Máy CNC 5 trục là gì và nó cải thiện việc gia công các chi tiết phức tạp như thế nào?

trục X-điều khiển chuyển động trái{0}}phải.

trục Y-điều khiển chuyển động-phía sau.

trục Z-điều khiển chuyển động thẳng đứng.

Trục A{0}}xoay quanh trục X{0}}.

Trục C-xoay quanh trục Z-.

Khung máy

Hỗ trợ toàn bộ hệ thống gia công và hấp thụ lực cắt. Các vật liệu phổ biến bao gồm gang, kết cấu thép hàn và hợp kim nhôm gia cố. Đối với các hệ thống nhỏ gọn như hệ thống được phát triển bởiTân Sơn, Cấu trúc nhôm 6061-T6 được kết hợp với cốt thép để tối ưu hóa độ cứng và trọng lượng. Khung phải chống biến dạng để đảm bảo độ chính xác hình học.

Hệ thống chuyển động tuyến tính

Chuyển động tuyến tính đạt được nhờ vít bi chính xác, ray dẫn hướng tuyến tính và động cơ servo. Ví dụ, vít bi C7 phổ biến trong các thiết bị nhỏ gọn, trong khi vít bi C5 mang lại độ chính xác định vị chặt chẽ hơn. Hiwin hoặc các ray dẫn hướng tương đương hỗ trợ việc di chuyển trục trơn tru, truyền mô-men xoắn của động cơ thành chuyển động trục chính xác.

Lắp ráp trục quay

Trục A{0}}và trục C-tạo thành cốt lõi của khả năng 5-trục. Nhiều máy sử dụng bộ giảm sóng hài với tỷ lệ như 1:80 để giảm thiểu phản ứng ngược và cải thiện độ chính xác của đường viền. Giá trị phản ứng ngược điển hình duy trì dưới 1 phút cung, cho phép định vị ổn định khi gia công các bề mặt dạng tự do.

Hệ thống trục chính

Xoay dụng cụ cắt và truyền năng lượng. Thông số kỹ thuật dao động từ mức công suất từ ​​800W đến 15kW với thiết kế làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng không khí và tốc độ từ 12.000 vòng/phút đến 30.000 vòng/phút. Các loại vật liệu đưa ra các yêu cầu về trục chính: nhôm được hưởng lợi từ tốc độ cao, thép không gỉ yêu cầu mô-men xoắn cao ở tốc độ RPM thấp hơn và titan yêu cầu mô-men xoắn và kiểm soát nhiệt ổn định.

Bộ điều khiển CNC

Thông dịch mã G-được tạo bởi CAM và điều phối tất cả các chuyển động của máy. Nó thực hiện nội suy đường chạy dao, đồng bộ hóa trục, kiểm soát tốc độ tiến dao, bù dao và ngăn ngừa va chạm. Nếu không có sự đồng bộ hóa trục chính xác thì không thể thực hiện gia công 5 trục đồng thời thực sự.

Gia công thiết lập đơn

Máy tự động xoay phôi thay vì yêu cầu định vị lại thủ công. Điều này dẫn đến giảm sự thay đổi vật cố định, giảm sự can thiệp của người vận hành và giảm sai số định vị tích lũy. Một lõi khuôn chứa năm bề mặt góc cạnh thường có thể được hoàn thành chỉ bằng một thao tác kẹp.

Cải thiện bề mặt hoàn thiện

Bề mặt hoàn thiện bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi định hướng của dụng cụ. Máy CNC 5 trục liên tục điều chỉnh các góc dao, cho phép các dao cắt ngắn hơn vẫn tiếp xúc với phôi. Điều này làm giảm tiếng kêu, độ lệch của dụng cụ và độ gợn sóng của bề mặt, giảm thiểu đáng kể việc đánh bóng thủ công.

Độ chính xác kích thước cao hơn

Mỗi sự thay đổi lịch thi đấu đều gây ra sự không chắc chắn về mặt hình học. Bằng cách giảm số lượng thiết lập,máy CNC 5 trụcduy trì mối quan hệ chiều giữa các tính năng. Điều này rất quan trọng đối với các thiết bị cấy ghép y tế, linh kiện tuabin, khuôn mẫu chính xác và vỏ thiết bị quang học.

Tuổi thọ công cụ dài hơn

Máy 5 trục duy trì hình dạng cắt thuận lợi bằng cách xoay phôi thay vì ép dụng cụ vào các vị trí khó. Điều này cho phép thoát phoi ổn định hơn, giảm sự tập trung lực cắt và giảm nhiệt độ dụng cụ, đặc biệt khi gia công titan và thép không gỉ.

Giảm thời gian gia công

Bằng cách hợp nhất các hoạt động thành một thiết lập duy nhất, thời gian sản xuất sẽ giảm đáng kể. Tiết kiệm thời gian nhờ giảm bớt các hoạt động thiết lập, chu trình thăm dò, chuẩn bị vật cố định và căn chỉnh thủ công. Đối với sản xuất nguyên mẫu và sản xuất hàng loạt nhỏ,{2}}việc tiết kiệm thời gian thiết lập sẽ làm giảm đáng kể tổng chi phí sản xuất.

Hợp kim nhôm (6061, 7075, 2024)

Được sử dụng cho các cấu trúc hàng không vũ trụ, linh kiện robot và vỏ điện tử. Tốc độ trục chính cao và tốc độ tiến dao mạnh thường được sử dụng.

Thép không gỉ (304, 316, 17-4PH)

Được sử dụng cho các thiết bị chế biến thực phẩm, dụng cụ y tế và đồ đạc công nghiệp. Cần có tốc độ cắt thấp hơn và dụng cụ mạnh hơn.

Hợp kim Titan (Cấp 2, Cấp 5 Ti-6Al-4V)

Được sử dụng cho giá đỡ hàng không vũ trụ, thiết bị cấy ghép y tế và linh kiện động cơ. Nó tạo ra nhiệt tập trung và yêu cầu các thông số gia công được kiểm soát.

Thép công cụ

Được sử dụng cho khuôn ép phun, dụng cụ đúc khuôn và khuôn dập. Yêu cầu cấu trúc máy cứng và hiệu suất trục chính ổn định.

Sản xuất hàng không vũ trụ

Duy trì mối quan hệ hình học trên nhiều bề mặt cho cánh quạt, cánh tuabin và giá đỡ cấu trúc phức tạp với thành mỏng và túi sâu.

Sản xuất thiết bị y tế

Duy trì tính nhất quán về kích thước cho các tấm xương, mô cấy ghép và dụng cụ phẫu thuật có bề mặt dạng tự do được thiết kế để phù hợp với giải phẫu con người.

Sản xuất khuôn mẫu

Định vị dụng cụ cắt để duy trì sự ăn khớp thích hợp trong khi gia công các chi tiết khoang sâu, thành dốc và các đường viền phức tạp.

Robot và Tự động hóa

Giảm các hoạt động thứ cấp và độ phức tạp của thiết bị cố định cho các khớp robot và các bộ phận chuyển động yêu cầu nhiều bề mặt lắp đặt và các lỗ góc cạnh.

Độ chính xác không gian

Đánh giá độ chính xác của việc định vị, độ lặp lại và độ chính xác của phép nội suy năm trục-.

Phản ứng dữ dội trục quay

Phản ứng ngược ảnh hưởng đến độ chính xác đường viền trong quá trình gia công đồng thời. Giá trị phản ứng ngược thấp hơn thường cải thiện độ ổn định vị trí.

Thông số kỹ thuật trục chính

Xem lại công suất tổng thể, tốc độ tối đa, phương pháp làm mát và các tùy chọn giao diện công cụ.

Phong bì công việc

Xác minh dữ liệu hành trình XYZ, giới hạn trục quay và kích thước phôi tối đa.

Độ cứng của máy

Xem lại vật liệu khung, cấu trúc hỗ trợ và khối lượng tổng thể của máy. Độ cứng cao hơn thường cải thiện hiệu suất khi gia công thép và titan.