Багатоосьове фрезерування: усе, що вам потрібно знати

Вичерпний посібник із багатоосьового фрезерування

Визначення багатоосьового фрезерування

Багатоосьове фрезерування стосується різання та формування матеріалів, таких як метали чи пластмаси, за допомогою верстатів з комп’ютерним керуванням, оснащених декількома осями руху. Верстати, які використовуються для багатоосьового фрезерування, як правило, є верстатами з ЧПУ (комп’ютерним числовим керуванням), які дозволяють точно й автоматизовано керувати ріжучими інструментами. Термін «багатоосьовий» стосується того факту, що ріжучі інструменти можуть рухатися в кількох напрямках, забезпечуючи більшу гнучкість і точність у процесі обробки.

Як працює багатоосьове фрезерування?

Multi-Axis Milling використовує верстати з ЧПК, ріжучі інструменти та програмне забезпечення для формування та різання матеріалів певних форм і розмірів. Процес починається з використання програмного забезпечення CAD (Computer-Aided Design) для створення 3D-моделі об’єкта або частини, яку потрібно обробити. Коли модель виготовлена, вона імпортується в програмне забезпечення CAM (Computer-Aided Manufacturing), яке генерує траєкторії, які направляють ріжучі інструменти на верстаті з ЧПК.

Потім верстат з ЧПК виконує траєкторії, переміщуючи ріжучі інструменти вздовж кількох осей руху, відрізаючи матеріал для створення бажаних форм і розмірів. Ріжучі інструменти, які використовуються під час багатоосьового фрезерування, включають, серед іншого, свердла, торцеві фрези та токарні верстати, які можуть працювати на високих швидкостях для максимальної ефективності та точності.

Які переваги багатоосьового фрезерування?

1. Більша точність і точність:

Багатоосьове фрезерування забезпечує більшу точність і точність обробки завдяки переміщенню ріжучих інструментів у кількох напрямках.

2. Покращена ефективність:

Багатоосьове фрезерування можна виконати за меншу кількість кроків, ніж традиційні процеси фрезерування, підвищуючи загальну ефективність і скорочуючи час і витрати виробництва.

3. Розширена гнучкість дизайну:

Використовуючи звичайні методи фрезерування, багатоосьове фрезерування може використовувати складні форми та конструкції, які може бути важко або неможливо створити.

4. Висока якість результату:

Багатоосьове фрезерування дає змогу виробляти високоякісну продукцію з більш гладкими поверхнями та меншими допусками.

Які відмінності між 3-осьовим, 4-осьовим і 5-осьовим фрезеруванням?

Основні відмінності між 3-осьовим, 4-осьовим і 5-осьовим фрезеруванням полягають у кількості осей руху, за якими може рухатися верстат з ЧПК.

3-осьове фрезерування:

3-осьовий верстат з ЧПК може переміщувати ріжучий інструмент уздовж осей X, Y і Z. Цей тип фрезерування зазвичай використовується для простих конструкцій і форм.

4-осьове фрезерування:

4-осьовий верстат з ЧПК може переміщувати ріжучий інструмент уздовж осей X, Y і Z і обертати оброблений матеріал. Це дозволяє створити більш складні форми та конструкції.

5-осьове фрезерування:

5-осьовий верстат з ЧПК може переміщувати ріжучий інструмент уздовж осей X, Y і Z і обертати матеріал, що обробляється, по двох додаткових осях. Це дозволяє створювати ще більш складні форми та конструкції та підвищувати точність у процесі обробки.

Які типи верстатів з ЧПК використовуються для багатоосьового фрезерування?

Типи Верстати з ЧПУ які використовуються в багатоосьовому фрезеруванні, включають:

1. Маршрутизатор:

Фрезер — це верстат з ЧПК, який ріже та формує деревину, пластик та інші матеріали. Зазвичай він використовується для 3-осьового та 4-осьового фрезерування.

2. Токарний верстат:

Токарний верстат — це верстат з ЧПК, який використовується для точіння та формування циліндричних об’єктів, таких як труби або вали. Зазвичай використовується для 3-осьового фрезерування.

3. Фрезерний верстат:

Фрезерний верстат - це універсальний верстат з ЧПК, який використовується для різних завдань, включаючи свердління, різання та формування матеріалів. Зазвичай він використовується для 3-осьового та 5-осьового фрезерування.

4. Дріт EDM:

Дротова електроерозія (Електроерозійна обробка) — верстат з ЧПК, який використовує електрично заряджений дріт для різання та формування матеріалів. Зазвичай він використовується для 4-осьового та 5-осьового фрезерування.

Підсумовуючи, можна сказати, що багатоосьове фрезерування — це передова й універсальна техніка обробки, яка революціонізувала те, як інженери-механіки проектують і виготовляють деталі та об’єкти. Інженери можуть створювати складні форми та конструкції з більшою точністю, використовуючи сучасне програмне забезпечення, ріжучі інструменти та верстати з ЧПК. Використання кількох осей руху забезпечує більшу гнучкість і налаштування, що призводить до вищої якості продукції та зниження витрат на виробництво. Розуміючи різні типи багатоосьового фрезерування та верстати з ЧПК, які використовуються для кожного, інженери-механіки можуть оптимізувати свої процеси обробки та досягти найкращих результатів.

Які переваги багатоосьового фрезерування?

Покращена обробка поверхні:

Одна з головних переваг багатоосьового фрезерування полягає в тому, що воно забезпечує чудову обробку поверхні, яка відповідає найсуворішим специфікаціям і вимогам. Завдяки здатності рухатися в кількох напрямках одночасно багатоосьові верстати можуть створювати гладку та точну обробку без небажаних подряпин, ударів або слідів. Це вкрай важливо для таких галузей, як аерокосмічна промисловість і медицина, де якість і точність мають величезне значення.

Траєкторії та складна геометрія:

Багатоосьове фрезерування дозволяє виробникам створювати складні конструкції та геометрії, які важко або неможливо виготовити звичайними методами фрезерування. Завдяки можливості нахиляти та обертати шпиндель у багатьох напрямках, багатоосьові верстати можуть слідувати траєкторії інструменту, адаптованій до форми та складності деталі. Це призводить до більш ефективної та точної обробки, усуваючи потребу в численних налаштуваннях або зміні положення деталей.

Одне налаштування:

Багатоосьове фрезерування дозволяє обробляти деталі за одну установку, зменшуючи кількість маніпуляцій і необхідний час налаштування. Це означає, що виробники можуть виконувати кілька операцій, таких як свердління, нарізання різьби та фрезерування, на одному верстаті, не переміщуючи деталь з одного пристрою на інший. Це також покращує точність і узгодженість, усуваючи помилки, які виникають під час переміщення деталей.

Використання в автомобільній та аерокосмічній промисловості:

Багатоосьове фрезерування особливо цінне в автомобільній та аерокосмічній промисловості, де воно дозволяє виготовляти легкі та складні деталі з високою точністю. За допомогою багатоосьових машин виробники можуть створювати домени зі складною геометрією, які є водночас міцними та довговічними, але водночас достатньо легкими, щоб забезпечити економію палива та покращити льотні характеристики. Ця техніка стає все більш популярною в цих галузях, оскільки зростає попит на легкі, високопродуктивні деталі.

Скорочений час циклу:

Багатоосьове фрезерування скорочує час, необхідний для завершення деталі або виробу, усуваючи необхідність у кількох налаштуваннях, зменшуючи втручання людини та мінімізуючи помилки. Це економить час і трудовитрати, водночас дозволяючи виробникам швидко й ефективно постачати високоякісні продукти. Завдяки скороченню тривалості циклу виробники можуть збільшити обсяг виробництва, скоротити час виконання робіт і ефективніше задовольняти вимоги клієнтів.

Підсумовуючи, багатоосьове фрезерування пропонує численні переваги, які дозволяють виробникам виготовляти точні, складні деталі з чудовою обробкою поверхні, швидшими циклами та меншими витратами на оплату праці. Це висококонкурентоспроможний і ефективний виробничий процес, який використовується в різних галузях промисловості, зокрема в аерокосмічній та автомобільній промисловості, де вимоги до складних високопродуктивних деталей залишаються пріоритетними.

Які основні характеристики багатоосьових фрезерних верстатів?

Багатоосьовий фрезерні верстати це передове обладнання, яке значно покращує виробничий процес. Вони мають три або більше осей, що дозволяє виготовляти складні та точні деталі з кращою обробкою поверхні. У цій статті обговорюватимуться ключові особливості багатоосьових фрезерних верстатів, таких як ротаційна та одночасна 5-осьова обробка, шпиндель і вісь Z, пристосування та заготовка, а також чому наявність трьох або більше осей має велике значення.

Ротаційна та одночасна 5-осьова обробка

Однією з головних особливостей багатоосьових фрезерних верстатів є обертальна та одночасна 5-осьова обробка. Обертова вісь означає обертальний рух заготовки навколо однієї або кількох осей для полегшення фрезерування деталей, які не знаходяться в площині поверхні заготовки. У той же час одночасна 5-осьова обробка дозволяє ріжучому інструменту рухатися по п’яти осях одночасно, дозволяючи виготовляти складні деталі з високою точністю.

Шпиндель і вісь Z

Ще однією особливістю багатоосьових фрезерних верстатів є шпиндель і вісь Z. Шпиндель - це обертова частина верстата, яка утримує ріжучий інструмент. Це важливий компонент, який визначає точність, швидкість і потужність машини. Вісь Z відноситься до вертикального руху шпинделя та заготовки. Наявність точного та швидкого руху осі Z має вирішальне значення для досягнення високоякісної обробки.

Пристосування та заготовка

Пристосування та деталь також є важливими характеристиками багатоосьових фрезерних верстатів. Інститут - це пристрій, який утримує заготовку на місці під час процесу обробки. Важливо забезпечити стабільність і точність заготовки, особливо при обробці складних деталей з високими допусками. Заготовка, з іншого боку, є матеріалом, який обробляється. Він може бути виготовлений з металу, пластику або композиту.

Три або більше сокир

Наявність трьох або більше осей має вирішальне значення для багатоосьових фрезерних верстатів. Додаткові осі забезпечують більше свободи руху та гнучкості під час фрезерування складних деталей. Ріжучий інструмент може досягати важкодоступних ділянок за допомогою більшої кількості осей, що забезпечує кращу обробку поверхні та більшу точність.

Складні деталі та краща обробка поверхні

Нарешті, багатоосьові фрезерні верстати можуть виготовляти складні деталі з кращою обробкою поверхні. Ці машини дозволяють створювати компоненти зі складною геометрією, які було б неможливо виготовити традиційними методами обробки. Крім того, багатоосьові фрезерні верстати дають змогу виготовляти компоненти зі значно дрібнішою обробкою поверхні, завдяки чому елементи краще поєднуються один з одним і функціонують точніше.

Підсумовуючи, багатоосьові фрезерні верстати необхідні для сучасних виробничих процесів. Завдяки ротаційній та одночасній 5-осьовій обробці, точним рухам шпинделя та осі Z, стабільному кріпленню та заготовці, а також трьома або більше осям вони можуть виготовляти складні деталі з кращою обробкою поверхні. Розуміння ключових особливостей багатоосьових фрезерних верстатів може допомогти виробникам вирішити, який тип верстатів найкраще підходить для їхніх конкретних виробничих потреб.

Які галузі отримують вигоду від багатоосьового фрезерування?

Багатоосьове фрезерування або одночасне 5-осьове фрезерування — це високоточний процес обробки, який передбачає різання суцільних блокових матеріалів за допомогою кількох осей. На відміну від традиційного фрезерування, яке використовує лише три осі (X, Y та Z), багатоосьове фрезерування використовує дві поворотні осі (A та B), які дозволяють ріжучому інструменту наближатися до заготовки з будь-якого напрямку та під будь-яким кутом. Ця техніка дозволяє створювати складні складні форми та форми, які важко або неможливо виготовити за допомогою стандартного фрезерування з ЧПУ.

Багатоосьове фрезерування пропонує значні переваги для різних галузей промисловості, включаючи аерокосмічну, автомобільну, виробничі процеси, механічні цехи та типи Обробка з ЧПУ послуги.

Аерокосмічна промисловість:

Аерокосмічна промисловість вимагає найвищої точності, надійності та ефективності у виробництві компонентів літаків і космічних кораблів. Багатоосьові фрезерні верстати, такі як серія DMG MORI FD, створюють деталі двигуна, крила, коробки передач та інші складні елементи. Ці машини можуть виробляти деталі з високою точністю, жорсткими допусками та гладкою поверхнею, що є критично важливим для аерокосмічного застосування. Крім того, багатоосьові фрезерні верстати можуть скоротити час налаштування, підвищити продуктивність і знизити витрати на виробництво порівняно з традиційними методами виробництва.

Автомобільна промисловість:

Автомобільна промисловість також отримує переваги від багатоосьового фрезерування у виробництві високопродуктивних компонентів двигуна, деталей трансмісії, систем підвіски та інших автомобільних деталей. Використовуючи багатоосьові фрезерні верстати, такі як Haas UMC-750, виробники автомобілів можуть виготовляти деталі складної геометрії, які є легкими, довговічними та міцними. Ця техніка також зменшує кількість браку та повторних робіт і підвищує продуктивність.

Виробничі процеси:

Багатоосьове фрезерування широко використовується в багатьох виробничих процесах, таких як виготовлення прес-форм і інструментів. При виготовленні форм багатоосьові фрезерні верстати, такі як Hermle C 62U, можуть створювати складні порожнини форми з високою точністю та повторюваністю, виробляючи високоякісні деталі. У сфері інструментів багатоосьові фрезерні верстати можуть виготовляти складні прес-форми, матриці та пристосування з високою точністю та ефективністю, що знижує витрати на виробництво та підвищує продуктивність.

Механічні цехи:

Механічні майстерні також можуть отримати вигоду від багатоосьового фрезерування, пропонуючи послуги високоточної обробки для різних галузей промисловості. Багатоосьові фрезерні верстати, такі як Mazak Integrex i-200S, дозволяють механічним майстерням виготовляти складні деталі з жорсткими допусками, що підвищує задоволеність клієнтів і прибуток. Крім того, ці машини можуть скоротити час виконання робіт і витрати на виробництво, що підвищує конкурентоспроможність і прибутковість.

Види послуг з ЧПУ:

Багатоосьове фрезерування є важливим компонентом багатьох послуг обробки з ЧПК, наприклад прототипування, малосерійне та великосерійне виробництво. Багатоосьові фрезерні верстати, такі як Okuma MU-500VA, дозволяють службам обробки з ЧПК виготовляти складні деталі швидко, точно та економічно ефективно. Ця техніка розширює можливості послуг обробки з ЧПК, збільшуючи частку ринку та дохід.

Підсумовуючи, багатоосьове фрезерування – це універсальний і ефективний виробничий процес, який приносить користь різним галузям промисловості, включаючи аерокосмічну, автомобільну, виробничі процеси, механічні цехи та види послуг обробки з ЧПК. Використовуючи цю техніку, виробники можуть виготовляти складні деталі з високою точністю, жорсткими допусками та гладкою поверхнею, що покращує якість, знижує вартість і підвищує продуктивність.

Що шукати в багатоосьових фрезерних верстатах?

Багатоосьові фрезерні верстати зробили революцію в машинообробній промисловості завдяки своїй здатності обробляти складні геометрії та створювати складні траєкторії інструменту. Оскільки попит на високоточні деталі з покращеною обробкою поверхні зростає, потреба в багатоосьових фрезерних верстатах також зростає. У цій статті мова піде про те, що слід враховувати при виборі багатоосьового фрезерного верстата.

Осьові машини

Багатоосьові фрезерні верстати можуть обробляти три або більше осей руху, забезпечуючи більшу гнучкість і точність, ніж традиційні фрезерні верстати. Вибираючи багатоосьовий фрезерний верстат, важливо враховувати кількість пропонованих осей і діапазон руху кожної осі. Чим більше осей має машина, тим складнішу геометрію вона може обробляти і тим точнішою вона може бути.

Високошвидкісні та багатоосьові фрезерні верстати

Високошвидкісні та багатоосьові фрезерні верстати забезпечують швидкість, точність, повторюваність і гнучкість. Ці верстати можуть виготовляти деталі за частку часу, який вимагається звичайними фрезерними верстатами. Це досягається за допомогою високошвидкісних шпинделів, які працюють на значно вищих швидкостях, ніж у традиційних фрезерних верстатів. Крім того, більша кількість осей руху та їх діапазон руху дозволяють високошвидкісним і багатоосьовим машинам виготовляти винятково точні та повторювані деталі.

ЧПУ управління

Управління ЧПК є критично важливим компонентом багатоосьових фрезерних верстатів. Контролери ЧПК дозволили автоматизувати процес обробки, знизивши ризик помилки оператора та підвищивши продуктивність. Контролери ЧПК також забезпечують кращий контроль над рухом верстата, створюючи складні траєкторії інструменту та більш точні рухи.

Краща обробка поверхні

Багатоосьові верстати здатні створювати більш гладку поверхню, ніж традиційні фрезерні верстати. Це можливо, оскільки багатоосьові верстати можуть рухати ріжучий інструмент у кількох напрямках, забезпечуючи кращий контроль над контактом інструменту з заготовкою. Крім того, багатоосьові пристрої дозволяють використовувати ширший діапазон шляхів руху інструментів, що може допомогти ще більше покращити обробку поверхні.

Складна геометрія та траєкторії інструментів

Багатоосьові фрезерні верстати можуть легко обробляти складні геометрії та траєкторії інструменту. Це можливо, оскільки багатоосьові пристрої можуть контролювати положення та орієнтацію ріжучого інструменту в кількох осях руху. У результаті ці верстати можуть створювати складні форми та траєкторії інструментів, які було б важко або неможливо створити за допомогою традиційних фрезерних верстатів.

Підсумовуючи, під час вибору багатоосьового фрезерного верстата важливо враховувати кількість осей, діапазон руху верстата, високошвидкісні шпинделі, керування ЧПК, кращі можливості обробки поверхні та здатність обробляти складні геометрії та шляхи інструментів. Прийнявши обґрунтоване рішення на основі цих факторів, ви можете бути впевнені, що виберете верстат, який відповідає вашим потребам обробки.

Рекомендуємо прочитати: Технічні умови фрезерування з ЧПУ

Подолання проблем багатоосьового фрезерування для ефективного виробництва

Багатоосьове фрезерування — це важливий виробничий процес, який потребує вдосконалених обробних центрів із обертовими й рухомими частинами, здатних обробляти складні й точні деталі. Однак це не без труднощів. У цій статті ми розглянемо найпоширеніші проблеми, з якими стикаються виробники під час багатоосьового фрезерування, і стратегії їх подолання.

1. Налаштування та технічне обслуговування машини

Налаштування та технічне обслуговування верстата є одними з найбільш важливих проблем при багатоосьовому фрезеруванні. Вирівнювання кількох осей є складним і трудомістким; невідповідність може призвести до несправності деталей або пошкодження обладнання. Крім того, поломка одного компонента може призвести до виходу з ладу всієї системи. Щоб подолати цю проблему, виробники повинні робити акцент на регулярному технічному обслуговуванні та калібруванні, щоб запобігти простою, зменшити витрати та підвищити ефективність.

2. Витрати та складність

Іншою проблемою багатоосьового фрезерування є високі витрати, пов’язані з придбанням та обслуговуванням необхідного обладнання. Виробники повинні збалансувати витрати на придбання передового обладнання для задоволення конкретних вимог і повернення інвестицій. Крім того, складність багатоосьового фрезерування може бути надзвичайною, що вимагає кваліфікованої робочої сили, знайти яку може бути важко. Інвестиції в навчання та зосередження на утриманні кваліфікованої робочої сили можуть пом’якшити ці проблеми.

3. Підготовка та навички оператора

Оператори, навчені традиційному фрезеруванню, можуть бути не знайомі з багатоосьовим фрезеруванням, що призводить до помилок і неоптимальних результатів. Операторам верстатів необхідна комплексна підготовка, щоб навчитися виконувати багатоосьове фрезерування. Навчання також має наголошувати на важливості техніки обслуговування та калібрування машини.

4. Вибір правильного різального інструменту

Обробка широкого діапазону матеріалів, які використовуються при багатоосьовому фрезеруванні, вимагає вибору правильного ріжучого інструменту. Вибір правильного інструменту вимагає врахування кількох факторів, таких як матеріал обробки, форма ріжучого інструменту, швидкість шпинделя та швидкість подачі. Неправильний вибір інструменту може призвести до подовження терміну служби інструменту, зниження якості поверхні та можливого пошкодження заготовки.

5. Обертова вісь і обробний центр

Обертова вісь і обробні центри є критично важливими компонентами багатоосьової обробки. Вони дозволяють виконувати операції, які в іншому випадку потребували б кількох налаштувань, скорочуючи час виробництва та підвищуючи точність. Проблема їхнього використання полягає в програмуванні верстатів для оптимального використання всіх осей. Оператор також повинен забезпечити концентричність і осьове биття систем поворотної осі, запобігаючи викривленням і зберігаючи точність.

Підсумовуючи, багатоосьове фрезерування включає складне обладнання та кілька складних аспектів. Подолання цих проблем має вирішальне значення для ефективного виробництва, скорочення часу простою та зниження витрат. Зосереджуючись на обслуговуванні обладнання, навчанні операторів, стратегічних інвестиціях і правильному виборі ріжучого інструменту, виробники можуть подолати ці виклики та розширити свої виробничі можливості.

Питання що часто задаються

Q: Які типи верстатів з ЧПК використовуються для багатоосьового фрезерування?

A: 5-осьові верстати з ЧПК найчастіше використовуються для багатоосьового фрезерування, але також можна використовувати 3+2, 4- та 12-осьові пристрої залежно від конкретного застосування.

З: Яка різниця між 3-осьовими та 5-осьовими машинами?

A: 3-осьовий верстат може рухатися лише в трьох напрямках (X, Y і Z), тоді як 5-осьовий двигун може обертатися вздовж двох додаткових осей (A і C) на додаток до трьох лінійних напрямків.

З: Що таке одночасне 5-осьове фрезерування?

A: Одночасне 5-осьове фрезерування – це коли верстат з ЧПК може рухатися по всіх п’яти осях (X, Y, Z, A та C) одночасно. Це забезпечує більшу точність і гнучкість процесу обробки.

З: У чому перевага багатоосьового верстата з ЧПК?

A: Багатоосьові верстати з ЧПК пропонують більшу точність і гнучкість у процесі обробки, дозволяючи створювати більш складні форми та деталі з меншою кількістю змін налаштування.

З: Який термін служби інструменту при багатоосьовому фрезеруванні?

Відповідь: Термін служби інструменту при багатоосьовому фрезеруванні може змінюватися залежно від застосування та використовуваного інструменту. Однак використання багатоосьових верстатів може допомогти збільшити термін служби інструменту завдяки можливості підходити до деталі під різними кутами та зменшити загальний час обробки.

З: Який процес налаштування для багатоосьового фрезерування?

A: Процес налаштування для багатоосьового фрезерування може відрізнятися залежно від конкретного застосування та типу верстата, що використовується. Однак зазвичай це передбачає вирівнювання верстата та головки інструменту з деталлю, що підлягає обробці, і налаштування траєкторії інструменту для потрібної форми чи положення.

З: Яким чином багатоосьова обробка забезпечує більшу точність у процесі обробки?

A: Багатоосьові верстати можуть підходити до деталі під різними кутами та орієнтаціями, що забезпечує більшу точність у процесі обробки. Це також зменшує потребу в зміні налаштувань і може підвищити загальну точність.

З: Які переваги використання 5-осьового фрезерного верстата з ЧПК?

A: 5-осьові фрезерні верстати з ЧПК пропонують більшу гнучкість у процесі обробки, дозволяючи створювати більш складні форми та деталі з меншою кількістю змін інструментів. Вони також забезпечують швидший цикл і можуть покращити загальну точність.

З: Які галузі отримують вигоду від використання послуг обробки з багатоосьовим ЧПК?

A: Такі галузі, як аерокосмічна, автомобільна та медична промисловість, отримують переваги від використання послуг багатовісної обробки з ЧПК завдяки можливості створювати складні деталі та форми з точністю та ефективністю.