Ve vysoce{0}}světě přesné výroby často panuje mylná představa, že „více os“ automaticky znamená „lepší díly“. Vidíme to neustále: manažeři nákupu požadují drahé 5osé obrábění dílů, které by bylo možné vyrábět rychleji, levněji a stejně přesně na robustním 3osém CNC stroji.
Jako specializovaný výrobce Precision Machinery-od vačkového indexeru až po složité automatizační díly-sme přesvědčeni, že si pro tuto práci vyberete ten správný nástroj.
Co je 3osé CNC obrábění?
3-osé CNC obrábění je subtraktivní proces, který odebírá materiál z pevného obrobku. Můžete si to představit takto: obrobek je upnut naplocho na lůžko stroje a řezný nástroj se obvykle otáčí rychlostí 3 000 až 20000+ ot./min. a pohybuje se ve třech lineárních rovinách.
Osa X-: Doleva-doprava.
Osa Y{{0}: Pohyb tam-a{2}}vpřed.
Z-osa: Pohyb nahoru-a{2}}dolů.
Ve 3osém nastavení se nástroj nemůže naklánět; zůstává po celou dobu kolmá k obrobku. To mu zajišťuje vynikající tuhost a stabilitu. Navíc, protože stroj má méně pohyblivých spojů než 5osé obráběcí centrum, může obvykle provádět těžší řezy s menšími vibracemi nebo chvěním, což má za následek vynikající kvalitu povrchu na rovinných prvcích.
Proč je 3-Axis jednodušší volbou?
Pro většinu mechanických dílů je nejlepší volbou tříosé obrábění. Hansheng Automation to podrobně vysvětlí ze tří hledisek: hospodárnost, přesnost a rychlá řešení upínání obrobku.
Ekonomika
Vzhledem k jeho méně složité povaze ve srovnání se 4-osým a 5{6}}osým CNC obráběním je jeho cena relativně nižší. Z hlediska tržního trendu jsou náklady na nákup a údržbu tříosých strojů nižší než u víceosých strojů. Navíc se výrazně zkracuje doba programování CAM (Computer-Aided Manufacturing), což snižuje náklady na pracovní sílu. Například při obrábění série hliníkových koncovek nebo ocelových montážních desek znamená použití 3osého obráběcího centra, že nemusíte platit za technologii, kterou nepotřebujete.
Polohová přesnost pro ploché prvky
3-osé obrábění dokonale zvládne díly vyžadující vysokou rovinnost a dokonale kolmé vyvrtané otvory. Vezměme si jako příklad výrobu skříně převodovky. Dosedací plochy musí být absolutně rovné, aby bylo zajištěno olejotěsné těsnění. Pevné 3osé čelní frézování poskytuje nejrovnější povrchovou úpravu a zajišťuje, že naše planetové převodovky fungují bez netěsností.
Rychlá řešení upínání obrobku
Upínání obrobku je rychlejší u 3-osého obrábění. Pomocí standardních svěráků nebo vakuových stolů můžeme díly vyměnit během několika sekund. To umožňuje velkoobjemovou výrobu s minimálními prostoji.
Omezení 3-osých systémů
Omezení 3osého obrábění Výhody 3osého obrábění uvedené výše neznamenají, že je všelékem pro všechny díly; musíme pochopit jeho omezení.
Podříznutí
Díky přímému-ostří dolů (osa Z{1}}) nemůže obrábět oblasti umístěné pod přírubami nebo převisy.
Vícenásobná nastavení
Pokud má váš díl prvky na své straně (jako jsou boční otvory na rozdělovači), musí operátor ručně zastavit stroj, uvolnit svorky, otočit díl o 90 stupňů a poté znovu-upevnit.
Poznámka: Existuje malé riziko kumulativní chyby tolerance při každém pohybu součásti. Pro extrémně složité geometrie doporučujeme 4osé nebo 5osé služby.
Průmyslové aplikace: Kde používáme 3osé systémy?
Automatizace a balicí zařízení
V naší analýze automatických smršťovacích balicích strojů jsme zdůraznili potřebu robustních konstrukčních součástí.
Držáky motoru a základní desky: Tyto těžké-ocelové desky vyžadují přesné vzory vrtání, aby se motor srovnal s hnací hřídelí,. 3-cykly vrtání osy hnacího hřídele zajišťují přesnost polohy-k-děrům až na úroveň mikrometrů.
Dopravníkové kolejnice: Dlouhé, rovné hliníkové kolejnice používané v Flow Wrappers jsou obrobeny na naší velké-stolní 3{2}}osé frézce, aby byl zajištěn hladký pohyb fólie bez zaseknutí.
Součásti pro přenos energie
Zatímco vnitřní ozubená kola planetové převodovky mohou vyžadovat odvalování ozubených kol, tělesa skříně a vstupní/výstupní příruby jsou nejlepšími kandidáty pro 3osé soustružení a frézování.
Obecný přesný hardware
Od chladičů pro elektronická zařízení až po zakázkové nástrojové přípravky používané na montážních linkách.
Materiálová všestrannost
Jednou ze silných stránek 3osého obrábění je jeho schopnost zvládnout prakticky jakýkoli tuhý materiál.
Hliník (6061/7075)
Ideální pro vysokorychlostní{0}}obrábění. Vyrábíme lehké letecké držáky a komponenty ramen robotů.
Nerezová ocel (304/316)
Vyžaduje pevné stroje, aby se zabránilo{0}}tvrdnutí práce. Ideální pro potravinářské-díly balicích strojů.
Engineering Plastics (POM/Delrin)
Používá se pro vodicí bloky s nízkým{0}}třením v automatizačních systémech.
Design for Manufacturing (DFM) Hroty pro 3osy
Chcete snížit náklady na CNC? Navrhujte své díly s ohledem na 3osý proces. Zde jsou tipy z naší technické podlahy:
Vyhněte se hlubokým, úzkým kapsám
Dlouhé nástroje vibrují. Snažte se udržet hloubku kapsy menší než 4násobek průměru nástroje.
Přidejte zaoblení (poloměr) do vnitřních rohů
Kulatý spřádací nástroj nemůže vyříznout dokonalý čtvercový roh. Přidání poloměru umožňuje nástroji se pohybovat nepřetržitě bez zastavení, což zlepšuje kvalitu povrchu.
Změny nastavení limitu
Pokuste se navrhnout prvky pouze na jedné nebo dvou plochách součásti. Čím méněkrát musíme součást převrátit, tím levnější je její výroba.
Proč spolupracovat s Hansheng Automation?
Neřežeme jen kov. Poskytujeme technická řešení pro výrobu.
Ať už potřebujete prototyp pro nové pouzdro Cam Indexer nebo sadu držáků balicích strojů s 5 000 jednotkami, náš tým analyzuje vaše CAD data, aby vybral nejúčinnější proces. Pokud lze součást vyrobit na 3osém stroji, abyste ušetřili peníze bez kompromisů v kvalitě, doporučujeme vám to.
Přesnost: Tolerance až ± 0,005 mm.
Kapacita: Od jednotlivých prototypů po velkosériovou-výrobu.
Integrace: Součásti můžeme opracovat a dokonce je sestavit do dílčích{0}}jednotek (jako jsou převodovky nebo otočné stoly)-ve vlastní firmě.
Jste připraveni optimalizovat svou výrobu?
Nahrajte své kresby ještě dnes. Nechte naše techniky zkontrolovat váš návrh z hlediska kompatibility se 3 osami a do 24 hodin poskytnou konkurenční nabídku.
FAQ
Otázka: Jaká je standardní drsnost povrchu, kterou můžete dosáhnout pomocí 3osého CNC obrábění?
Odpověď: U hliníkových slitin a ocelových dílů je standardní -drsnost obrobeného povrchu obvykle mezi Ra 1,6 μm a 3,2 μm. Použitím vysoce-přesných čelních fréz a jemných průchodů můžeme dosáhnout Ra 0,8 μm nebo lepší na utěsněných spojovacích plochách (jako jsou rozhraní skříně převodovky). Pokud je vyžadována zrcadlová úprava, doporučujeme přidat další-kroky zpracování, jako je leštění nebo eloxování.
Otázka: Protože 3-osy mohou řezat pouze kolmo, jak obrábí šikmé plochy?
A: To je běžná mylná představa. I když osu nástroje nelze naklonit, můžeme použít technologii 3D povrchového frézování, která využívá kulové-čelové frézy, k provádění extrémně jemných{3}}kroků přes řezy, aby se „přizpůsobily“ nakloněným nebo zakřiveným povrchům. I když je to o něco pomalejší než 5-stranné frézování, je to vysoce nákladově efektivní alternativa pro složité zakřivené díly, které nevyžadují častou hromadnou výrobu.
Otázka: Proč je cena mé 3osé části vyšší, než se očekávalo? Jaké jsou hlavní nákladové faktory?
Odpověď: I u 3osého obrábění mají konstrukční prvky významný dopad na náklady.
Hluboké kapsy
Dutiny hlubší než 5násobek průměru nástroje vyžadují speciálně dlouhé nástroje a řezná rychlost musí být zpomalena, aby se zabránilo vibracím nástroje.
Malý vnitřní poloměr
Pokud navrhujete vnitřní roh s poloměrem 0,5 mm, musíte k čištění rohů použít extrémně jemné nástroje, což je časově-náročné. Doporučuje se maximalizovat Poloměr rohu.
Přísné tolerance
Globální tolerance +/- 0.01 mm bude stát několikrát více než +/- 0.1 mm. Doporučuje se specifikovat těsné tolerance pouze na kritických místech spárování (podle ISO 2768).
Reference
Oberg, E., Jones, FD, a kol. (2020). Strojní příručka (31. vydání). Průmyslový lis.
ISO 2768-1:1989. Obecné tolerance - Část 1: Tolerance pro lineární a úhlové rozměry bez označení individuálních tolerancí. Mezinárodní organizace pro normalizaci.