Mi az 5-tengelyes megmunkálás?
A modern szerszámgépek már több tengellyel rendelkezhetnek, de általában a munkadarab forgácsolásához egyszerre csak 5 van használatban.
A teljes vagy szimultán 5-tengelyes megmunkálásként ismert eljárás három lineáris és két forgó tengelyt foglal magába, amik szimultán mozgásukkal interpolálják a komplex megmunkált felületeket.
Nem minden 5-tengelyes megmunkálás igényel szimultán interpolációt és bizonyos gépek, mint például a Mazak "4+1" vagy "3+2"-ként ismert verziót is nyújtó VARIAXIS j-szériája, ami ugyan lehetővé teszi a teljes-tengely kapacitást, mégsem minősül teljesen szimultán gépcsaládnak.Az forgótengelyek kombinált mozgása különböző pozíciókba billenti a munkadarabot a 3-tengelyes megmunkálási műveletek végrehajtásához. Ez az 5-tengelyes pozicionáló megmunkálásként is ismert folyamat a negyedik és ötödik tengely segítségével orientálja a szerszámot a megfelelő pozícióba, ahelyett, hogy a megmunkálási folyamat során végig vezérelné.
Mely szektoroknak érdemes 5-tengelyes megmunkálást alkalmazniuk?
Az 5 tengely lehetővé teszi a komplex alkatrészek megmunkálását, ezért kifejezetten népszerű a repülőgép, gépjárműipar (pl. autóalkatrész-gyártás öntőformái) és gyógyászati felhasználás területén. Tipikus alkatrész lehet szinte bármi a gyógyászati protézisektől a strukturális repülőgép alkatrészekig. Kifejezetten az utóbbira tervezték olyan nagy méretű gépeinket, mint a Mazak VHP 160XL - ami ideális nagysebességű alumínium forgácsolásra.
Mik az 5-tengelyes megmunkálás főbb előnyei?
A teljes, vagy szimultán 5-tengelyes megmunkálás számos előnnyel szolgál a felhasználók számára. Elsőként az 5-tengely lehetővé teszi bonyolult alkatrészek egy beállításban, egy CNC program felhasználásával történő megmunkálását - ami jelentősen növeli a hatékonyságot, csökkentve a megmunkálási és ciklusidőket. Ezt nevezzük DONE-IN-ONE megmunkálásnak.
Továbbá az 5-tengelyes megmunkálás eredményeképp a befogás előkészítés kevesebb időt és ráfordítást igényel. Így végső soron az 5-tengelyes gép hamarabb megtérülő befektetést és nagyobb jövedelmezőséget jelent használója számára.
Végül az 5-tengelyes megmunkálás nagyobb alkatrészpontosságot is garantál, mivel az alkatrész készre munkálásához nem kell a munkadarabnak több munkaállomáson végigmennie, ahol minden újbóli rögzítés jelentősen ronthatja a pontosságot. Például egy szelep blokk öt oldalról is megmunkálható, így csökkentve a teljes átfutási időt és javítva az alkatrész pontosságát.
Milyen bonyolult az átállás 3-tengelyes megmunkálásról 5-tengelyesre?
Az egyszerűbb esztergálásról és marásról teljes 5-tengelyes megmunkálásra való átállás elsőre ijesztőnek tűnhet. Viszont azoknak, akik szeretnének eltávolodni a hagyományos eljárásoktól, fejleszteni szeretnék működésüket és új potenciális piacokat nyitnának meg saját maguk számára, mint a repülőgépipar, a váltás hatalmas előnyökkel járhat.
A gép kialakítása különösen fontos és a géphasználóknak célszerű speciális funkciókat keresni a gépspecifikációs folyamat során. Például az 5-tengelyes megmunkálás során problémát jelenthet a forgácsolási terhelés következtében a munkadarab kihajlása, aminek kiküszöbölésére a Mazak kétoldali megtámasztású bölcsős szerkezetet biztosít minden VARIAXIS i-szériás és j-szériás modelljéhez. Hasonlóképpen számos Mazak gép rendelkezik intelligens funkciókkal, mint például az Intelligens Hő kompenzáció, ami az 5-tengelyes megmunkálási folyamat során fellépő hőmérséklet változás esetén is biztosítja a pontosságot.
A legnagyobb változás, amivel az 5-tengelyes megmunkálással ismerkedők találkoznak, azok a jóval összetettebb programok. Ahogy a szerszám egyszerre több különböző irányba mozdul, úgy egy ahhoz tartozó ugrás jelenik meg a szerszámpályában. Ennek eredményeként 5-tengely integrálása sokkal bonyolultabb feladat, mint egyszerűen kicserélni egy 3-tengelyes esztergát, de a megfelelő támogatással a termelékenységbeli növekedés bőségesen megéri a fáradozást.
Milyen bonyolult az 5-tengelyes programozás?
Az 5-tengelyes programozás a legtöbb gyártóüzem számára szakismeretbeli ugrást jelent, mivel ehhez elengedhetetlen a tradicionális 2D-s rajzok CAD/CAM-es digitális modellé alakítása, különböző forgácsoló szerszám kialakítások és olyan forgácsolási stratégiák használata, mint a trochoidális szerszámpálya.
A vezérlő kapacitása elengedhetetlen eleme az 5-tengely sikeres megmunkálási műveletekbe integrálásának. Például a SmoothX - a Mazak speciális 5-tengely vezérlése - korszerű programozási funkcióinak köszönhetően elvégzi a munka oroszlánrészét a programozó számára.
A SmoothX olyan funkciókat tartalmaz, mint a 3+2 tengelyes megmunkáláshoz ideális "3D Assist". Ez lehetővé teszi, hogy a 3D modelleket közvetlenül a vezérlőbe importáljuk és digitalizáljuk a MAZATROL programba, így csökkentve a programozási időket és kiküszöbölve a manuális bevitelből adódó hibákat. Hasonlóan a "Quick EIA" interfész nagysebességű CAD/CAM-ből importált szerszámpálya megjelenítést biztosít, a VIEW SURF analízis funkció pedig előre felismeri azokat a szerszámpálya hibákat a programban, amik a felület károsodását okozhatják.
A SmoothX szintén tartalmazza a MAZACHECK-et, a kalibráló és gépállapot felmérő funkciót, ami a tapintó bemérővel együtt segít fenntartani az 5-tengelyes gép pontosságát a geometriai eltérések mérésével és azonnali gépi forgástengely középpont kompenzációval.
Mennyire egyszerű az automatizálás 5-tengelyes géppel?
Míg az automatizálás nem elengedhetetlen az 5-tengelyes megmunkáláshoz, igen hatékony fejlesztés lehet - különösen azoknak a géphasználóknak, akik változatos, kis méretű alkatrészeket gyártanak és szeretnék elkerülni az ismételt beállításokból adódó szükségtelen időveszteséget. Például a VARIAXIS i-300 AWC egy kompakt szimultán 5-tengelyes megmunkáló központ Automata Munkadarab Cserélővel felszerelve, valamint egy bővíthető, nagy kapacitású szerszámtárral, aminek minden eleme SmoothX vezérléssel vezérelhető és programozható.
Mindent összevetve az 5-tengelyes megmunkálás gyártási stratégiába integrálása igényel némi segítséget és az applikációs csoport műszaki támogatását. Nálunk a Mazaknál kiemelt figyelmet fordítunk arra, hogy átsegítsük ügyfeleinket az ilyen, elsőre ijesztőnek tűnő folyamatokon. Mégis, azoknak az ambiciózus géphasználóknak, akik szeretnék növelni a kapacitásukat és új piacokra szeretnének belépni, az 5-tengelyre váltás kétség kívül szintlépést jelent majd a termelési kapacitásukban.