Комбинация этих технологий позволяет быстрее создавать гладкие и точные 3D-поверхности в сложных материалах и увеличивать срок службы инструмента.
Станок
Исторически сложилось так, что пятиосевая конструкция станка по существу использовала конфигурацию 3 + 2, а «3» - трехосевой обрабатывающий центр, а «+2» - стол / головка поворота / наклона. Это не значит, что вы не можете получить контур всеми пятью осями, но это «+2», как правило, является слабым звеном с точки зрения обработки, скорости и точности позиционирования.
Makino D200Z является хорошим примером новейшей пятиосевой технологии обработки. Это результат программы «5XC», которая учитывает все аспекты процесса обработки с пятью осями. Благодаря технологии серводвигателей с прямым приводом на столе наклона / цапфы эта машина может обеспечить точность позиционирования и повторяемость + 2 сек. на наклоне и + 1 сек. на оси вращения и от 100 до 150 об / мин.
Общая производительность машины - это больше, чем только 4-я и 5-я оси. В первичных осях машина может достигать скорости подачи 2400-ipm с 1,5 ускорениями в осях X и Y и 2 G в Z и все с более высокой точностью, чем предыдущая технология.
Такое увеличение производительности появилось за счет следующих улучшений:
Более чувствительные серводвигатели, которые более плотно настроены
Более высокая термическая стабильность при использовании охлаждающей жидкости через шариковые винты, подшипники и другие компоненты
Трехходовая и пятиосевая обработка
Трехосная обработка заставляет использовать длинные инструменты для обработки определенных размеров заготовки. Пятиосевая обработка использует более короткий набор инструментов, позволяющийвести более агрессивную механическую обработку.
Точно так же, критически важна технология управления, которая значительно ускоряет выполнение программных блоков. Она может автоматически сглаживать траектории трехмерных инструментов, «знать» истинное положение всего режущего инструмента и заготовки, чтобы обеспечить предотвращение столкновений в реальном времени и даже динамически автоматически отображать и автоматически компенсировать небольшие ошибки положения инструмента, вызванные инерцией заготовки.
Режущие инструменты
Пятиосевое управление открывает новые возможности для лучшего использования режущих инструментов. И наоборот, появляются новые геометрии режущих инструментов, которые лучше используют пятиосевые фрезы. Даже с помощью обычной сферической фрезы вы получите намного лучшее использование режущих кромок и более высокое удаление материала, наклонив инструмент и обрабатывая заготовку внешним радиусом шара.
Еще две новые технологии использования режущего инструмента могут обеспечить еще больший прирост производительности:
Наличие большего количества канавок на режущем инструменте позволяет поддерживать более высокие скорости и подачи только потому, что у вас больше режущей части в работе. Makino доказала это в тестах с фрезами с шестью канавкамии.
Кроме того, дополнительные канавки обеспечивают большую режущую поверхность на данном инструменте, что приводит к увеличению срока службы инструмента. В совокупности эти преимущества приводят к значительному увеличению скорости удаления металла, улучшению качества поверхности и снижению общей стоимости.
Бочкообразная обработка
Инструменты с бочкообразным формованием - предназначены специально для пятиосевой обработки. Эти инструменты имеют контурные профили, которые обеспечивают более широкий контакт резания с контурной поверхностью заготовки, почти как сверхбольшая шаровая носовая концевая фреза. В нескольких конфигурациях, пожалуй, наиболее распространенным является инструмент большого радиуса, который выгибается до малого радиуса на кончике.
Самое большое преимущество этого инструмента заключается в том, что он увеличивает степени свободы, что приводит к меньшему количеству проходов, необходимых для обработки 3D-поверхности. Затем, с небольшим наконечником радиуса инструмента, вы можете попасть в узкие углы. Мало того, что вы можете делать больше деталей с помощью одного инструмента, так это дополнительно приводит к непрерывной обработке поверхностей со значительным сокращением на время замены инструмента.
Вот два конкретных примера того, как инструменты с несколькими канавками и бочкообразной режущей частью делают процесс пятиосевой обработки более продуктивным:
CAD / CAM для пятиосевой обработки
Разумно спросить, насколько легко создавать траектории инструмента для такой 5-ти осевой обработки. Коммерческие CAM-системы, такие как hyperMILL от Autodesk PowerMill, Mastercam и OpenMind Technology, развиваются, чтобы сделать применение технологии 5XC более простым, безопасным и продуктивным.
Пути инструмента можно запрограммировать сначала в стандартном трехосном режиме, а затем добавляются пятиосные перемещения, так как система проверяет наличие ошибок.
Программирование ЧПУ исторически вызывало узкие места в пятиосевой обработке из-за сложностей геометрии поверхности и многих векторов инструментов. Однако, поскольку производители CAM продолжают добавлять функции, программирование становится более искусным в создании эффективных путей инструмента за меньший промежуток времени.
Например
Вы начинаете с создания трехосевой программы как обычно, а затем добавляете в пятиосевые перемещения, где инструмент наклоняется от смежных поверхностей и избегает столкновений.
Геометрия инструмента формы в системе CAM
Системы CAM также развивались для поддержки сложных режущих инстурментов. Вы можете запрограммировать форму инструмента так, чтобы система могла автоматически генерировать траектории инструмента, сохраняя или улучшая допуск обработки.
Одной из больших проблем пятиосевой обработки является предотвращение столкновений. Программное обеспечение для проверки программ, такой как Vericut CGTech,моделирует весь процесс резания, чтобы идентифицировать любые непреднамеренные столкновения режущего инструмента или инструмента с соседними поверхностями заготовки. Однако то, что программное обеспечение может не знать в реальном процессе обработки, это фактическая длина инструмента и положение заготовки. Для этого Makino может взять информацию из моделирования Vericut и ввести ее в управление станком, чтобы предупредить оператора о любых потенциальных столкновениях.
Снижение затрат на оснащение
Сегодняшняя более совершенная пятиосевая технология обеспечивает гораздо лучшую отдачу от ваших инвестиций в оборудование, инструменты, программное обеспечение и людей. Это повышает эффективность рабочих мест и, в конечном счете, делает более успешным бизнес.
