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五軸適合加工什么樣的零件?
轉載 :  zaoche168.com   2023年08月28日

在過去的幾年里,CNC加工技術已經從簡單的機床發展到更復雜的機床。5軸CNC加工是當今最先進的加工工藝之一。它采用減法加工技術,為零件創建提供無限的可能性。該技術使用在5個軸上工作的切割工具將工件切割成所需的形狀和尺寸。

 

5軸加工提高了精度、效率和可靠性。軸數量的增加也使5軸銑床比同類機床具有更出色的性能。此外,該過程允許使用計算機數控(CNC)進行完全自動化和管理。因此,許多可靠的數控機床車間都依賴這項技術提供精確的CNC加工服務。

 

5軸CNC加工的優勢

能夠同時移動刀具和工件多達5個面,為許多行業提供了多項優勢。它可以實現復雜零件的成本效益和高效制造。

 

 

以下是此制造工藝的主要優點:

1. 簡單的設置操作

5軸數控機床可同時加工5個表面。對于傳統的3軸加工,您可能需要幾個設置來處理具有多個面的零件。但5軸技術在一個結構中完成了輪廓零件和其他具有多個面的零件的加工。這使您可以用更少的設置來制造具有復雜幾何形狀的零部件。

 

2. 加工復雜形狀(GD&T標注)

此加工過程中的額外旋轉有助于實現更復雜的設計和幾何形狀。該機床可以無縫加工圓弧和角度,這在以前只能通過多個特殊夾具才能實現。5軸銑削工藝可以在一次操作中旋轉零件以實現所需的幾何形狀,無需復雜的夾具。

 

此外,該技術與GD&T標注完美搭配,可在一次操作中生成基準特征。5軸銑削也適用于在復雜輪廓表面上需要表面輪廓公差的CNC加工應用。

 

3. 高精度和可重復性

與CNC加工相比,手動加工所涉及的額外設置會導致機械師在制造過程中失去精確的對準。然而,5軸數控銑削所涉及的最小設置減少了誤差的可能性,并提高了實現卓越質量所需的精度。

 

如今,不同類型的5軸機床消除了在加工過程中以不同角度重新定位工件的需要。因此,您可以確保加工公差得到改善。此外,一些機器配置允許使用更短的切削工具。這增加了工具的使用壽命并確保了可重復性。

 

4. 高切削速度

5軸加工可確保切削刀具與切削表面相切。這種布置允許工具每次旋轉時移除更多的材料。因此,它降低了循環時間和整體加工成本。

 

5. 光滑的表面光潔度

該技術中的附加軸確保了工件的正確方向,使其更接近切削工具。因此,您可以使用較短的切割工具來創建所需的形狀。這些較短的刀具可以以非常高的速度切割,幾乎沒有振動。

 

較小的振動會進一步降低成品上出現“顫動”痕跡的幾率。立式加工工藝還提高了主軸在加工傾斜表面時的利用率。這樣,您可以使用此技術獲得更好的表面光潔度,并減少與后處理相關的成本和時間。

 

6. 節省周期時間和金錢

 

5軸加工零件通常在一次操作中完成,因為該工藝具有高速優勢。所涉及的單一設置有助于節省時間和金錢。此外,使用壽命更長的較短刀具,無需不斷更換刀具,節省了資金和時間。

 

此外,5軸銑削過程可以實現自動化,減少了人工操作和勞動力需求。這降低了工藝過程中涉及的勞動力成本。因此,5軸CNC加工是一種具有成本效益的解決方案,可加速您的產品推向市場。

 

5軸CNC加工的缺點

盡管5軸CNC技術具有許多優點,但它的使用并不適合某些應用。

 

 

這個過程的一些缺點包括:

 

1. 初始成本高

購買5軸數控機床及其基本軟件的成本很高。它比3軸加工中心所需的要高得多。同樣,機器的維護要求也比傳統機床更具挑戰性。這方面也直接增加了5軸加工件的加工成本。

 

2. 編程困難

這兩個額外的旋轉運動及其運動的空間軌跡是抽象而復雜的。例如,要處理自由曲面,您需要多次變換坐標;進行復雜的空間幾何運算;考慮各軸運動的協調性。

 

所有這些都是避免碰撞和干擾并確保正確的插補運動量所必需的。因此,要獲得所需的加工精度和表面質量,編程難度就更大。

 

3. 對操作員的要求更高

5軸CNC銑削是一項先進的技術,涉及高級編程、機床設置和操作。因此,該工藝需要高技能的技術操作員。這通常意味著勞動力成本的增加。

 

4. 充分利用5軸CNC加工

 

5軸功能利用不足是一種常見的情況。一些操作員不了解機器的全部功能。其他人可能不具備尖端操作的編程知識。

 

 

5軸CNC加工的常見應用

這種制造工藝適用于需要高精度、復雜形狀和嚴格公差的幾個行業。

 

 

典型應用有:

1. 航空航天部件

航空航天工業需要具有有機形狀、輪廓邊緣和復合形狀的部件。零件獨特且幾何復雜,使5軸加工成為理想的技術選擇。該工藝實現了高水平的細節,并減少了重新固定切割頭的需要。因此,航空航天應用的零件保持盡可能精確,符合行業標準。

 

2. 醫用器材

在制造醫療設備時,質量和精度是不容妥協的。5軸制造工藝的高精度能力有助于生產植入物、裝置和其他設備,以滿足嚴格的醫療保健要求。大多數組件都很小,而且很復雜,或是復雜的電子掃描和監控設備。5軸技術為生產這些部件提供了一種高效且具有成本效益的方法。

 

3. 能源生產

能源行業通常需要復雜而先進的組件,包括太陽能發電系統和發電站。5軸加工的迅速出現確保了能源設備詳細和特定零件的數控精密加工。這些零件經過機械加工,經久耐用,并為工作空間提供穩定性。

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