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

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

Der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung Bearbeitung bedeutet hier, dass eine Werkzeugmaschine über mindestens fünf Koordinatenachsen (drei lineare Koordinaten und zwei rotierende Koordinaten) verfügt und gleichzeitig unter der Steuerung eines numerischen Computersteuerungssystems bearbeitet werden kann.Eine solche 5-Achsen-Verbindung CNC-Bearbeitung wird mit der allgemeinen CNC-Bearbeitung mit dreiachsigem Gestänge verglichen.

Die Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind:

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

Zum Beispiel Flügel von Luft- und Raumfahrtmotoren und Dampfturbinen, Schraubenpropeller für Schiffe sowie viele Schalen und Formen mit speziell gekrümmten Oberflächen, komplexen Hohlräumen und Löchern usw., beispielsweise durch 3-Achsen-Bearbeitung CNC Werkzeugmaschinen, aufgrund des Werkzeugwerkstücks kann der Posenwinkel während der Bearbeitung nicht verändert werden.Bei der Verarbeitung einiger Freiheiten kann es zu Störungen oder Unterverarbeitung kommen (d. h. es kann nicht verarbeitet werden).Da bei der Bearbeitung mit einer Werkzeugmaschine mit 5-Achsen-Verbindung die Position und der Winkel von Werkzeug und Werkstück jederzeit während des Bearbeitungsprozesses angepasst werden können, können Störungen zwischen Werkzeug und Werkstück vermieden und alle Bearbeitungen durchgeführt werden 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 Kugelfräser zum Einsatz.Kugelfräser werden durch Punktkontakt geformt, was zu einer geringen Schnittleistung führt.Darüber hinaus können Werkzeug- und Arbeitswinkel 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 der Mittellinie der Rotation liegt, wo die obere Linie liegt Die Kugel des Eisdrachenmessers ist gleich Null.Zu diesem Zeitpunkt ist die unfaire Schnitteffizienz extrem niedrig, die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ist stark beeinträchtigt und häufig sind manuelle Reparaturen erforderlich, sodass die Genauigkeit verloren gehen kann. Für die Bearbeitung wird eine fünfachsige Werkzeugmaschine verwendet.Da die Position und Haltung des Werkzeugwerkstücks jederzeit angepasst werden kann, kann es zu Ungerechtigkeiten kommen, und es kann auch der beste Schneidpunkt des Werkzeugs zum Schneiden voll ausgenutzt werden oder das Werkzeug zum Spiralenfräsen mit Linienkontakt verwendet werden ersetzt den Kugelfräser mit Punktkontaktformung, und sogar das Fräsen kann durchgeführt werden, indem der Posenwinkel des Werkzeugs und des Werkstücks weiter optimiert wird, um eine höhere Schnittgeschwindigkeit und Schnittlinienbreite zu erhalten, d. h Erzielen Sie eine höhere Schnitteffizienz und mehr. Eine gute Bearbeitungsoberflächenqualität ist in der Abbildung als Beispiel für den Effekt des Fräsens derselben Freiformfläche mit einem konstanten Posenwinkel und einem optimierten Posenwinkel dargestellt.Die Oberflächenrauheit des Blattfräsens mit konstantem Posenwinkel (Sturz-Methode) ist eine Stufe niedriger als die des Blattfräsens mit optimiertem Posenwinkel (P-Fräsverfahren – Star-Firmenpatent), und die benötigte Zeit ist kürzer als beim ersteren.Letzteres ist 30-130 % mehr.

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

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 über mindestens zwei rotierende Koordinatenachsen verfügt und mit einer fünfachsigen Verknüpfung bearbeitet werden kann .

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

Daher können Teile mit komplexer Konstruktion nicht in einem Horizont hergestellt werden und das Teilen und Schweißen ist nicht akzeptabel, dann sollte das 5-Achsen-CNC-Fräsen verwendet werden.