Co je pětiosé obrábění?

Pětiosé CNC obrábění je univerzální výrobní proces, při kterém se nástroj pohybuje v pěti různých směrech a tvaruje materiál. Tato víceosá technika využívá pohyb podél os X, Y a Z a otáčení kolem os A a B.

Při pětiosém obrábění lze obrobky obrábět ze všech úhlů v jedné bezproblémové operaci, čímž se snižuje nutnost změny polohy obrobku. To nejen šetří čas, ale také zajišťuje vysokou přesnost, takže je ideální pro výrobu složitých dílů se složitými detaily.

Co znamená "5" ve slově 5-Axis?

Písmeno "5" ve slově 5osý znamená přidání dvou dalších os k tradičním třem osám (X, Y a Z) používaným při standardním obrábění na CNC. Čtvrtá osa, nazývaná osa A, umožňuje otáčení kolem osy X, zatímco pátá osa, známá jako osa B, umožňuje otáčení kolem osy Y.

Tento přidaný pohyb zvyšuje možnosti stroje a umožňuje složitější řezy a komplexní geometrii.

Proč používat CNC pro pětiosé obrábění?

Pětiosé obrábění na CNC stroji kombinuje tři lineární osy (X, Y a Z) se dvěma rotačními osami (A a B), což umožňuje vytvářet díly se složitými detaily a komplexní geometrií. Přidání páté osy umožňuje konstruktérům a obráběčům pracovat na více stranách dílu v rámci jednoho nastavení, což zefektivňuje výrobní proces.

Tato metoda je nákladově efektivní a časově úsporná, zkracuje dobu výroby a urychluje dodání výrobku na trh. Celková rychlost a přesnost závisí na konkrétním typu a konfiguraci CNC stroje.

Jak funguje pětiosý CNC stroj?

Pětiosý CNC stroj pracuje převážně automaticky s minimem ručních zásahů. K tvarování materiálu umístěného na plošině stroje používá rotační řezné nástroje, které umožňují přesné řezání pod různými úhly s vysokou přesností.

Umístění materiálu na plošinu stroje je však až poslední fází pětiosého CNC obrábění. Proces začíná vytvořením CAD modelu dílu, který je následně převeden do CAM. CAM neboli počítačem podporovaná výroba je software, který vytváří programovací jazyk CNC známý jako G-kód.

Dalším krokem je nahrání G-kódu do pětiosého CNC stroje. Tento kód je klíčový, protože poskytuje přesné pokyny pro dráhu nástroje a vybírá vhodné nástroje pro obrábění dílu.

Získat nabídku

Typy pětiosých CNC strojů

Pětiosé CNC stroje mohou výrazně zkrátit výrobní čas a zlepšit váš výrobní proces. Tyto stroje se dodávají v různých typech, aby splňovaly požadavky rychle se vyvíjejícího výrobního průmyslu. Jednou z klíčových vlastností, která odlišuje 5osé CNC stroje, je konfigurace jejich rotačních os.

Konfigurace hlava/hlava

U tohoto typu pětiosého CNC stroje jsou rotační osy umístěny v hlavě stroje. Protože se hlava vřetena pohybuje, zatímco obrobek zůstává nehybně na pevném stole, je riziko rušení nástroje minimální. Tato konstrukce umožňuje volný pohyb řezného nástroje po obrobku, což je ideální pro obrábění velkých součástí. Pohyb podél rotačních os je však ve srovnání s jinými konstrukcemi poněkud omezený.

Konfigurace stolu/hlavy

V tomto pětiosém nastavení CNC stroje jsou dvě rotační osy rozděleny mezi hlavu a otočný stůl. Hlava obsahuje jednu rotační osu s omezeným rozsahem pohybu, zatímco otočný stůl nabízí neomezený pohyb.

Hlavní výhodou této konfigurace je plynulé otáčení obrobku, které umožňuje větší flexibilitu bez obav z dosažení limitů pohybu. Protože je však obrobek na otočném stole upevněn, omezuje konstrukce stroje velikost a množství obrobků, které lze najednou obrábět.

Konfigurace tabulky/stolu

U tohoto pětiosého CNC stroje jsou obě rotační osy umístěny na stole. Zatímco rotační osa má omezený rozsah pohybu, rotační osa se může pohybovat volně. Toto uspořádání je obzvláště efektivní při obrábění podseknutých a složitých prvků.

Konfigurace stůl/stol má však v porovnání s jinými konfiguracemi menší pracovní prostor. Pracuje s nižšími otáčkami, protože nemá výkonné motory, které se vyskytují u jiných typů strojů. Kromě toho se nehodí pro obrábění velkých nebo těžkých dílů, protože stůl má omezenou nosnost.

Výhody pětiosého CNC obrábění

1. Snadná manipulace se složitými geometriemi

Pětiosé CNC stroje mohou díky dvěma osám navíc snadno vyrábět složité tvary a konstrukce. Umožňuje obrábět náročné úhly a křivky, které dříve vyžadovaly několik specializovaných přípravků. Schopnost stroje otáčet obrobek v jedné operaci navíc eliminuje potřebu dalších upínacích přípravků nebo složitých nastavení, takže je efektivnější a přesnější.

Získat nabídku

2. Vynikající přesnost a konzistence

Tradiční obrábění často vyžaduje vícenásobné nastavení, což zvyšuje riziko nesouososti a chyb. Pětiosé CNC obrábění však minimalizuje potřebu přestavování, čímž zajišťuje vyšší přesnost a lepší tolerance. Kromě toho lze v určitých konfiguracích používat kratší řezné nástroje, což zvyšuje životnost nástroje a udržuje stálou kvalitu.

3. Zjednodušený proces nastavení

Nastavení pětiosého CNC stroje je ve srovnání s tříosým strojem mnohem jednodušší. Je to proto, že pětiosý stroj může obrábět pět povrchů v jedné operaci, čímž odpadá nutnost vícenásobného nastavování. Umožňuje také efektivní obrábění složitých tvarových dílů bez nutnosti změny polohy obrobku.

4. Zvýšená kvalita povrchu

Při pětiosém CNC obrábění se může řezný nástroj přibližovat k obrobku pod optimálními úhly, což vede k hladšímu povrchu. Možnost používat kratší řezné nástroje snižuje vibrace, čímž se předchází vzniku stop po nástrojích a zlepšuje se celkový vzhled hotového dílu. Kromě toho umožňuje lepší využití vřetena při obrábění šikmých ploch.

5. Zvýšená efektivita výroby

Pětiosé CNC obrábění výrazně zkracuje dobu obrábění i pomocných prací. Díky širokému rozsahu otáček vřetena a flexibilním posuvům umožňuje výkonné a efektivní obrábění. Vzhledem k tomu, že 5osé obrábění přechází do éry vysokorychlostní výroby, rychlý pohyb, přesné polohování a rychlé řezné schopnosti výrazně zkracují výrobní cyklus polotovarů.

Nevýhody pětiosého CNC obrábění

1. Vysoké investiční náklady

Cena pětiosého CNC stroje je ve srovnání se standardním tříosým strojem výrazně vyšší. Celkové náklady navíc zvyšuje specializovaný software potřebný k obsluze stroje. Kromě toho jsou vyšší i náklady na údržbu a opravy, takže počáteční investice je pro mnoho výrobců velkým problémem.

2. Komplexní programování

Na rozdíl od tradičních tříosých strojů je programování pětiosého CNC obrábění složitější kvůli přidání dvou rotačních os. Programátoři musí pečlivě zohlednit pohyb každé osy, aby zabránili kolizím a dosáhli přesného obrábění. Dosažení kvalitní povrchové úpravy a těsných tolerancí vyžaduje pokročilé programátorské dovednosti a zkušenosti.

3. Požadavky na kvalifikované pracovníky

Obsluha pětiosého CNC stroje zahrnuje pokročilou technologii a složité operace. Proto je k plnému využití schopností stroje zapotřebí vysoce kvalifikovaný a zkušený obráběč. Najímání kvalifikovaných operátorů je však spojeno s vyššími náklady na pracovní sílu, což může dále zvýšit výrobní náklady.

Jaké typy dílů lze vyrábět na pětiosém CNC obráběcím centru?

Pětiosé CNC obrábění je schopno vyrábět širokou škálu dílů, obvykle se složitou geometrií a detailními tvary. Níže jsou uvedeny příklady dílů, které lze vyrobit pomocí 5osého obrábění.

Získat nabídku

Složité povrchové díly

Složité povrchové díly se běžně vyskytují v průmyslových odvětvích, jako je letectví, kosmonautika a elektronika. Výroba těchto složitých povrchů na standardních CNC strojích může být náročná. Pětiosé obrábění dokáže vyrobit složité geometrie, jako jsou sférické povrchy, lopatky turbínových motorů, lodní vrtule a oběžná kola.

Díly disku

Pětiosé CNC obrábění je obzvláště efektivní pro výrobu součástí UAV a dílů ve tvaru disku. Vyniká při obrábění plochých součástí s rozvody nebo radiálními otvory, jako jsou kryty motorů strojů. Volba mezi horizontálním nebo vertikálním obráběcím centrem závisí na konkrétním směru vyráběných otvorů.

Díly skříňového typu

Obrobky ve tvaru skříněk je obtížné vyrábět tradičními metodami obrábění, protože je třeba provést několik nastavení a vyrovnání. Pětiosé stroje zjednodušují proces tím, že pracují na více plochách najednou, což umožňuje větší přesnost a efektivitu při obrábění skříňových součástí.

Díly speciálních tvarů

Obrábění dílů speciálních tvarů, které se vyznačují nepravidelnými tvary, může být běžnými metodami náročné. Tyto díly, které mohou mít smíšené povrchy a linie, se během obrábění obtížně upínají a kontrolují. Pětiosé CNC

Srovnání pětiosého a tříosého obrábění

Mnoho lidí si neuvědomuje rozdíly mezi pětiosým a tříosým obráběním, stejně jako rozdíly mezi tříosým, čtyřosým a pětiosým CNC. Při 5osém obrábění se řezný nástroj nepřetržitě otáčí podél všech pěti os.

Naproti tomu 3+2osé obrábění probíhá podle tříosého programu, zatímco řezný nástroj je upevněn pod určitým úhlem, který určují dvě rotační osy.

Hlavní výhodou pětiosého obrábění oproti 3+2osému CNC obrábění je jeho rychlost. Je tomu tak proto, že 3+2osé obrábění vyžaduje neustálé zastavování a spouštění pro nastavení orientace nástroje, zatímco 5osé CNC obrábění může dokončit úkol v jediné, nepřetržité operaci.

Maximalizace výhod pětiosého CNC obrábění

Mnoho operátorů si není vědomo plného potenciálu pětiosého CNC stroje. Zde je několik strategií, které vám pomohou maximalizovat jeho možnosti:

Výběr správného softwaru a ovládacích prvků

Před použitím pětiosé CNC frézky je nutné shromáždit přesná a správná konstrukční data. Ověření procesu návrhu před převedením modelu CAD do softwaru CAM je klíčové. Po potvrzení informací pomůže výběr vhodného softwaru CAD/CAM a ovládacích prvků k dosažení požadovaných výsledků. Simulační software může sledovat aspekty, jako je velikost dílu, délka nástroje a přesahy, a zajistit tak optimální výsledky. Využití těchto informací navíc umožňuje provést analýzu nákladů a zvolit pro projekt nákladově nejefektivnější přístup.

Implementace systému detekce nástrojů

Použití nesprávného nástroje může vést ke zvýšení chybovosti, rychlému opotřebení nástroje nebo dokonce k jeho zlomení během obrábění, což má vliv na výrobní náklady a kvalitu výrobku. Systém detekce nástrojů může pomoci tím, že analyzuje vybraný nástroj a zajistí, že je pro danou práci správný, čímž se sníží riziko chyb a zvýší přesnost obrábění.

Předcházení kolizím

Výsledkem kolize mohou být poškozené díly nebo stroje. Naštěstí tomu může pomoci zabránit software pro detekci kolizí. Díky simulaci procesu obrábění software identifikuje potenciální kolize ještě předtím, než k nim dojde, a umožní vám odpovídajícím způsobem upravit konstrukci. Mezi oblíbené nástroje pro detekci kolizí patří Predator a ModuleWorks, které pomáhají zajistit hladší a bezchybné operace.

Odvětví, která využívají výhod 5osého CNC obrábění

Pětiosé CNC obrábění přináší průmyslovým odvětvím řadu výhod, včetně minimalizace lidských chyb, vyšší kvality výrobků a konzistentních výsledků. Různá odvětví využívají tento proces obrábění k výrobě svých produktů a komponentů, přičemž mezi klíčová odvětví patří:

Získat nabídku

Zdravotnický sektor

Přesnost a preciznost jsou v lékařství velmi důležité, protože jakákoli porucha součástky může mít vážné následky při operacích, testech nebo diagnostice. Pětiosé CNC obrábění se široce používá při výrobě lékařských výzkumných zařízení, přístrojů pro magnetickou rezonanci, chirurgických implantátů, lékařských nástrojů a ortotických pomůcek.

Elektronický průmysl

Elektronika je nedílnou součástí každodenního života a objevuje se v komerčním i spotřebním zboží. Pětiosé CNC obrábění umožňuje vytvářet i ty nejmenší součástky, které jsou nezbytné pro funkčnost elektronických zařízení. Používá se k výrobě elektronických pouzder, polovodičů, hardwaru, kovových lamel, chladičů a desek s plošnými spoji.

Odvětví energetiky

V energetickém průmyslu musí díly splňovat velmi přesné normy, aby se předešlo katastrofickým poruchám. Nevhodné díly mohou způsobit poruchy systému, což vede ke značným ztrátám příjmů. Pětiosé obrábění se používá k výrobě kritických součástí, jako jsou vrtáky, písty, tyče, válce a ventily, aby se zajistil hladký průběh operací v tomto odvětví.

Odvětví letectví a kosmonautiky

Letecký průmysl vyžaduje díly složitých tvarů a tvarovaných hran. Složitá geometrie a náročné tolerance v tomto odvětví činí z pětiosého obrábění preferovanou volbu. Tato technologie je nezbytná pro výrobu vysoce kvalitních součástí, které splňují přísné normy leteckého průmyslu.

Začněte svou cestu pětiosého obrábění s AIXI

Pětiosé CNC obrábění zjednodušuje výrobní proces, zrychluje jej, zvyšuje jeho hospodárnost a přesnost. Pro maximální využití výhod tohoto procesu jsou však nezbytné odborné znalosti.

Společnost WayKen je celosvětovým lídrem v oblasti CNC obrábění. Díky našim moderním pětiosým CNC strojům dodáváme vysoce kvalitní díly za konkurenceschopné ceny a s rychlým časem realizace.

Kromě pětiosého obrábění nabízíme širokou škálu řešení pro obrábění. Společnost WayKen je trvale v čele technologického pokroku. Pokud máte jakékoli dotazy nebo potřebujete přesné 5osé obrábění, neváhejte nás kontaktovat nebo si vyžádat cenovou nabídku.

Závěr

Pětiosé CNC obrábění umožňuje vytvářet složité díly s vynikající povrchovou úpravou. I když počáteční investice může být vysoká, tento proces v konečném důsledku šetří čas a časem snižuje náklady. Díky své přesnosti a schopnosti vyrábět detailní součásti je cenným řešením pro různá průmyslová odvětví, včetně leteckého průmyslu, elektroniky a zdravotnictví.

Nejčastější dotazy

Pětiosé CNC stroje používají především G-kód, což je standardizovaný programovací jazyk, který poskytuje instrukce pro řízení pohybu řezného nástroje stroje.

Pětiosé CNC obrábění dokáže zpracovat širokou škálu materiálů. Mezi běžné materiály patří kovy, jako je hliník, mosaz, měď, titan a ocel, a také plasty, jako je polypropylen, ABS, polykarbonát (PC), nylon a POM.