Tříosé obrábění: Přehled, proces, stroje, použití, výhody a omezení.

V rozsáhlém světě výroby a strojírenství je tříosé obrábění technologií, která mění pravidla hry a mění průmysl. Co přesně ale obnáší? Pojďme prozkoumat a rozebrat podrobnosti tohoto pokročilého procesu.

Co je tříosé obrábění?

Tříosé obrábění je ve své podstatě víceosý proces, při kterém se řezný nástroj nebo obrobek pohybuje současně po třech různých osách - x, y a z. Tento koordinovaný pohyb je základem procesu obrábění.

Při obrábění na CNC umožňuje toto nastavení přesný úběr materiálu, což umožňuje vytvářet velmi detailní a složité mechanické díly s velkou přesností.

Získat nabídku

Porozumění procesu tříosého obrábění

V této části se podrobně seznámíte se složitým procesem tříosého obrábění.

Pohyb a rotace řezných nástrojů

Při tříosém obrábění se řezný nástroj pohybuje po třech osách - X, Y a Z.

Osy X a Y pracují v horizontální rovině, zatímco osa Z řídí vertikální pohyb.

Současný pohyb podél těchto tří os umožňuje stroji CNC efektivně odebírat materiál z obrobku a tvarovat jej podle konstrukčních specifikací.

Úloha CNC strojů při tříosém obrábění

CNC stroje jsou ústředním prvkem tříosého obrábění, jsou vybaveny automatizovanými řeznými nástroji, které provádějí přesné obráběcí úlohy s vysokou účinností.

U CNC frézek hraje rozhodující roli otáčení vřetena, které dále zvyšuje schopnost nástroje vytvářet přesné geometrické tvary.

Přesnost frézky

Frézka je důležitou součástí tříosého obrábění. Díky své výjimečné přesnosti a rozsahu pohybu je schopna tvarovat složité geometrie ze surovin. Tato vysoká přesnost zajišťuje, že i ty nejdetailnější mechanické součásti lze vyrobit podle přesných specifikací.

Stroje používané při tříosém obrábění

Pokud jde o tříosé obrábění, je výběr správného CNC stroje zásadní, protože různé typy slouží k různým účelům. Zde je přehled strojů používaných při tříosém obrábění:

  • Tříosé CNC frézky: Tyto stroje pracují podél lineárních os X, Y a Z, obvykle se stolem, který se otáčí v osách A, B nebo C, ale stále funguje pouze ve třech směrech pro řezání najednou. Jsou ideální pro práci s obdélníkovými díly a běžně se používají pro většinu úloh CNC obrábění.
  • Tříosá CNC obráběcí centra: Tříosé obráběcí centrum CNC je v podstatě frézka s rozšířenými možnostmi, která kromě frézování umožňuje i více funkcí, například vrtání a závitování. Díky tomu jsou univerzálnější a efektivnější při obrábění složitých dílů.
  • 3osé CNC soustruhy: Soustruhy CNC vybavené živými nástroji mohou provádět tříosé obrábění a vynikají při výrobě válcových dílů. Vřeteno otáčí dílem, zatímco řezné nástroje se lineárně pohybují a tvarují jej.
  • Tříosé CNC frézy: Ty se běžně používají v dřevozpracujícím průmyslu, zejména při vytváření detailních vzorů nábytku. CNC frézy mohou pracovat také s materiály, jako je plast, pěna a měkčí kovy.
  • Tříosé CNC gravírovací stroje: Tyto stroje jsou určeny pro gravírování nebo vyřezávání detailních vzorů a jsou vybaveny tříosým pohybem, takže jsou ideální pro přesné gravírování.
  • 3-osé CNC plazmové frézy: Plazmové frézy sice nejsou tak přesné jako frézky nebo soustruhy, ale jsou vynikající pro rychlé řezání silných materiálů. Pohybují se ve třech směrech nahoru, dolů, doleva, doprava a dopředu/dozadu, takže jsou vhodné k řezání plechů.
  • 5osé CNC stroje: Tyto stroje jdou ještě o krok dále, protože umožňují otáčení řezného nástroje nebo obrobku kolem dalších os (A a B), což umožňuje obrábění složitějších a komplexnějších dílů.

Aplikace tříosého obrábění

Díky vysoké přesnosti a přizpůsobivosti je tříosé obrábění ideální pro širokou škálu průmyslových odvětví, od automobilového přes letecký a kosmický průmysl až po zdravotnictví a energetiku. Zde je přehled jeho aplikací v různých odvětvích:

  • Automobilový průmysl: Na tříosých CNC strojích se vyrábějí klíčové automobilové komponenty, včetně součástí motorů, převodovek a dílů na míru.
  • Letecký a kosmický průmysl: Přesnost je v letectví a kosmonautice velmi důležitá a tříosé obrábění se používá k výrobě složitých součástí, jako jsou lopatky turbín, přístrojové panely a křidélka letadel.
  • Zdravotnický průmysl: V lékařství se při výrobě vysoce přesných, zakázkových dílů pro zařízení, jako jsou ortopedické implantáty a chirurgické nástroje, spoléhá na tříosé CNC stroje.
  • Elektronický průmysl: Tříosé obrábění je nezbytné pro výrobu elektronických součástek, jako jsou základní desky, polovodiče a kryty, a zajišťuje přesnost a konzistenci.
  • Výroba forem a zápustek: Při výrobě forem a zápustek jsou tříosé stroje oblíbené pro svou přesnost a schopnost vytvářet složité a detailní díly.
  • Stavebnictví: Ve stavebnictví se tříosé CNC obrábění používá k výrobě různých strojních součástí, včetně převodovek, hydraulických komponentů a dalších zakázkových dílů.
  • Šperkařský průmysl: Pro vytváření detailních návrhů a dosažení vysoce kvalitních povrchových úprav se ve šperkařském průmyslu často používají tříosé CNC stroje.
  • Dřevozpracující průmysl: Tříosé CNC frézy se hojně využívají při zpracování dřeva pro detailní vyřezávání, tvarování a řezání, zejména při výrobě nábytku.

Kromě toho se tříosé obrábění hojně využívá pro vrtání, frézování a závitování. Je však důležité vzít v úvahu, že výhody tříosého obrábění nemusí vždy ospravedlnit náklady a dobu nastavení, zejména u složitějších aplikací.

Výhody tříosého obrábění

Výhod tříosého obrábění je celá řada, mezi hlavní výhody patří:

  • Vylepšená přesnost: Přesnost CNC strojů a možnost pohybu ve třech osách zajišťuje vysokou přesnost a špičkovou kvalitu výsledků.
  • Flexibilita: Tříosé obrábění je schopné zpracovávat různé materiály a složité tvary, což z něj činí univerzální volbu v mnoha průmyslových odvětvích.
  • Snížení manuální práce: Díky CNC strojům, které řídí proces, snižuje tříosé obrábění potřebu ručních zásahů, zvyšuje produktivitu a minimalizuje lidské chyby.
  • Zvýšená efektivita: Optimalizací využití zdrojů a spotřeby energie zvyšuje tříosé obrábění celkovou efektivitu výroby.
Získat nabídku

Nevýhody tříosého obrábění

Navzdory mnoha výhodám má tříosé obrábění určitá omezení:

  • Omezená složitost: Tříosé obrábění sice dokáže vyrobit složité díly, ale nedokáže zpracovat velmi složité geometrie, které by pro přesnost vyžadovaly pětiosý stroj.
  • Delší doba nastavení: U složitějších dílů může proces seřizování trvat déle, což může způsobit zpoždění výroby a snížení efektivity.
  • Vysoké náklady: Pořízení, údržba a provoz CNC strojů pro tříosé obrábění mohou být nákladné. Náklady nemusí být opodstatněné, pokud se stroje nepoužívají často nebo pokud nejsou potřeba pro složité projekty.

Tříosé obrábění vs. pětiosé obrábění

Hlavní rozdíl mezi tříosým a pětiosým obráběním spočívá v počtu směrů pohybu, které má řezný nástroj nebo obrobek k dispozici. Při tříosém obrábění je pohyb omezen na osy X, Y a Z.

Naproti tomu pětiosé obrábění zahrnuje dvě další osy, obvykle označované jako osy A a B, které umožňují rotační pohyb kolem os X a Y. Tato rozšířená schopnost umožňuje vytvářet složitější tvary, komplexní geometrie a díly s podřezáním nebo kapsami, a to vše v rámci jednoho nastavení.

Tyto pokročilé funkce jsou však dražší. Pětiosé CNC stroje jsou obecně dražší než jejich tříosé protějšky. Často také vyžadují rozsáhlejší školení obsluhy, což může zvýšit celkové provozní náklady.

Závěr

Tříosé obrábění je pozoruhodným příkladem technologického pokroku ve výrobě a strojírenství. Díky své schopnosti vyrábět přesné a vysoce kvalitní mechanické součásti se stalo základním nástrojem pro různá průmyslová odvětví. Jako každá technologie má však svá omezení, zejména při řešení složitých geometrií nebo náročných požadavků na zpracování.

Přestože výhody tříosého obrábění jsou značné, je třeba vzít v úvahu jeho náklady a dobu seřízení, zejména u složitějších úloh, pro které by bylo vhodnější pětiosé obrábění. Pochopením silných stránek i omezení tříosého obrábění se mohou výrobci informovaněji rozhodnout, který proces je pro jejich potřeby nejvhodnější.

Doufáme, že vám tento článek poskytl ucelený přehled o tříosém obrábění. Chcete-li získat podrobnější informace o technologiích obrábění, přihlaste se k odběru našeho obsahu nebo nás navštivte a prohlédněte si naši širokou nabídku řešení a služeb v oblasti obrábění.