

· NE: pereikite prie 3 klausimo.

 

3. Ar ypatybės yra keliose plokštumose arba kampuotose plokštumose?

· TAIP: pasirinkite 3+2 Pozicijos indeksavimas.

 

4. Koks yra partijos kiekis?

· Q=1 iki 50: naudokite 5-Axis arba 3+2 sąranką su moduliniais savaime centruojančiais spaustukais, kad pašalintumėte įrankius NRE.

· Q=500+: įvertinkite tam skirtą kelių-ertmių 3-ašių hidraulinę įrangą, palyginti su kelių padėklų 5 ašių automatika.

 

DFM inžinerijos taisyklės: geometrijos keitimas siekiant sumažinti apdirbimo išlaidas

„Dazao“ mūsų inžinierių komanda atlieka išsamias gamybos tinkamumo projektavimo (DFM) peržiūras, pagrįstas nustatytaisaliuminio CNC apdirbimo projektavimo gairėskiekviename įeinančiame CAD modelyje, kad būtų išvengta nereikalingų gamybos išlaidų:

 

· Pseudo 5 ašių geometrijos pašalinimas:Dizaineriai dažnai modeliuoja lenktas perėjimo įpjovas ant išorinių kronšteinų sienų, kurios suaktyvina ištisines 5-ašių įrankių juostas. „Dazao“ inžinieriai dirba su klientais, kad paverstų šiuos kontūrus į standartinius nuožulnius arba plokštuminius grimzlės kampus, kad būtų galima greitai apdirbti 3+2 arba 3 ašimis, o tai sumažina vieneto sąnaudas 20–35%.

 

· Standartizuojant kampo spindulius:Nurodžius vidinius kampų spindulius, lygius standartiniams pjaustytuvo spinduliams, įrankio kampai surišami ir burbuliuoja. Rekomenduojame suprojektuoti vidinius spindulius, bent 10–15 % didesnius nei standartiniai frezavimo spinduliai (pvz., 3,5 mm spindulys 6,0 mm galiniam frezavimui), kad būtų galima nepertraukiamai sukišti įrankį be pastūmos greičio lėtėjimo.

 

· Tikrosios padėties tolerancijos optimizavimas:Nustatome ne-kritinių savybių ryšius, kuriems taikomi numatytieji griežti nuokrypiai (pvz., ±0,010 mm tarpinių angų) ir pritaikome juos prie funkcinių inžinerinių ribų (±0,050 mm), išvengdami brangių kelių -ašių zondavimo ir CMM tikrinimo rutinų.

 

Santrauka: sąnaudų, sąrankų ir tikslumo balansavimas renkantis CNC ašį

Norint pasirinkti tarp 3 ašių, 3+2 indeksuoto ir nepertraukiamo 5 ašių apdirbimo, reikia subalansuoti komponentų geometriją, tolerancijos ribas ir bendrą gamybos apimtį, kaip nurodyta mūsųpilnas aliuminio CNC apdirbimo vadovas.

 

Inžinerinių direktyvų santrauka:

 

1. Nenurodykite nuolatinio 5 ašių apdirbimo dalims, kurios gali būti segmentuojamos į plokštuminius indeksuotus kampus; 3+2 indeksavimas užtikrina didesnį mechaninį standumą ir greitesnį medžiagos pašalinimą.

 

2. Pasirinkite 3-ašių apdirbimą vienpusėms plokštėms, paprastiems laikikliams ir negilioms prizminėms sudedamosioms dalims, kai detalių ekonomikoje dominuoja žemi mašinos valandiniai įkainiai.

 

3. Pasirinkite 5-ašių vienos sąrankos apdirbimą, kai kelių paviršių ryšiai turi tikrosios padėties leistinus nuokrypius, didesnius nei ±0,025 mm, kad išvengtumėte klaidų kaupimosi dėl rankinio pakartotinio tvirtinimo.

 

4. Prototipo ir mažos{1}}gamybos apimties įsiskolinimų apskaita; sutaupyti pinigų 3 ašių mašinų valandiniams įkainiams greitai išnyksta dėl individualių minkštų žandikaulių darbo ir įrankių sąnaudų.

 

Dazao tikslios gamybos galimybės

„Xiamen Dazao Machinery“ valdo platų pažangios gamybos įrangos parką, įskaitant didelio -greičio 3-ašių vertikalius apdirbimo centrus, sunkiasvorius 4 ašių horizontalius apdirbimo centrus su padėklų keitikliais ir tuo pačiu metu veikiančius 5 ašių sraigtų apdirbimo centrus.

 

Palaikoma ISO9001:2015 ir IATF16949:2016 kokybės vadybos sertifikatų, automatinio Renishaw{4}}mašininio zondavimo ir klimato{5}}kontroliuojamų CMM tikrinimo laboratorijų, „Dazao“ tiekia gamybinius-rūšinius komponentus, skirtus reiklioms automobilių, robotų, aviacijos, kosmoso, pusiau konduktorių ir medicinos reikmėms visame pasaulyje.

Upload your CAD file for an instant online quote and DFM feedback

 

DUK

 

 

01.Kodėl staklininkai dažniau naudoja 3+2 indeksavimą nei 5 ašių frezavimą vienu metu?

Indeksuojant 3+2 dalis pasukama fiksuotais kampais ir užblokuojami mechaniniai hidrauliniai stabdžiai, užtikrinantys puikų dinaminį tvirtumą atliekant sunkius frezavimo darbus. Vienalaikis 5-ašių judėjimas yra skirtas nuolatinėms organinėms kreivėms, nes aktyvi kelių ašių servo interpoliacija sumažina pastūmą ir pjovimo standumą.

02.Kaip 5 ašių apdirbimas apsaugo įrankį nuo įlinkio giliosiose ertmėse?

5-ašių apdirbimas pakreipia ruošinį arba veleno galvutę, išvengiant susidūrimų tarpo. Tai leidžia naudoti standžius pjovimo įrankius su 3:1 ilgio -skersmens santykiu, o ne plonus 7:1 3 ašių frezavimo įrenginiuose, pašalinant trūkinėjimo žymes, matmenų smailėjimą ir priešlaikinį įrankio susidėvėjimą.

03.Dėl ko nuolatinis 5 ašių CAM programavimas yra brangesnis nei 3 ašių sąrankos?

Nepertraukiamam 5-ašių programavimui reikia apskaičiuoti dinaminių įrankių vektorių normaliąsias vertes, švino-vėlavimo pasvirimo kampus ir suklio galvutės tarpus. Tam reikalingas specialus G kodo susidūrimo modeliavimas, kad būtų išvengta brangių spyruoklių stalo gedimų, o prieš apdirbant pridedant specialių inžinerinių darbų valandų.

04.Kaip atstumas nuo sukimosi centro veikia 5 ašių apdirbimo tikslumą?

Kai pjovimo taškas pasislenka toliau nuo sukimosi ašies vidurio linijos, mažos kampinės padėties paklaidos padidėja dėl svirties peties atstumo. 0,003 laipsnio sukimosi paklaida gali sukelti daugiau nei 0,013 mm tiesinį padėties nuokrypį 250 mm spinduliu.

05.Kodėl 3-ašių apdirbimas dažnai kainuoja brangiau už daugiapuses prototipų dalis?

Norint apdirbti daugiapusę detalę 3-ašių freza, kiekvienai operacijai reikia pritaikytų aliuminio minkštųjų žandikaulių. Įrankių darbo, medžiagų atsargų ir rankinio pakartotinio tvirtinimo laikas daugeliui sąrankų greitai pranoksta didesnį mašinos valandinį atsiskaitymo tarifą naudojant vienos sąrankos 5 ašių procesą.

06.Kada 3-ašių CNC frezavimas yra ekonomiškiausias gamybos pasirinkimas?

3 ašių CNC frezavimas yra ekonomiškiausias plokščioms montavimo plokštėms, negilioms korpusams ir prizminiams komponentams, kurių funkcijos pasiekiamos iš vienos pusės. Tai suteikia mažiausią mašinos valandinį įkainį, greitą sąrankos procesą ir nulinius sudėtingus įrankius.
Siųsti užklausą