Servizio di lavorazione con macchine CNC a 5 assi: una soluzione unica per parti complesse

Quando le aziende aerospaziali devono lavorare ganci in lega di titanio con superfici curve spaziali complesse, o i produttori di dispositivi medici devono produrre parti di forma irregolare ad alta precisione, le tradizionali macchine utensili a tre assi non sono sufficientemente precise e soffrono di lunghi tempi di consegna a causa delle ripetute operazioni di serraggio.

Sebbene lo stesso pezzo possa essere lavorato su tutti e cinque i lati contemporaneamente con un unico serraggio nelle macchine CNC a 5 assi , efficienza e precisione risultano raddoppiate. Non si tratta di un miglioramento degli utensili, ma di una rivoluzione del pensiero nella produzione. In questo articolo, vediamo come la tecnologia di lavorazione a 5 assi sia diventata una soluzione completa per pezzi complessi.

Questa è una guida su come la tecnologia di lavorazione CNC a 5 assi può rappresentare il punto di riferimento unico per parti complesse, consentendoti di acquisire le informazioni necessarie in pochissimo tempo e di avere accesso a servizi di lavorazione di qualità.

Riepilogo della risposta principale

Lavorazione meccanica di precisione a cinque assi JS: soluzione completa per parti complesse

JS Precision è un'azienda di lavorazioni CNC a 5 assi con oltre 15 anni di esperienza e oltre 200 clienti nei settori aerospaziale, medico e automobilistico, e ha prodotto oltre 5000 parti complesse.

Ad esempio, abbiamo lavorato a macchina ganci in lega di titanio per un'azienda aerospaziale, ottenendo una riduzione del peso del 15% senza compromettere le specifiche di precisione e diventando il fornitore preferito; abbiamo lavorato a macchina componenti fondamentali di strumenti chirurgici per produttori di apparecchiature mediche con un controllo della tolleranza di ±0,003 mm .

Questo manuale racchiude la nostra decennale esperienza pratica nelle aree più importanti, come la selezione degli utensili, l'ottimizzazione dei processi e il controllo dei costi. Potete utilizzarlo in totale sicurezza per risolvere problemi complessi di lavorazione di componenti.

JS Precision, con anni di esperienza nella lavorazione CNC a 5 assi, è la soluzione ideale per gestire con precisione anche componenti complessi. Inviateci le stampe dei vostri componenti e vi forniremo subito un preventivo e una valutazione, così potrete procedere senza preoccupazioni con servizi di lavorazione di qualità. I nostri servizi di lavorazione CNC a 5 assi sono la soluzione ideale.

Cos'è una macchina CNC a 5 assi? Oltre le basi

Dopo aver appreso le capacità di JS Precision, iniziamo col rispondere alla domanda fondamentale: cos'è una macchina CNC a 5 assi ? Questo è il primo passo per capire perché è in grado di affrontare le sfide più impegnative nella lavorazione di pezzi.

Una macchina CNC a 5 assi è composta da due assi rotanti (assi A/B/C) oltre agli assi X, Y e Z, in grado sia di ruotare il pezzo o l'utensile sia di consentire all'utensile di riposizionarsi sul pezzo da qualsiasi angolazione, eliminando così la limitazione di un sistema a tre assi.

Nell'ambito del valore di base, la sua missione principale è la "lavorazione di geometrie complesse in un unico passaggio", riducendo al minimo gli errori di impostazione e di posizione e fungendo da base per la produzione di componenti complessi e ad alta precisione.

JS Precision offre una vasta gamma di macchine CNC a 5 assi, dalle fresatrici CNC a 5 assi ai torni CNC a 5 assi . Una volta fornite le vostre specifiche, installeremo l'attrezzatura adeguata per eseguire la lavorazione con la massima efficienza. Scegliete il nostro servizio CNC a 5 assi per un'esperienza senza intoppi e senza intoppi.

Figura 1: In una fresatrice a 5 assi, una configurazione può includere gli assi X, Y, Z, A e B, mentre un'altra macchina può utilizzare gli assi X, Y, Z, B e C. Fresatrice CNC a 5 assi.

I vantaggi ineguagliabili delle macchine CNC a 5 assi per parti complesse

Dopo aver definito e descritto la natura delle macchine CNC a 5 assi, parliamo ora dei loro insuperabili vantaggi nella lavorazione di parti complesse, che sono le cause della loro diffusione.

1. Salto in avanti in termini di precisione: un unico processo di serraggio può eliminare completamente gli errori accumulati causati da molteplici riposizionamenti. Ad esempio, durante la tornitura di componenti complessi costituiti da un sistema di fori, le tolleranze dimensionali possono essere mantenute a ±0,003 mm, garantendo un buon adattamento durante l'assemblaggio.

2. Efficienza rivoluzionaria: la maggiore lunghezza del collegamento a cinque assi consente di utilizzare frese più corte per lavorare cavità profonde e pareti laterali senza deformare il pezzo. È inoltre possibile ottenere una maggiore velocità di taglio , migliorando l'efficienza di lavorazione del 30-50% rispetto alle macchine utensili a tre assi.

3. Libertà di progettazione: possono lavorare componenti che non sono alla portata delle macchine utensili a tre assi, come componenti con sottosquadri. Questo garantisce ai progettisti di prodotto libertà di progettazione senza compromettere i limiti di lavorazione e consente di ottenere prodotti con prestazioni migliorate.

4. Qualità superficiale: durante la lavorazione, l'angolo relativo utensile-pezzo può essere impostato liberamente per ottenere lo stato di taglio ottimale. In questo modo si rimuovono i segni dell'utensile sulla superficie del pezzo e si ottiene una buona levigatezza superficiale con una riduzione delle lucidature successive e di altre lavorazioni.

Esplorazione del panorama delle tipologie di macchine a 5 assi

Pezzi complessi richiedono diverse tipologie di macchine a 5 assi . La soluzione giusta può bilanciare costi e qualità. Esploriamo alcune tipologie comuni di macchine a 5 assi.

1. Lavorazione con posizionamento a 3+2 assi: fresatrice a tre assi con angolo di inclinazione costante sull'asse rotante. Programmazione semplice e funzionamento semplice, adatta a componenti con più superfici inclinate (ad esempio, alloggiamenti con fori inclinati).

2. Lavorazione continua a 5 assi: movimento simultaneo a cinque assi, correzione della posizione dell'utensile in tempo reale, per prodotti con superfici curve complesse come giranti ed eliche.

3. Tipi da tavolo e a portale: da tavolo (corsa < 500 mm) adatto per dispositivi micromedicali; a portale (corsa > 1000 mm, capacità di carico > 500 kg) adatto per stampi pesanti e componenti strutturali.

JS Precision offre diverse tipologie di macchine a 5 assi in grado di soddisfare diverse esigenze. Dopo averci fornito le dimensioni del pezzo, vi consiglieremo immediatamente il tipo di lavorazione più conveniente. Scegliete i nostri servizi di lavorazione CNC a 5 assi per un maggiore risparmio.

Comprendere l'investimento: fattori di prezzo delle macchine CNC a 5 assi

Dopo aver chiarito il tipo di macchina, la considerazione più importante è il prezzo della macchina CNC a 5 assi. Diverse configurazioni e attrezzature possono variare significativamente in termini di prezzo. Di seguito, esamineremo i fattori di costo e vedremo come JS Precision vi aiuta a tenere i costi sotto controllo.

Tabella comparativa dei prezzi dei servizi di lavorazione a 5 assi di parti complesse in lotti di diverse dimensioni

JS Precision è consapevole che l'elevato costo dell'acquisto diretto di macchine CNC a 5 assi può mettere sotto pressione le aziende.

Pertanto, attraverso combinazioni di attrezzature scientifiche e miglioramenti dei processi, vi consentiamo di usufruire di servizi di lavorazione CNC a 5 assi di prima classe a un prezzo ragionevole per una macchina CNC a 5 assi, senza incorrere in spese di ammortamento e manutenzione, risparmiando così sul vostro budget di produzione.

JS Precision vi consente di usufruire di servizi di qualità a un prezzo ragionevole per una macchina CNC a 5 assi. Basta condividere con noi il vostro budget e le vostre esigenze: ottimizzeremo la soluzione e inizieremo rapidamente la lavorazione dopo l'ordine. Sceglierci è conveniente.

Figura 2: I componenti aerospaziali hanno requisiti estremamente elevati in termini di precisione dei materiali e leggerezza e vengono lavorati mediante lavorazione CNC a cinque assi.

CNC a 3 assi vs. CNC a 5 assi: una vera analisi costi-benefici

La maggior parte delle persone si trova nella situazione di dover scegliere tra un CNC a 3 assi e uno a 5 assi, ritenendo che il costo più elevato del CNC a 5 assi lo renda inadatto. Tuttavia, dopo un'analisi costi-benefici, emerge chiaramente cosa sia realmente conveniente. Di seguito, effettueremo un confronto diretto dei costi e dei benefici complessivi.

Confronto diretto dei costi

Analisi dei benefici totali

Dal punto di vista del beneficio complessivo, il CNC a 3 assi e il CNC a 5 assi differiscono sostanzialmente.

Per quanto riguarda i costi di tempo , inizialmente, il CNC a 3 assi ha diversi cicli di serraggio insieme a una progettazione speciale dell'attrezzatura, che normalmente si traduce in un tempo di ciclo di 4-6 settimane per parti complesse, mentre il CNC a 5 assi può svolgere il lavoro con un ciclo di serraggio, riducendo il tempo di ciclo del 30%-60% e le parti complesse richiedono solo 1,5-3 settimane.

Il secondo punto è il costo della qualità. La lavorazione CNC a 3 assi è soggetta a errori dovuti a diverse fasi di posizionamento, con un tasso di scarto di circa il 5%-8% e la possibilità di dover ricorrere a lavorazioni secondarie. Nella lavorazione CNC a 5 assi, invece, gli errori sono inferiori, con un tasso di scarto di solo l'1%-2%, riducendo notevolmente i costi di lavorazione secondaria.

In termini di costi di manodopera, la lavorazione CNC a 3 assi richiede 2-3 addetti per gestire il serraggio e la regolazione e comporta costi di manodopera maggiori. La lavorazione CNC a 5 assi è altamente automatizzata e un solo operatore può utilizzare più macchine, il che riduce ulteriormente i costi di manodopera.

Dal punto di vista dei costi di progettazione , la lavorazione CNC a 3 assi spesso comporta la suddivisione di un componente complesso in 3-4 parti, il che complica l'assemblaggio. La lavorazione CNC a 5 assi può ridurre più componenti a un singolo componente, semplificando il processo di assemblaggio e progettazione.

Inoltre, il costo di manutenzione annuale di una macchina CNC a 3 assi è di circa 8.000-15.000 dollari, con un ammortamento di 8-10 anni. Data la sua natura complessa, il costo di manutenzione annuale di una macchina CNC a 5 assi è di circa 15.000-30.000 dollari, con un ammortamento di 7-9 anni.

Queste analisi evidenziano che sì, il CNC a 3 assi è economico ed efficiente nel lavorare con componenti semplici, ma quando si tratta di componenti complessi, con la possibilità di scegliere tra CNC a 3 assi e CNC a 5 assi, il TCO del CNC a 5 assi è generalmente inferiore, consentendo alle aziende di risparmiare ulteriori spese nascoste.

JS Precision è in grado di fornirti una semplice valutazione per valutare se la lavorazione CNC a 3 assi o a 5 assi sia più conveniente per te. Non appena ci fornirai i dettagli del componente, ti consiglieremo la soluzione ottimale e velocizzeremo l'elaborazione del tuo ordine. I nostri servizi di lavorazione CNC a 5 assi saranno meno grattacapi.

Selezionare il partner giusto per i tuoi servizi di lavorazione CNC a 5 assi

È importante selezionare il partner giusto per i vostri servizi di lavorazione CNC a 5 assi. Un partner adeguato può aiutarvi a evitare rischi e a garantire la qualità. Di seguito è riportata una checklist per valutare i partner e individuare rapidamente partner affidabili.

• Capacità tecnica: l'organizzazione dispone di macchinari a 5 assi e personale qualificato (non di lavorazioni a 3 assi di terze parti)? JS Precision dispone di una gamma completa di macchinari a 5 assi e di oltre 100 tecnici per risolvere i problemi tecnici.
• Competenza di processo: l'organizzazione dispone di casi di studio di settore (ad esempio, aerospaziale, medico)? È in grado di eseguire analisi DFM? JS Precision dispone di numerosi casi di studio di settore, consentendo l'ottimizzazione precoce della progettazione.
• Controllo qualità: in che modo l'azienda garantisce la precisione spaziale? Dispone di apparecchiature di collaudo all'avanguardia? JS Precision ha un controllo qualità completo e possiede una macchina di misura a coordinate ( precisione ±0,001 mm ).
• Software e programmazione: l'azienda utilizza software CAM di fascia alta? Qual è il livello di esperienza dei suoi ingegneri programmatori? JS Precision utilizza UG e Mastercam e i suoi ingegneri programmatori hanno un'esperienza media di oltre 8 anni.
• Servizi integrati: desiderate fornire un servizio completo che comprenda materiali, lavorazioni meccaniche e post-lavorazione? JS Precision offre servizi door-to-door, riducendo i costi di comunicazione.

Figura 3: L'utensile da taglio su una macchina CNC a 5 assi può avvicinarsi al pezzo da lavorare da uno qualsiasi dei cinque lati.

Superare le sfide comuni nel servizio CNC a 5 assi

Il servizio CNC a 5 assi incontra numerosi problemi durante il funzionamento effettivo. Se non gestiti in modo efficace, questi problemi possono influire sulla qualità della lavorazione e sui tempi di ciclo. Di seguito presentiamo i problemi più comuni e le soluzioni di JS Precision.

Sfida 1: Programmazione e controllo del punto centrale dell'utensile

La programmazione del punto centrale dell'utensile è un processo lungo e soggetto a errori. JS Precision utilizza un software CAM avanzato e funzionalità TCP/RP per macchine utensili per ridurre al minimo la programmazione e mantenere la posizione dell'utensile sotto controllo in tempo reale, garantendo un'accurata precisione del percorso.

Sfida 2: Interferenza di collisione della lavorazione

Utensili, pezzi in lavorazione e attrezzature sono soggetti a collisioni. Gli strumenti JS Precision riproducono e verificano i percorsi utensile in condizioni virtuali, rilevando e compensando in anticipo i pericoli per evitare collisioni.

Sfida 3: Impostazione del sistema di coordinate del pezzo complesso

L'impostazione manuale dei sistemi di coordinate di parti complesse è soggetta a errori. JS Precision utilizza un allineamento automatico della sonda 3D (scansione < 5 minuti), impostando il sistema di coordinate in modo rapido e preciso.

Sfida 4: Requisiti estremamente elevati per il software CAM e gli operatori

Per la lavorazione a 5 assi sono richieste solide competenze software e operative. JS Precision offre ai dipendenti una formazione annuale ( ≥40 ore/persona ) e crea una libreria di processi standardizzata per garantire una lavorazione stabile.

Caso di studio di precisione JS: la lavorazione a 5 assi consente di risparmiare il 15% di peso e di ottenere uno stampaggio integrato per i supporti dei motori aeronautici

Con uno studio di caso, scopri come la lavorazione CNC a 5 assi di JS Precision risolve le sfide più difficili nella lavorazione dei pezzi:

Esigenze del cliente

Una compagnia aerea deve lavorare un supporto per motore in lega di titanio, con superfici curve spaziali complesse, una profondità della cavità di 50 mm e una serie di fori di montaggio ad alta precisione (tolleranza ±0,002 mm). I requisiti sono la massima riduzione del peso, elevata resistenza e resistenza alla fatica (10.000 cicli) e un tempo di ciclo ≤2 settimane.

Limitazioni delle soluzioni tradizionali

Una macchina utensile a tre assi richiede 5-6 set di utensili e 5-6 operazioni di serraggio, che superano le 4 settimane previste. Gli errori di posizione totali sono di ±0,01 mm (difficili da raggiungere), con un risparmio di peso massimo dell'8%, che non consente di raggiungere l'obiettivo.

Soluzione a 5 assi di JS Precision

Gli ingegneri di JS Precision collaborano proattivamente con i clienti sulla modellazione incentrata sulla progettazione (DFM) per ottimizzare i raccordi di transizione delle cavità profonde (da R2 mm a R5 mm) e le forme delle scanalature con riduzione del peso per le caratteristiche di lavorazione a 5 assi. Le transizioni ad angolo retto vengono sostituite da transizioni curve, garantendo un'ulteriore riduzione del peso del 2% senza compromettere l'integrità strutturale.

Sul centro di lavoro a portale a 5 assi con mandrino da 15.000 giri/min e precisione di posizionamento di ±0,003 mm, il pezzo viene bloccato una sola volta in un unico piazzamento utilizzando attrezzature speciali. Grazie al collegamento continuo a 5 assi, tutte le superfici esterne del contorno, le cavità pesanti, le scanalature di riduzione del peso e i fori di montaggio ad alta precisione vengono lavorati simultaneamente, senza necessità di serraggio secondario.

Per ottenere le difficili caratteristiche di lavorazione delle leghe di titanio, sono stati impiegati utensili da taglio in carburo a grana ultrafine con una durata maggiore del 30% , insieme alla tecnologia di raffreddamento ad alta pressione da 200 bar e parametri di taglio ottimali, con velocità di taglio mantenuta costante a 80-120 m/min per gestire bene la temperatura e lo stress e prevenire la deformazione dei pezzi.

Risultati e valore

Infine, JS Precision ha ridotto il ciclo di produzione di questo componente a 1,6 settimane, il 60% in più rispetto alle soluzioni tradizionali, soddisfacendo i requisiti del cliente; ha ridotto il peso del componente del 15% (da 5 kg a 4,25 kg), soddisfacendo le specifiche del cliente per la riduzione del peso; e l'ispezione CMM ha mostrato che tutte le tolleranze geometriche erano ≤±0,005 mm, rispettando le norme.

Grazie ai risultati ottenuti con questo progetto, JS Precision ha ottenuto la certificazione di fornitore principale dell'azienda aerospaziale, assicurandosi ulteriori ordini a lungo termine, per un valore complessivo della cooperazione superiore a 2 milioni di dollari.

Figura 4: Parti CNC a 5 assi per staffe aeronautiche, che soddisfano le complesse esigenze del settore aeronautico.

Perché JS Precision è il partner ideale per componenti CNC a 5 assi personalizzati

Dopo aver analizzato i casi di studio, perché JS Precision è il partner ideale per la lavorazione CNC a 5 assi personalizzata? I nostri punti di forza intrinseci sono i seguenti:

• Basato sulla tecnologia: disponiamo di numerose fresatrici CNC a 5 assi e torni CNC a 5 assi, e i nostri ingegneri vantano un'esperienza media di oltre 10 anni, fornendo supporto tecnico completo per l'intero processo.
• Impegno per la qualità: adottiamo un controllo di qualità dell'intero processo, dall'ispezione delle materie prime all'ispezione del prodotto finito, con ogni processo gestito da personale specializzato per garantire che i pezzi da consegnare soddisfino gli standard.
• Garanzia del progetto: un sistema esclusivo di project manager e di avanzamento ti consente di monitorare i progressi in tempo reale e di rispettare rigorosamente i tempi di consegna.
• Co-creazione di valore: integrando le tue capacità produttive, i nostri servizi di lavorazione CNC a 5 assi ti consentono di ottimizzare le tue soluzioni e creare prodotti altamente competitivi.

Domande frequenti

D1: Qual è la vera precisione della lavorazione a 5 assi?

Le macchine a 5 assi all'avanguardia di JS Precision raggiungono una precisione di posizionamento di ±0,003 mm e una ripetibilità di ±0,0015 mm. La precisione personalizzata sarà garantita dopo l'ispezione, tenendo conto delle dimensioni e della configurazione del pezzo.

D2: I servizi a 5 assi possono essere utilizzati nella prototipazione di piccoli lotti?

Sì. La lavorazione a 5 assi è adatta sia per la produzione di piccoli lotti che per la prototipazione rapida. Elimina i costi di attrezzaggio, trasformando rapidamente progetti complessi in oggetti tangibili e consentendo test iterativi.

D3: La lavorazione a 5 assi è adatta a tutti i materiali?

Sì, può lavorare materiali che spaziano dalle leghe di alluminio, all'acciaio inossidabile e alle leghe di titanio, fino alle materie plastiche tecniche come il PEEK. JS Precision adatterà le attrezzature e i parametri di lavorazione in base alle proprietà dei diversi materiali.

D4: La lavorazione a 5 assi è adatta per piccoli lotti o prototipi?

Sì. Non necessita di utensili speciali e può eseguire efficacemente lavorazioni complesse di prototipi in un'unica configurazione, riducendo notevolmente il ciclo di ricerca e sviluppo e rendendolo il più adatto per la produzione di prova in piccole serie.

D5: Il mio progetto richiederà una lavorazione completa a 5 assi oppure è possibile utilizzare 3+2 assi?

Varia a seconda della geometria del pezzo. La lavorazione continua a 5 assi è ideale per superfici complesse, mentre la lavorazione a 3+2 assi è ideale per lavorazioni con più di un angolo fisso. Gli esperti di JS Precision esploreranno e consiglieranno la soluzione più economica.

D6: Se il mio file modello è difettoso, potete aiutarmi a modificarlo?

Sì. JS Precision fornisce servizi di analisi DFM esperti, controllando visivamente il modello e fornendo suggerimenti di modifica per renderlo conveniente, realizzabile e ragionevole.

D7: Qual è il tempo di consegna tipico?

I tempi di consegna dipendono dalla complessità del pezzo e dalla quantità ordinata. I prototipi di complessità standard vengono generalmente spediti in 1-2 settimane. La produzione in serie sarà pianificata con cura e rispettata rigorosamente.

D8: In quali settori hai una vasta esperienza nella lavorazione a 5 assi?

JS Precision vanta esperienza nei settori aerospaziale, dei dispositivi medicali, automobilistico ed elettronico di precisione. Gli elevati standard di questi settori hanno definito la nostra superiore capacità di fornire soluzioni di processo.

Riepilogo

Di fronte alle difficoltà di lavorazione di componenti complessi e all'impossibilità di trovare un compromesso tra precisione, efficienza e costi, la lavorazione CNC a 5 assi è la soluzione ideale. Scegliere un partner tecnicamente qualificato ed esperto è la soluzione per padroneggiare la tecnologia con successo e raggiungere i propri obiettivi aziendali.

JS Precision, in qualità di fornitore competente di servizi di lavorazione CNC a 5 assi, si impegna a diventare il partner più affidabile per i servizi di lavorazione CNC a 5 assi.

Carica oggi stesso il file del tuo modello 3D e ottieni un preventivo immediato basato su un'analisi DFM professionale. Collabora con noi per trasformare in realtà anche i tuoi concept progettuali più complessi.