Jusheng

A origem de5 eixos de usinagem CNCpode ser rastreado até a primeira máquina -ferramenta CNC desenvolvida por John Parsons na década de 1950. Desde então, a tecnologia foi desenvolvida para gerenciar os eixos de movimento em cinco direções por vez. Os engenheiros simplesmente precisam inserir o computador com os esboços de design tridimensional, e a ferramenta pode funcionar como um gravador qualificado, esculpindo gradualmente o bloco de metal em componentes complexos.

Embora se diga frequentemente que essa máquina é difícil de operar e cara, sua aplicação prática é muito mais extensa do que se imaginou. Sua verdadeira vantagem está no fato de que, ao concluir a usinagem de vários ângulos em um único aperto, elimina os erros e as horas de trabalho gastas em apertos repetidos.

O que diabos torna possíveis as peças aeroespaciais e as necessidades diárias? Seu desafio de trabalho e custo são exagerados? Vamos começar do zero e levá -lo a reaprender essa tecnologia que remodela as regras do setor de manufatura.

O que é a usinagem de 5 eixos CNC?

A idéia por trás da usinagem de 5 eixos é que a ferramenta pode se mover em cinco direções, duas das quais também giram. Esse tipo de processamento pertence ao processo de corte e formação de vários eixos, que se assemelha ao uso da máquina-ferramenta como uma faca de escultura para cortar a matéria-prima de metal em umsuperfície lisaou estrutura complexa passo a passo.

A parte mais confortável é que, durante o processamento, não há necessidade de desmontar e reajustar repetidamente as peças como na abordagem tradicional. A máquina pode regular o ângulo de corte e o que é ainda mais surpreendente é que é capaz de cortar contínuo em um único passe.

Por exemplo, a usinagem de peças de alta precisão, como lâminas de turbinas, que no passado exigiam sete ou oito operações, agora podem ser cortadas em fatias circulares em uma máquina-ferramenta de cinco eixos, dobrando a produtividade.

O princípio central pode ser dividido em três pontos -chave:

(1) Movimento coordenado de cinco vias

A máquina -ferramenta usa uma combinação de três eixos lineares (eixos x/y/z responsáveis pelos eixos para frente e para trás, esquerda e direita e para cima e para baixo) e dois eixos de rotação (geralmente marcados como eixos A/C) para permitir que a ferramenta se aproxime da peça de trabalho em qualquer ângulo no espaço. Por exemplo, ao fazer lâminas de turbinas, a ferramenta pode cortar verticalmente e inclinar 45 graus para cortar de lado.

(2) vantagens do processamento não de piso

Máquina -ferramenta tradicional de 3 eixos precisa desmontar e ajustar a direção da peça de trabalho muitas vezes ao processar partes complexas, enquanto oSistema de 5 eixosAlterna automaticamente a superfície de processamento através do eixo de rotação. Assim como fotografar um objeto com uma câmera panorâmica, não há necessidade de girar manualmente o assunto, e a lente pode capturar todos os ângulos ao seu redor.

(3) precisão de sincronização dinâmica

O corte da ferramenta e a rotação da peça de trabalho podem ser coordenados em tempo real. Ao processar estruturas especiais, como ranhuras em espiral, o eixo se move para a frente enquanto a peça de trabalho gira a uma velocidade constante. Os dois são sincronizados no nível do milímetro através doSistema CNCe a precisão final da moldagem pode atingir 0,005 mm.

Quais são os principais componentes de um centro de usinagem CNC de 5 eixos?

1.A estrutura principal da máquina -ferramenta

Pode ser entendido como o "esqueleto" do equipamento, que geralmente é feito de ferro fundido ou estrutura de aço para suportar todas as peças. Se o quadro básico não for forte o suficiente, é fácil vibrar durante o corte de alta velocidade, o que pode eventualmente causar desvios dimensionais nas partes.

Ao selecionar equipamentos, 5 eixosServiço de usinagem CNCO fornecedor se concentrará na rigidez do quadro, especialmente ao processar materiais difíceis, como a liga de titânio da aviação, uma estrutura pesada deve ser usada.

2.A estrutura dos cinco eixos de movimento

Este é o núcleo dos cinco eixos! A seguir, é apresentada uma descrição estrutural do sistema de movimento da máquina-ferramenta de cinco eixos:

Eixo de movimento	Direção do movimento	Descrição da função
Eixo x	A bancada de trabalho se move vertical e horizontalmente.	Formando o caminho básico de usinagem, o eixo essencial do movimento do núcleo para todos os equipamentos CNC.
Eixo y	Movimento horizontal perpendicular ao eixo x.	Coopere com o eixo x para expandir a faixa de processamento de planos e formar a capacidade de processamento bidimensional.
Eixo z	A ferramenta se move verticalmente para cima e para baixo.	O controle da precisão da profundidade da usinagem afeta diretamente a dimensão da profundidade da cavidade do molde.
Eixo a	Movimento rotativo ao redor do eixo x.	Realize o ajuste do ângulo da peça de trabalho para atender aos requisitos da usinagem de superfície inclinada.
B eixo	Movimento rotativo ao redor do eixo y.	Colabore com o eixo A para aprimorar os recursos de processamento espacial e expandir a faixa do ângulo de trabalho da máquina-ferramenta.

Para processar uma lâmina de turbina torcida, a mesa de trabalho gira enquanto a ferramenta se inclina e todos os arcos podem ser processados imediatamente sem desmontar e montar repetidamente peças.

3.Spindle System

O sistema do eixo é a unidade principal da máquina -ferramenta para obter processamento de corte, e a velocidade pode variar de vários milhares a dezenas de milhares de revoluções por minuto.

• A alta velocidade é adequada para processamento fino (como polir a concha de metal de um telefone celular).
• O alto torque é adequado para processamento áspero (como cavar ranhuras profundas em peças de aço).

The selection of this system is directly related to the business capabilities of 5 axis cnc machining center manufacturers, the 12,000rpm spindle of ordinary 3 axis equipment can only handle conventional metal cutting, while the 40,000rpm high-speed spindle configured in the 5 axis linkage machining center can undertake micro-processing orders for precision instruments such asExercícios ósseos médicos.

4.CNC System and Software

O sistema CNC é responsável por converter desenhos de design em instruções de ação da máquina -ferramenta, incluindo hardware como painéis de operação e processadores, além de software especial de marcas como a Siemens.

O software pode planejar automaticamente o caminho de ligação de 5 eixos. Por exemplo, ao usinar um impulsor, o sistema evitará automaticamente a posição de colisão entre a ferramenta e a peça de trabalho, reduzindo a dificuldade de ajuste manual. Esse controle inteligente permite que os novatos concluam a usinagem de peças complexas, garantindo a precisão da usinagem.

5. Revista de Tool e trocador de ferramentas

Armazenar ferramentas e completar a comutação automática durante a usinagem. Mini 5 eixos Centro de usinagem CNC geralmente é equipado com 12-24 ferramentas, enquanto o equipamento grande pode ser expandido para mais de 200 ferramentas para atender às necessidades deusinagem com vários processosde partes complexas. Quando o serviço de usinagem CNC de 5 eixos aceita pequenos pedidos de lote, ele pode economizar tempo alterando as ferramentas rapidamente. Por exemplo, a liga de alumínio é feita de manhã e o aço inoxidável é cortado diretamente à tarde.

6. Acessórios de audiências

• BCOLE DE RECURSO: Pulverize água ou óleo enquanto corta para impedir que o material superaqueça e deformação.
• Transportador de chip: limpe os detritos de metal como um aspirador de pó para evitar arranhar a peça de trabalho.
• Caso real: uma fábrica de dispositivos médicos encontrou umServiço de cinco eixosProvedor para processar próteses articulares, mas a outra parte não ajustou o líquido de arrefecimento corretamente, e a superfície do aço inoxidável estava cheia de marcas de queimadura, e todo o lote de peças foi descartado.

Como definir o sistema de coordenadas comumente usado na usinagem de cinco eixos?

1. Determine a posição do ponto zero de usinagem

• Toque na superfície da peça de trabalho com um instrumento de configuração de ferramentas ou sonda para encontrar a posição que você deseja usar como ponto zero (como o canto ou centro da peça de trabalho).
• Quando o JS processa lâminas de turbinas, nossos engenheiros geralmente colocam o centro da superfície inferior da raiz da lâmina como ponto zero.

2.Input Data para o sistema de controle

• Selecione G54 (ou G55, G56) no painel de operação da máquina -ferramenta e preencha as coordenadas medidas de ponto zero (valores x/y/z).
• Nota: Se for uma máquina-ferramenta de cinco eixos com uma plataforma giratória, você também deverá inserir o valor do ângulo inicial do eixo de rotação (eixo A/C).

3.Deal com a influência do eixo de rotação

• Durante a usinagem de 5 eixos, a peça de trabalho pode ser invertida pela plataforma giratória, fazendo com que o ponto zero se mova.
• Solução: vincule o sistema de coordenadas e o eixo de rotação no software de programação e deixe o sistema compensar automaticamente a posição.

4. Verifique o sistema de coordenadas

• Execute o programa vazio para observar se a ferramenta está próxima da peça de trabalho conforme o esperado. Não corte diretamente!
• Nossas dicas: levante o eixo z 50 mm antes de tentar novamente e não se preocupe se ele travar.

5.Switching entre vários sistemas de coordenadas

Se a mesma peça precisar ser processada em várias áreas, depoisDefinir G54, repita as etapas acima para definir outro ponto zero para o G55.
Cenários aplicáveis: por exemplo, ao processar cavidades e localizar orifícios em um molde ao mesmo tempo, o uso de diferentes sistemas de coordenadas economiza a necessidade de recalibrar a ferramenta.

5 eixos vs. 3 eixos: como distinguir?

1. Diferença

3 Máquinas -ferramentas de eixo são como pintores de coordenadas precisas e só podem mover ferramentas em três direções lineares (dianteiro e traseiro, esquerda e direita e para cima e para baixo) de x/y/z. Nesta base, 5 eixos de metralhadoras têm mais dois eixos de rotação (geralmente marcados como eixos A/B), o que é equivalente a equipar a ferramenta com juntas mecânicas, permitindo que ela se incline livremente durante o corte.

Comparando dimensões	Máxi em 3 eixos	5 Eixo de usinagem
Eixo de movimento	Eixo linear x/y/z.	Adicione o eixo de rotação A/B.
Processando complexidade	Superfície plana/simples.	Estruturas tridimensionais complexas, como lâminas de turbina.
Necessidades de intervenção humana	Cada lado do processamento requer inversão manual da peça de trabalho.	Corte de vários ângulos totalmente automáticos.
Erro de precisão	± 0,1 mm.	± 0,02 mm.
Custo típico	US $ 70.000 a US $ 210.000.	US $ 420.000+.

2. Seleção de cena aplicável

Escolha 3 eixo: adequado para orçamento limitado (o preço do equipamento é de 30% a 70% mais barato), processando peças de ranhura plana/rasa (como conchas de telefone celular) ouProdução em lote pequeno(sem programação complexa).

Escolha 5 eixos: Ao encontrar estruturas de cavidade profunda (como blocos de cilindro do motor), superfícies curvas em forma de especial (implantes de prótese) ou requisitos de precisão ultra-alta (rolamentos aeroespaciais), cinco eixos podem concluir o processo que as ferramentas de máquinas tradicionais requerem 5-6 pinos de uma só vez.

3. Eficiência e equilíbrio de custo

Embora o preço de compra do 5 Axis Machine Tools seja maior, suas características contínuas de processamento podem economizar mais de 60% do horário de trabalho ao processar peças complexas, comoMoldes automotivos. Por exemplo, para fabricar impulsores de turbocompressores de liga de alumínio de alumínio, os três eixos requer 7 dias + 3 calibrações manuais, enquanto cinco eixos leva apenas 2 dias para serem concluídos totalmente automaticamente.

Quais indústrias confiam mais na tecnologia de processamento CNC de 5 eixos?

1. Indústria médica

• Características da demanda: Os implantes humanos (como articulações e placas ósseos) precisam se ajustar perfeitamente à estrutura anatômica do paciente, com requisitos de precisão comparáveis à espessura de um cabelo (tolerância ± 0,01 mm), e os materiais precisam ser biocompatíveis e têm uma superfície lisa.
• Os serviços de usinagem CNC de 5 eixos da JS vantagem: podemos processar superfícies complexas de uma só vez e fornecer processamento de processo completo, desde juntas de liga de titânio a implantes ósseos porosos com base nas necessidades personalizadas dos pacientes. Um único aperto pode concluir a gravura de superfícies em forma especial, evitando vários ajustes nos processos tradicionais.
• Aplicações típicas: estrutura de bola e soquete das juntas do quadril artificial, superfície porosa dos dispositivos de fusão espinhal e canais de precisão de instrumentos cirúrgicos minimamente invasivos.

2. Indústria de eletrônicos

• Solução do ponto de dor: os produtos eletrônicos vão para a magreza e a leveza, mas pequenos componentes, como dissipadores de calor e interfaces de chip, requerem extremamente altoRequisitos de precisão(por exemplo, a tolerância dos slots de cartão SIM do telefone celular deve ser menor que 0,05 mm).
• Especificações técnicas do JS: Os camarões curvos das conchas de alumínio e os slots de cartão interno podem ser usinados em paralelo por nossas máquinas-ferramentas de cinco eixos, e até os orifícios de posicionamento da placa de circuito são gravados na superfície do metal para evitar o erro de conexão com vários processos.
• PRODUTOS DE AMOSTRA: Corpo de metal integrado do laptop, radiador da estação base 5G, portador de wafer semicondutor.

3. Processamento utilizado

• Subvertendo a tradição: no passado, a prova manual levou de 2 a 3 semanas. 5 Eixo O CNC pode transformar projetos complexos (como protótipos de conjunto de engrenagens) em objetos físicos dentro de 48 horas, e os materiais que variam de plástico a fibra de carbono podem ser manuseados.
• O valor central de JS:Nossos engenheirospode verificar rapidamente a viabilidade de estruturas em forma de especial. Por exemplo, os modelos de argila de automóveis são atualizados diretamente para peças funcionais metálicas testáveis, reduzindo o ciclo de desenvolvimento em 60%.
• Casos típicos: moldagem única de juntas dobráveis do drone e restauração precisa de superfícies oclusais de próteses personalizadas.

4.Aerospace

• Requisitos finais: redução de peso da lâmina do motor da aeronave de 1 grama, toda a máquina economiza 2 toneladas de combustível por ano. Os suportes de satélite devem ser leves e resistentes à radiação, e a estrutura de otimização topológica é tão complexa quanto uma rede vascular.
• Limite de serviço de usinagem CNC de 5 eixos: Passamos a certificação AS9100 Aviation e podemos fornecer processamento no nível de mícrons para componentes-chave, como câmaras de combustível de motores de foguete e até alcançar a moagem em vez de moer, mover um efeito de espelho diretamente (Ra≤0.1μm).
• Produtos processados por nossa empresa: bocais de combustível de naves espaciais (precisão de até 1 mícrons), spoiler de spoiler de asa, canal de resfriamento de bicos de foguete.

Como reduzir o custo da usinagem de 5 eixos?

1. Preste atenção ao preço das máquinas -ferramentas

O preço das cinco máquinas-ferramentas do eixo CNC é influenciado por vários fatores, com modelos regulares normalmente custando centenas de milhares de dólares, enquanto as configurações de ponta podem exceder milhões de dólares. Essa flutuação de preços depende principalmente do posicionamento da marca, faixa de processamento, configuração técnica e grau de automação.

Tomando equipamentos de tamanho médio como exemplo, a cotação do modelo básico está concentrada na faixa de 100.000 a 200.000 dólares americanos, mas se for necessário expandir o acidente vascular cerebral ou adicionar módulos de monitoramento inteligentes, o custo total pode dobrar.

Vale a pena notar que as empresas no campo de usinagem CNC de 5 eixos do Reino Unido tendem a escolher modelos equipados com sistemas de compensação térmica, que podem corrigir automaticamente as deformações causadas pela temperatura ambiental e são particularmente adequadas para alta precisãofabricação de moldes.

2.Core composição de custo

O leito da fundição da máquina-ferramenta é de aproximadamente 25% a 30% do investimento total. Esta parte tem uma tendência a adotar o processo de fundição de areia de resina, a fim de exibir uma melhor capacidade de absorção de choques. No entanto, no que diz respeito ao que realmente afeta o custo, ele está ligado ao componente central do sistema de controle de movimento. Esse trilho de guia de rolo de precisão importado, pode ser três vezes o preço do doméstico, mas pode manter a precisão do posicionamento repetida em ± 0,003 mm estável.

Para aqueles que estão atualmente considerando o Centro de Maixa CNC de 5 eixos para venda nos últimos tempos, tome nota. A taxa premium de equipamento de segunda mão para o equipamento de mesa rotativa de tração direta é geralmente superior a 15%, pois pode girar para 800 °/s, o que melhora bastante a eficiência deprocessamento de superfície.

3. Seleção do sistema de software

O sistema de controle com função de usinagem adaptativa é cerca de 20% mais cara que a versão básica, mas pode otimizar automaticamente os parâmetros de corte e prolongar a vida útil da ferramenta em 30%. Se um sistema automático de troca de ferramentas (como uma revista de ferramentas de 24 estações) for adicionada, o custo do equipamento aumentará em 80.000 a 120.000 dólares, mas esse tipo de configuração pode reduzir o tempo de alteração da ferramenta para a produção em massa para menos de 10 segundos.

De acordo com as estatísticas da British Manufacturing Association, o custo de adicionar um braço de robô a um dispositivo de 5 eixos com um design modular é 40% menor do que a compra diretamente de toda a máquina. Na operação real de nossa empresa, a máquina-ferramenta de cinco eixos pode melhorar a eficiência geral em mais de 45%, reduzindo o número de número detempos de fixação.

Por exemplo, quando a usinagem de lâminas de motor de aeronaves, o processo tradicional requer cinco processos, enquanto o equipamento de cinco eixos pode ser concluído com um único aperto, o que não apenas economiza 70% do tempo auxiliar, mas também controla a taxa de sucata abaixo de 0,05%. Para peças de precisão com um preço unitário de mais de 1.500 libras, isso significa que quase 10.000 libras de perdas de materiais podem ser evitadas para cada 1.000 peças produzidas.

4. Sugestões de controle de custo

• Mix de componentes e estratégia de correspondência: a liga de alumínio leve é usada para estruturas não carregadas de carga, e os principais componentes de transmissão mantêm configurações importadas.
• Aproveite a oportunidade de comprar: alguns fabricantes de equipamentos britânicos lançam descontos no final do trimestre. Em um recente evento de usinagem CNC de 5 eixos para venda, o preço do modelo padrão caiu 12%.
• Inteligência baseada em fase: configure inicialmente o sistema de sensores básicos e se conecte gradualmente à plataforma da Internet das Coisas no estágio posterior.
• Modelo de colaboração regional: selecione várias usina de 5 eixos CNC adequados perto de ME Companies para construir em conjunto um centro de tecnologia e compartilhe o direito de usar equipamentos de alto valor.

Como escolher o serviço de usinagem CNC de 5 eixo certo?

1. Procure o hardware do equipamento

Pergunte diretamente ao fabricante qual a marca de máquinas -ferramentas (como o DMG da Alemanha e o Mazak do Japão) o equipamento é usado e quantos anos o equipamento foi usado. Como umfabricante estabelecido, geralmente temos mais de 10 centros de usinagem CNC de 5 eixos, que podem aceitar grandes ordens e ordens urgentes ao mesmo tempo.

Concentre -se em verificar a velocidade do eixo (pelo menos 12.000 rpm) e a precisão do posicionamento (de preferência dentro de ± 0,005 mm). As configurações da máquina para processar liga de alumínio e liga de titânio são muito diferentes.

2. Testes de força técnica

Requer ver casos de processamento de peças semelhantes, como superfícies conjuntas de dispositivos médicos ou impulsores da aviação. Forneceremos um vídeo do processo de processamento e até deixaremos você ver como nosso workshop lida com a tolerância de ultra-precisão de ± 0,01mm no local.

3. Compare Flexibilidade do Serviço

Velocidade de resposta do teste: envie um desenho simples para ver quanto tempo levará para obter uma cotação eA equipe profissional de JSfará o feedback do processo o plano dentro de 24 horas.

Peça a quantidade mínima de pedidos. Também fornecemos serviços de personalização de processamento de lote pequenos e grandes. Mesmo que os desenhos sejam complexos, podemos responder dentro de 24.

4.Calcular o custo abrangente

É necessário verificar os detalhes de custo fornecidos pelo fornecedor e prestar atenção especial ao número de processos de inspeção de qualidade e se há cobranças adicionais para o design de ferramentas.

Confirme os custos ocultos antes de assinar um contrato: por exemplo, quanto dinheiro extra é necessário para materiais especiais (como PEEK Plastic) e se há uma taxa adicional para modificar os desenhos.

Resumo

A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos tem vantagens na fabricação de peças complexas, especialmente no controle preciso dos detalhes da peça e nos efeitos do tratamento da superfície. Embora custe mais para comprar equipamentos do que o comumequipamento de processamentoNo começo, é realmente bastante econômico depois de usá-lo por um longo tempo. O tempo de processamento pode ser reduzido muito, a taxa qualificada das peças produzidas também é alta e há menos casos de retrabalho e reparo posteriormente, e o custo total pode realmente ser reduzido.

No processo de atualização da indústria de manufatura, muitas empresas encontram dificuldades técnicas que realmente estão relacionadas ao processamento da precisão. Empresas necessitadas podem entrar em contatoJS Company. Fornecemos consulta gratuita de solução de processamento e enviamos rapidamente sugestões de produção personalizadas!

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Equipe JS

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Perguntas frequentes

1. O que 5 eixo de ligação significa especificamente?

A ligação de cinco eixos refere-se ao movimento síncrono do eixo linear x/y/z e o eixo rotativo A/B, para que a ferramenta possa manter continuamente o ângulo de corte ideal e atingir palhamento único e formação de superfícies curvas complexas.

2.Como muito mais caro é o equipamento do que o eixo 3?

O preço do equipamento de cinco eixos é geralmente de 3 a 5 vezes o de três eixos, cerca de 210.000 a 700.000 dólares, dependendo da precisão da configuração.

3. Por que é adequado para processar lâminas do impulsor?

5 A ligação do eixo pode ajustar o ângulo da ferramenta, completar a superfície curva complexa e o processamento de parede fina do impulsor em um único aperto, garantir a precisão e evitar interferências.

4.O que as habilidades precisam?

5 Operação do eixo requer a capacidade de dominar a programação CNC, depuração do sistema, gerenciamento de ferramentas, prevenção de colisões e análise de desenho em 3D.

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