Die Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung und Designtipps

Die Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung und Designtipps

Der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung Bearbeitung ist die Maschine hier bedeutet, dass es mindestens fünf Koordinatenachsen (3 lineare Koordinaten und 2 Drehkoordinaten) auf einer Werkzeugmaschine gibt und sie gleichzeitig unter der Steuerung eines computergestützten numerischen Steuersystems bearbeitet werden kann.Solches 5-Achs-Gestänge CNC-Bearbeitung wird mit der allgemeinen CNC-Bearbeitung mit dreiachsigen Gestängen verglichen.

Das Folgende sind die Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung:

1) Es können Teile mit kontinuierlichen und glatten Freiformflächen bearbeitet werden, die von 3-Achsen-CNC-Werkzeugmaschinen nicht bearbeitet werden können oder deren Bearbeitung in einer Aufspannung schwierig ist.

Beispielsweise Schaufeln von Luft- und Raumfahrttriebwerken und Dampfturbinen, Schraubenpropeller für Schiffe und viele Schalen und Formen mit speziell gekrümmten Oberflächen, komplexen Hohlräumen und Löchern usw., z. B. Bearbeitung durch 3-Achsen CNC Werkzeugmaschinen, bedingt durch das Werkzeug Werkstück Der Posenwinkel kann während der Bearbeitung nicht verändert werden.Bei der Verarbeitung kann eine gewisse Freiheit, Interferenz oder Unterverarbeitung auftreten (d. h. es kann nicht verarbeitet werden).Da bei der Bearbeitung mit einer Werkzeugmaschine mit 5-Achsen-Gestänge die Position und der Winkel des Werkzeugs und des Werkstücks jederzeit während des Bearbeitungsprozesses angepasst werden können, kann die Beeinträchtigung des Werkzeugs und des Werkstücks vermieden werden und die gesamte Bearbeitung kann auf einmal abgeschlossen werden.

2) Es kann die Bearbeitungsgenauigkeit, -qualität und -effizienz von Freiformflächen verbessern

Wenn beispielsweise eine dreiachsige Werkzeugmaschine zur Bearbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen eingesetzt wird, kommen häufig Kugelkopffräser zum Einsatz.Kugelkopffräser werden durch Punktkontakt geformt, was zu einer geringen Schneideffizienz führt.Außerdem können Werkzeug- und Arbeitsplatzwinkel während des Bearbeitungsprozesses nicht verstellt werden.Der beste Schnittpunkt am Kugelkopffräser (d. h. der Punkt mit der höchsten linearen Geschwindigkeit am Kugelkopf) zum Schneiden, und es kann vorkommen, dass der Schnittpunkt auf die Rotationsmittellinie fällt, wo die obere Linie liegt Das Kugeleis-Drachenmesser ist gleich Null.Zu diesem Zeitpunkt ist die unfaire Schneideffizienz extrem niedrig, die Qualität der bearbeiteten Oberfläche wird ernsthaft verschlechtert und eine manuelle Reparatur ist oft erforderlich, so dass die Genauigkeit verloren gehen kann. Die fünfachsige Werkzeugmaschine wird für die Bearbeitung verwendet.Da die Position und Haltung des Werkzeugwerkstücks jederzeit angepasst werden kann, kann Unrecht passieren, und es kann auch der beste Schneidpunkt des Werkzeugs zum Schneiden voll ausgenutzt werden, oder es kann ein Linienkontakt verwendet werden, der das spiralförmige Schaftfräsen des Werkzeugs bildet ersetzt den Kugelkopffräser beim Punktkontaktformen, und sogar Fräsen kann durchgeführt werden, indem der Posenwinkel des Werkzeugs und des Werkstücks weiter optimiert wird, um eine höhere Schnittgeschwindigkeit und Schnittlinienbreite zu erhalten Höhere Zerspanungseffizienz und mehr erzielen Eine gute Bearbeitungsflächenqualität ist in der Abbildung als Beispiel für die Wirkung des Fräsens der gleichen Freiformfläche mit konstantem Posewinkel und optimiertem Posewinkel dargestellt.Die Oberflächenrauheit des Schaufelfräsens mit konstantem Posenwinkel (Sturz-Verfahren) ist eine Stufe niedriger als die des Schaufelfräsens mit optimiertem Posenwinkel (P-Fräsverfahren - Star-Firmenpatent), und der Zeitaufwand ist geringer als beim ersteren.Letzteres ist 30-130% mehr.

Der durchschnittliche Ra-Wert der Oberflächenqualität beträgt N81,6-3,2 um, N70,8-1,6 um, N60,4-0,4 um.

3) Die strukturellen Eigenschaften der fünfachsigen Bearbeitungsmaschine

Der größte Unterschied zwischen einer fünfachsigen Bearbeitungsmaschine und einer allgemeinen Werkzeugmaschine besteht darin, dass sie zusätzlich zu den drei linearen Koordinatenachsen einer normalen Werkzeugmaschine mindestens zwei rotatorische Koordinatenachsen hat und mit einer fünfachsigen Verbindung bearbeitet werden kann .

Der Unterschied zwischen den fünfachsigen Bearbeitungsmaschinen liegt neben den vertikalen und horizontalen Punkten hauptsächlich in der Struktur ihrer fünfachsigen Bewegung und der Verteilung (Konfiguration) der fünf Bewegungen.Im Allgemeinen hat eine fünfachsige Werkzeugmaschine drei Strukturtypen und drei Bewegungskonfigurationsmethoden.Die Kombination dieser beiden kann 9 mögliche fünfachsige Strukturtypen ergeben.

Teile mit komplexer Konstruktion können also nicht in einem Horizont bearbeitet werden, und Spalten und Schweißen sind nicht akzeptabel, sondern sollten mit 5-Achsen-CNC-Fräsen erfolgen.