5-осевые фрезерные станки. 5-осевая обработка

Главная

Карта Сайта

О компании

Статьи

Прайс-лист

Контакты

Каталог станков

Скачать паспорт

Интересное видео

Производители

в конце 1985 года компанией Deckel Maho впервые был представлен круглый наклонно-поворотный стол для пятиосевой обработки на фрезерных станках.

Вращение стола (четвертая ось) и поворотные движения двухопорного механизма (пятая ось) контролировались сервоприводами и "адаптированным управлением" так называлось УЧПУ в то время.

Но системы CAD не были готовы к тому времени полностью использовать все возможности 5-осевой технологии.

Спустя два года в конце 1987 года компания выпустила пятиосевой фрезерный центр MH 700 S, который сразу стал очень популярным. С магазином на 36 инструментов стало возможным обрабатывать сложные детали без обслуживающего персонала, без перерывов, в ночное время от начала и до конца.

Это существенно повысило производительность и рентабельность при производстве пресс-форм и инструмента.

С тех пор развитие в 5- осевой обработке шагнуло вперед и практически все станкостроительные фирмы мира производят такие станки.

1. Что умеет пятиосевой фрезерный станок

5-и осевой станок умеет все то же, что и обычный фрезерный 3-х осевой + имеет две дополнительные поворотные оси, которые позволяют вести обработку со всех сторон изделия, в том числе и под углом к поверхности.

Две дополнительные оси обеспечиваются, в основном, поворотом стола на 360° и его наклоном (наклонно-поворотный стол) или поворотной фрезерной головкой.

Основное требование к 5-и осевому станку - одновременное управление всеми 5-ю осями, т.е. станок должен иметь 5-и осевое ЧПУ.

Преимущества ипользования пятиосевого фрезерного станка

Обработка изделий сложной формы: в оборонной и авиакосмической отраслях, а, также, на промышленных предприятиях, где требуется обрабатывать с высокой точностью сложные по форме изделия, применение 5-и осевых обрабатывающих центров дает максимальный эффект. Дополнительные оси позволяют обрабатывать дуги, углы и сложные поверхности (такие как лопатки турбин, импеллеры и т.д.). При трехосевой обработке это требует переустановки изделия, что уменьшает точность обработки и требует дополнительного времени;

Увеличение срока службы инструмента: пятиосевая обработка позволяет ориентировать детали ближе к режущему инструменту: оптимальный наклон позволяет использовать более короткий режущий инструмент, который будет меньше вибрировать, что приведет к повышению ресурса инструмента и улучшению поверхности изделия;

Готовое изделие за одну установку: обработка изделия без переустановок существенно сокращает время цикла обработки и повышает эффективность;

2. Оси пятиосевого фрезерного станка

Оси станков с ЧПУ маркируются согласно ГОСТ 23597-79 (СТ СЭВ 3135-81) Обозначение осей координат и направлений движений.

Ось Z - (за исключением случая, указанного в п.2.5.) определяется по отношению к шпинделю главного движения, то есть шпинделя, вращающего инструмент в станках сверлильно-фрезерно-расточной группы или шпинделя, вращающего заготовку в станках токарной группы.

Пример 1-осевой машины - сверлильный станок. Инструмент в станке движется только по оси Z вверх и вниз.

Ось X - определяет продольное движение инструмента и должна быть расположена предпочтительно горизонтально и параллельно поверхности крепления заготовки в станках фрезерно-расточной группы. В станках токарной группы - по радиусу заготовки.

Пример 2-осевой машины - токарный станок. По оси X движется резец перпендикулярно оси вращения шпинделя. По оси Z резец движется параллельно оси вращения шпинделя.

Ось Y - образовывает вместе с осями X и Z правую прямоугольную систему координат. При использовании 3-осевого станка пользователи могут перемещать инструмент вдоль оси X и Y, используя ось Z для перемещения вверх и вниз.

Пример 3-осевой машины - подавляющее число станков фрезерно-расточной группы имеют по три оси, что позволяет обрабатывать концевым инструментам без переустановки только одну сторону изделия.

Оси A, B и C - буквами A, B и C обозначаются вращательные движения вокруг осей соответственно X, Y и Z.

5-и осевые станки дополнительно к трем осям X, Y, Z имеют две дополнительные оси вращения в зависимости от конфигурации станка.

Конфигурация 5-осевого станка определяет, какие две из трех осей вращения он использует:

• В вертикальном обрабатывающем станке оси X и Y находятся в горизонтальной плоскости, а ось Z - в вертикальной плоскости. Двухопорный наклонно-поворотный стол, расположенный вдоль оси X обеспечивает поворотные оси A, C. Ось С - вращение стола, ось А - вращение опоры стола.
• В вертикальном обрабатывающем станке оси X и Y находятся в горизонтальной плоскости, а ось Z - в вертикальной плоскости. Двухопорный наклонно-поворотный стол, расположенный вдоль оси Y обеспечивает поворотные оси B, C. Ось C - вращение стола, ось B - вращение опоры стола.
• В горизонтальном обрабатывающем станке оси Z и Y меняются местами. Двухопорный круглый стол обеспечивает поворотные оси A, B. Ось В - вращение стола, ось А - вращение опоры стола.
• В станках с поворотной шпиндельной головкой наклонные подачи шпинделя обеспечивает головка. Такие станки могут использовать любую комбинацию поворотных осей AB, AC или BC
• В станках с различными коминациями поворотной шпиндельной головки и поворотного стола также используется любые комбинации поворотных осей AC или BC

Все конфигурации станков имеют свои преимущества. Например, станки с поворотным столом вмещают больший объем обрабатываемой детали, поскольку нет необходимости компенсировать пространство, занимаемое вращающимся шпинделем. С другой стороны, машины с поворотным шпинделем могут обрабатывать более тяжелые детали, поскольку стол всегда расположен горизонтально.

5-осевой станок на базе вертикального обрабатывающего центра

5-осевой станок на базе горизонтального обрабатывающего центра

5-осевой станок с поворотной шпиндельной головкой

3. Отличия пятиосевого фрезерного станка от станка с конфигурацией 3 + 2

Важно различать 5-осевую обработку и 3 + 2 - осевую обработку.

5-осевая машина осуществляет непрерывную одновременную обработку по всем пяти осям, чтобы фреза оставалась оптимально перпендикулярной к поверхности детали. Система ЧПУ выполняет 5-осевую программу обработки.

Конфигурация станка 3 + 2 также называемая 5-сторонней или позиционной 5-осевой обработкой – представляет собой выполнение 3-осевой программы с режущим инструментом, зафиксированным под углом, определяемым двумя осями вращения. Переориентация инструмента по осям вращения между проходами резания, называется «5-осевой индексацией», хотя она по-прежнему считается 3 + 2.

Основным преимуществом непрерывной 5-осевой обработки по сравнению с 5-осевой индексацией является скорость, так как последняя требует остановки и запуска между переориентацией инструмента, тогда как 5-осевая не делает этого.

Результаты при использовании непрерывной или индексированной 5-осевой оси вполне сопоставимы.

Стоит также отметить, что преимущество в скорости ведет к увеличению движущихся частей, что означает повышенный износ, а также к большей потребности в обнаружении возможности столкновения деталей. Это одна из причин, по которой непрерывная 5-осевая обработка является более сложной с точки зрения программирования.

5-осевой станок компании Haas

2х-опорный наклонно-поворотный стол для 5-осевой обработки

5-осевой станок компании Mazak

4. Как получить наибольшую эффективность при 5- осевой обработке

Чтобы эффективно использовать возможности 5-осевого станка (который часто используют как 3-осевой станок) необходомо следующее:

• Требуется обучение и тренировка персонала, чтобы он в полном объеме представлял все возможности станка
• Требуется программное обеспечение, необходимое для создания программы обработки, которое бы использовало все возможности машины. Выбор правильного пакета CAD/CAM необходим для получения максимальной отдачи от станка. Программное обеспечение, которое создает 5-осевые программы, должно быть способно создавать хороший плавный код, чтобы станок мог двигаться плавно, чтобы траектория движения была четкой, плавной, равномерной. Нужно избегать резких движений, которые могут вызвать повреждения заготовки. Чем сложнее обрабатываемая деталь тем выше класс программного обеспечения должен быть.
• Когда создается программа обработки с помощью 5-осевых траекторий, обычно существует дилемма между работой на более высоких скоростях и минимизацией риска столкновений. Существует программное обеспечение, которое выполняет моделирование работы станка. При условии, что ваше устройство смоделировано правильно, система уловит столкновение до того, как оно произойдет.
• Существенным ограничением 5-осевой обработки являются зажимные приспособления. Большая часть движений 5-осевой работы лежит вокруг зажимного механизма. Неподходящее зажимное приспособление может помешать обработке даже на самом совершенном станке.

Резюме

5-осевая обработка обеспечивает значительные преимущества, включая сокращение времени выполнения заказа, повышение эффективности и увеличение срока службы инструмента.

Однако важно понимать, что для достижения этих преимуществ требуется нечто большее, чем просто покупка новейшего 5-осевого обрабатывающего центра. Требуется учесть множество факторов прежде чем непосредственно начать обработку детали на станке.

Читайте также: Производство обрабатывающих центров в России

5-осевой станок. Видеоролик.

Каталоги и справочники