Viisiakselinen CNC-jyrsin muottien ja mallien valmistukseen

Mikä on 5-akselinen CNC-reititin?

Tarkastellaan aluksi viisiakselisten jyrsinkoneiden käsitettä. Käsittelymenetelmän mukaan ne voidaan jakaa "3+2", "4+1" ja "viisiakselisiin niveliin". Miten siis ymmärrämme nämä menetelmät?

Ammattimaisesta näkökulmasta "3+2" tarkoittaa kahden akselin lisäämistä kolmiaksiaaliseen (X, Y ja Z) CNC-jyrsimeen. Nämä kaksi akselia ovat kallistusakseleita tai pyörimisakseleita materiaalien kiinnittämiseksi, ja ne määritellään A- ja C-akseleiksi. On huomattava, että näitä kahta akselia ei kutsuta A- ja C-akseleiksi kaikissa viisiakselisissa CNC-jyrsimissä. Tämä liittyy CNC-järjestelmän määritelmään ja pyörimissuuntaan. Niitä voidaan kutsua myös A- ja B-akseleiksi tai B- ja C-akseleiksi.

"4+1" viittaa neljään akseliin ja yhteen akseliin. Laitteistopuoli on sama. 4+1 kuvaa kytkentäominaisuutta. Monet ihmiset virheellisesti luulevat, että se tarkoittaa, että vain yksi indeksoivan pyöröistukan A- ja C-akseleista voi liikkua, mutta näin ei ole. 4+1:n todellinen merkitys on viisiakselinen nelikytkentä, eli prosessointiprosessin aikana neljä koneen viidestä akselista voidaan kytkeä samanaikaisesti, ja jäljellä olevaa akselia käytetään paikannusprosessointiin. Esimerkiksi X-, Y-, A- ja C-akselit voivat liikkua koordinoidusti, kun taas Z-akseli pysyy paikallaan; tai X-, Y-, Z- ja A-akselit voivat liikkua, kun taas C-akseli pysyy paikallaan.

Viisiakselinen viisivivusto tarkoittaa, että viisi akselia voivat toimia yhdessä samanaikaisesti ja suorittaa minkä tahansa kulman ja kaarevan pinnan käsittelytehtävät kiinnityspintaa lukuun ottamatta kerralla.

Viisiakselisen CNC-reitittimen rakennetyyppi

Viisiakselisia suunnittelurakenteita on monenlaisia, yleisimmät tyypit ovat:

• Kehtotyyppi (kaksoiskääntöpöytä): Työpöydälle on asennettu kaksisuuntainen pyörivä akseli, X-akselin ympäri pyörivä akseli on määritelty A-akseliksi ja Z-akselin ympäri pyörivä akseli on määritelty C-akseliksi. Pyörivän akselin kuormituksen kantokyvyn ja pyörimiskoon rajoitusten vuoksi se soveltuu pienten ja keskisuurten työkappaleiden työstämiseen.

• Pöydän liikuteltava kaksoiskääntöpää: Tässä rakenteessa työpöytä, jolle työkappale asetetaan, on liikuteltava ja portaali on liikkumaton. Kara on asennettu kääntöpäähän, joka voi pyöriä Z-akselin ympäri ja on määritelty C-akseliksi. Kääntöpäässä on myös A-akseli, joka voi pyöriä X-akselin ympäri. 5-akselinen kaiverruspää, joka voi pyöriä 360 astetta C-akselin ja ±110 astetta A-akselin suhteen, voi työstää erilaisia ​​monimutkaisia ​​materiaalin muotoja. Useimmat muottituotteet käsitellään tämän rakenteen koneilla.

• Yksittäinen kääntyvä pää, yksi kierto: Tässä konerakenteessa on pyörivä akseli, joka voi pyöriä 360 astetta työpöydällä, ja pyörivä akseli karalla, joka voi kääntyä 180 astetta. Tämän tyyppisen työstökoneen pyörivällä akselirakenteella on suuri kuormituskapasiteetti ja korkea pyörimistarkkuus. Mitkä tahansa kaksi A-, B- ja C-akseleista voidaan yhdistää erilaisten käsittelyvaatimusten saavuttamiseksi. Se sopii erityisesti pyöriville ja laatikkomaisille tuotteille, kuten metallimoottoreille, ei-metallisille hahmoille, patsaille jne.

• Siltamainen portaalirakenne: Tämä rakenne koostuu koko Y- ja Z-akselista yhdessä, ja siinä on kääntyvä viisiakselinen pää, joka liikkuu X-akselin suunnassa kiinteällä alustalla ja käsittelee työpöydälle kiinnitettyjen työkappaleiden erilaisia ​​monimutkaisia ​​muotoja. Tällä rakenteella on nopea käyntinopeus ja se soveltuu suurten tuotteiden viisiakseliseen käsittelyyn.

Yllä mainitut mallit voivat saavuttaa viisiakselisen viisivivustoisen mekaanisen rakenteen, mutta tämän toiminnon todellinen toteutuminen riippuu siitä, tukeeko varustettu CNC-järjestelmä sitä ja onko siinä RTCP-toiminto.

Viisiakselisen CNC-reitittimen hinta

Viisiakselisten laitteiden kohdalla monet ihmiset tiedostamatta ajattelevat, että tämäntyyppinen kone on kallis. Itse asiassa se ei ole. Koneen hinta määräytyy käsiteltävän tuotteen materiaalin, koon ja tarkkuusvaatimusten mukaan. Pienen kotikäyttöön tarkoitetun viisiakselisen CNC-jyrsimen hinta on vain 2 600 dollaria. Vain suuret tai metallintyöstöön tarkoitetut viisiakseliset työstökeskukset ovat erittäin kalliita. Ei-metallisten muottien työstöön tarkoitetun viisiakselisen CNC-jyrsimen keskimääräinen ostohinta on 32 850 dollaria. Lisäksi voit valita myös koneen, jossa on automaattinen työkalunvaihtotoiminto, tämän toimintopaketin hinta on 2 300 dollaria. Voit myös valita koneen, jossa on kaksoispöytä, jolloin voit valmistella materiaalin seuraavaa tuotetta varten etukäteen, kun yksi kone käsittelee tuotetta. Tämän toimintopaketin keskimääräinen hinta on 4 280 dollaria.

On huomattava, että tämän koneen hintakatto on suhteellisen korkea. Metallin työstöön tarkoitetun tarkan, suuren 5-akselisen ja 5-vivustoisen työstökoneen keskimääräinen ostohinta on 328 570 dollaria. Voit ottaa yhteyttä toimittajaan saadaksesi tarkan tarjouksen tarpeidesi mukaan.

Viisiakselisen työstökeskuksen toimintaperiaate

Ensinnäkin viisiakselisen CNC-työstökoneen työtila eroaa tavallisten CNC-työstökoneiden toimintatavasta. Tavalliset CNC-työstökoneet voivat liikkua vain kolmella X-, Y- ja Z-akselilla, kun taas viisiakselisella CNC-työstökoneella on myös kyky hallita kahta pyörimiskulmaa, mikä mahdollistaa monimutkaisempien käsittelytehtävien, kuten kolmiulotteisen kaarevan pinnan kaiverruksen ja spiraalipinnan käsittelyn, suorittamisen.

Viisiakselisen nivelohjauksen ydin on CNC-järjestelmä, joka ohjelmoi tarkasti viiden akselin synkronista ja koordinoitua liikettä. Kolme lineaarista akselia, X, Y ja Z, mahdollistavat työkalun liikkumisen työkappaleen edessä, takana, vasemmalla, oikealla sekä ylös ja alas. A-, B- ja C-akselit voivat toteuttaa työkappaleen tai työkalun kulman muutoksen pyörimällä kolmen lineaarisen akselin ympäri. Tarkka toteutus riippuu työstökoneen suunnittelusta ja työkappaleen käsittelyvaatimuksista. Tällaisessa työstökoneessa työkalu voi käsitellä työkappaletta useista kulmista, ja käsittelyn joustavuus on erittäin korkea. Lisäksi kiinnitysaikojen määrän vähenemisen ansiosta myös käsittelyn tarkkuus on taattu, ja monimutkaisten muotojen tarkka ja tehokas käsittely voidaan saavuttaa, mikä soveltuu erittäin tarkkojen ja monimutkaisten osien tai muottien valmistukseen.

Lyhyesti sanottuna viisiakselisen CNC-työstökoneen periaate on ohjata viiden akselin lineaarista ja pyörivää liikettä ohjausjärjestelmän avulla työkappaleen monikulmatyöstön aikaansaamiseksi. Siinä käytetään vain viittä nivelakselia, koska viisi nivelakselia on vähimmäismäärä, joka tarvitaan minkä tahansa kulmatyöstön saavuttamiseksi. Mitä vähemmän nivelakseleita on, sitä yksinkertaisempi ja kompaktimpi työstökoneen rakenne on, ja sitä helpompi on varmistaa työstökoneen dynaaminen ja staattinen jäykkyys. Dynaaminen ja staattinen jäykkyys ovat erittäin tärkeitä CNC-työstökoneille, joilla on suuret tarkkuusvaatimukset.

Yleisesti ottaen 5-akselinen ja 5-nivelinen työstökeskus voi saavuttaa työkappaleen kaikkien asemien kokonaisvaltaisen työstön paitsi kiinnityspinnan. Jotkin erikoistyökappaleet on kuitenkin työstettävä kiinnityspinnalla, joten työkappale on kiinnitettävä uudelleen. Toistuvan kiinnityksen tarkkuuden varmistamiseksi tarvitaan ylimääräinen mekaaninen laitesarja, joka varmistaa toistuvan kiinnityksen paikannusvirheen. Tässä laitesarjassa on useita liikkuvia akseleita, eikä se osallistu leikkausliikkeeseen. Ne kuuluvat apuakseleihin. Tämän tyyppisessä työstökoneessa on yli 5 akselia, ja sitä kutsutaan moniakseliseksi 5-niveliseksi työstökoneeksi, kuten 7-akselinen 5-nivelinen työstökone, 9-akselinen 5-nivelinen työstökone jne. Moniakselisen CNC-työstökoneen ydin on nivelakseleiden lukumäärä. Normaalioloissa, jos samanaikaisesti kytkettyjen akselien lukumäärä ylittää 5, käytännön merkitys ei ole suuri, koska työkappaleen monimutkaisuudesta riippumatta 5-akselinen ja 5-nivelinen työstö riittää erittäin tarkan kokonaisvaltaisen työstön saavuttamiseen ilman kuolleita kulmia. Moniakselisen CNC-sorvin viittä linkitettyä akselia lukuun ottamatta kaikki muut akselit ovat apuakseleita. Niiden päätarkoitus on parantaa prosessoinnin tehokkuutta ja varmistaa työkappaleen tarkkuus. Sillä ei ole väliä, voidaanko näitä apuakseleita linkittää vai ei.

Kolmiakselisen, neliakselisen ja viisiakselisen vertailu

3-akselinen CNC-jyrsin sopii perus tasoleikkaustehtäviin, kun taas 4-akselinen CNC-jyrsin lisää pyörimisominaisuuden sylinterimäisiin ja 3D-veistostehtäviin. 5-akselinen CNC-jyrsin tarjoaa korkeimman joustavuuden, sillä se mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden samanaikaisen moneen suuntaan työstön yhdellä asetuksella.

3-akselinen CNC-reititin

3-akselinen työstö on CNC-jyrsimien perustavanlaatuisin tyyppi. Siinä käytetään kolmea itsenäistä lineaariakselia, X, Y ja Z, leikkaustyökalun liikkeen suoraan tai epäsuoraan ohjaamiseen. Se mahdollistaa vasemmalle-oikealle ja eteen-taaksepäin suuntautuvan liikkeen vaakatasossa sekä pystysuoran liikkeen ylös- ja alaspäin. Tämän ansiosta se pystyy suorittamaan useimmat tarkat geometristen perusmuotojen työstötehtävät, kuten 2D- ja 2.5D-kuvioiden kaiverruksen, urien työstön, pintojen jyrsinnän ja porauksen. 3-akselinen CNC-jyrsin voi kuitenkin työstää vain yhtä työkappaleen pintaa yhden asetuksen aikana. Jos on työstettävä useita pintoja tai jos kyseessä on kaarevien pintojen työstö, tämäntyyppinen kone ei voi suorittaa tehtävää.

4-akselinen CNC-jyrsinkone

A neliakselinen CNC-jyrsinkone on ylimääräinen pyörimisakseli verrattuna kolmiakselinen CNC-jyrsinTämä pyörimisakseli antaa neliakseliselle CNC-jyrsinkoneelle lisää pyörimisvapausasteita. Se voi työstää useita pintoja tai useita materiaalin kulmia pyörittämällä työkappaletta tai työkalua, mikä laajentaa sen käyttöaluetta. Sitä käytetään yleisesti geometrisissa muodoissa, joissa on taivutusominaisuuksia, kuten sylinterin pinnan kaiverruksessa, levymateriaalin sivun leikkauksessa ja porauksessa.

5-akselinen CNC-reititin

Viisiakselinen kone perustuu kolmiakseliseen koneeseen ja siihen on lisätty kaksi akselia, joiden avulla se voi suorittaa monimutkaisempia käsittelytehtäviä. Näistä kolme lineaarista akselia suorittavat lineaarisia interpolointiliikkeitä, ja kaksi pyörimisakselia voivat muuttaa kulmia dynaamisesti käsittelyn aikana, mikä mahdollistaa erilaisten vaikeasti työstettävien kaarevien geometristen muotojen, kapeiden ontelorakenteiden ja monimutkaisten komponenttien, joissa on ylityksiä, käsittelyn. Se on erittäin tehokas. Lähes kaikki viisiakseliset sorvit on varustettu RTCP-toiminnolla, joka pystyy automaattisesti laskemaan kompensaation karan kääntöpituuden ja pyöröpöydän mekaanisten koordinaattien perusteella. Ohjelmoinnissa on otettava huomioon vain työkappaleen koordinaatit. Viisiakseliset työstölaitteet eivät tietenkään ole täydellisiä. Niiden suhteellisen korkea hinta voi olla suurin haaste myynninedistämisen aikana.

3+2-, 4+1- ja 5-akselisten nivelten välinen ero

Nämä kolme konetyyppiä ovat kaikki viisiakselisia koneita, joten mitä eroja niillä on?

3 + 2

3+2 on kahden pyörimisakselin paikannus, XYZ-akselin nivelöinti, voi käsitellä monisuuntaisia ​​viisteitä, reikiä jne., mutta ei voi käsitellä suoraan kaarevia pintoja. Se on kolmiakselinen nivelöinti ja sitten kaksi pyörimisakselin paikannus, ei viisiakselinen nivelöinti, ohjelmointi on yksinkertaisempaa. Kolmiakselinen työstö on hajautettua paikannustyöstöä, paikannusvirheitä voi kertyä, tarkkuuden säätö on vaikeampaa, sopii yksinkertaisten muotojen tai monitahoisten osien työstöön.

4 + 1

4+1-järjestelmää kutsutaan myös viisiakseliseksi nelivivustoksi. Se käyttää kolmea lineaariakselia XYZ ja yhtä pyörivää akselia vivustokäsittelyyn. Toista pyörivää akselia käytetään vain paikannukseen. Se voi käsitellä monimutkaisia ​​kaarevia pintoja sisältäviä rakenneosia ja teriä jne. Sen vivustoakseli voi interpoloida liikettä samanaikaisesti ja käsitellä tarkasti monimutkaisia ​​kaarevia pintoja. Ohjelmoinnissa on otettava huomioon monimutkaisen työkalutilan rata, käytettävä matemaattisia algoritmeja polun laskemiseen ja saavutettava korkea prosessointitarkkuus, joka voi vähentää työkalun jälkiä ja soveltuu monimutkaisten osien tarkkaan prosessointiin.

5-akselinen niveljärjestelmä

Viisiakselinen niveljärjestelmä, jossa kolme lineaariakselia (X, Y ja Z) ja kaksi pyörivää akselia toimivat koordinoidusti, mahdollistaa samanaikaisen prosessoinnin. Tällä prosessointimenetelmällä voidaan työstää monimutkaisia ​​kaarevia pintoja ja viivoitettuja pintoja.

Todellisessa prosessoinnissa, jos prosessointivaatimukset täyttyvät, linkitettyjen akselien lukumäärä on kuitenkin kääntäen verrannollinen työkappaleen vakauteen ja laatuun. Tämä tarkoittaa, että jos 4 + 1 tai 3 + 2 prosessointimenetelmällä voidaan tuottaa päteviä tuotteita, työkappaleiden laatu on usein parempi kuin viisiakselisella niveljärjestelmällä käsitellyillä kappaleilla. Jotkin monimutkaiset muodot voidaan kuitenkin saavuttaa vain viisiakselisella niveljärjestelmällä. Siksi ei välttämättä ole niin, että viisiakselinen niveljärjestelmä olisi aina parempi kuin muut prosessointimenetelmät; sopiva prosessointimenetelmä on paras valinta.

Markkinoilla jopa 95 % tuotteista ei vaadi viisiakselista vivustoa. Yleensä 3 + 2 kiinteäakselinen käsittely riittää vähintään 70 %:iin viisiakselisista työstöistä, ja 4 + 1 vivuston käyttöalue on vielä suurempi, yli 95 %. Tilanteet, jotka todella vaativat viisiakselista vivustoa, voivat olla alle 5 %, kuten erityisen syvien uurteiden tai erittäin vääristyneiden monimutkaisten pintojen työstö. Lisäksi karkeasta työstöstä hienotyöstöön viisiakselista vivustoa käytetään todennäköisesti vain muutamissa piirteiden työstö- ja viimeistelymenetelmissä.

Sitä vastoin 4 + 1 -niveljärjestelmä ei ole ainoastaan ​​laajemmin käytetty, vaan sillä on myös suhteellisen yksinkertaisempi rakenne, parempi vakaus ja suurempi prosessointitarkkuus. Lisäksi sillä on sama työkalun kärjen seurantatoiminto kuin viisiakselisella niveljärjestelmällä, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan erä- ja laajamittaiseen tuotantoon. Viisiakselisella niveljärjestelmällä on tietysti myös korvaamattomat puolensa. Se pystyy käsittelemään kaikkia työkappaleita, joita 3 + 2 tai 4 + 1 pystyy käsittelemään, ja se voi myös ratkaista tehtäviä, joita nämä kaksi menetelmää eivät pysty. Siksi joillakin huippuluokan valmistusaloilla viisiakselisen niveljärjestelmän asema on horjumaton.

Mikä on RTCP?

Mikä on RTCP? RTCP on lyhenne sanoista "Rotation of Tool Center Point", joka tunnetaan yleisesti työkalun kärjen seurantatoimintona. Viisiakselisten työstökoneiden monimutkaisissa käyttöolosuhteissa numeerisen ohjausjärjestelmän teoreettisen ohjauspisteen ja todellisen työkalun kärjen pisteen välillä on usein paikkapoikkeama. Jotta työkalun kärkipiste noudattaisi tarkasti numeerisen ohjausohjelman määrittämää rataa tarkan liikkeen varmistamiseksi, numeerisen ohjausjärjestelmän on kyettävä korjaamaan ohjauspiste automaattisesti. Tällä toiminnolla on alalla useita nimiä, kuten TCPM (Tool Center Point Management), TCPC (Tool Center Point Control) ja RPCP (Rotation Around Part Center Point). Vaikka nimet ovat erilaisia, ydin on pitää työkalun keskipisteen ja todellisen kosketuspisteen tarkka sijainti työkappaleen pinnalla vakiona.

Jos esimerkiksi työstökoneen neljäs akseli on määritelty A-akseliksi ja viides akseli C-akseliksi, ja C-akseli on asennettu A-akselille, tämä rakenteellinen ominaisuus määrää, että A-akselin pyörimisliike vaikuttaa väistämättä C-akseliin. Vastaavasti työstökoneen työpöydälle asetettua työkappaletta työstettäessä, jos työkalun keskipiste on ohjelmoitu urien jyrsintään, pyörimisakselin koordinaattien muutoksen vuoksi kolmen lineaariakselin (X-, Y- ja Z-akselit) koordinaatit muuttuvat vastaavasti, mikä johtaa suhteelliseen siirtymään. Tämän siirtymän poistamiseksi työstökoneen on kompensoitava se, ja RTCP on suunniteltu saavuttamaan tämä kompensointitoiminto.

RTCP-teknologialla varustetuissa koneissa ohjausjärjestelmä pitää työkalun keskipisteen aina ohjelmassa asetetussa odotetussa asennossa. Työkappaletta kiinnitettäessä käyttäjän ei tarvitse kohdistaa työkappaletta tarkasti pyöröpöydän keskiviivaan, vaan hän voi kiinnittää sen vapaasti. Konetyökalu kompensoi automaattisesti kiinnityksen ja muiden tekijöiden aiheuttaman siirtymän, mikä paitsi lyhentää kiinnitysaikaa myös parantaa prosessoinnin tarkkuutta. RTCP-teknologian tuella ohjelmointiprosessista tulee myös itsenäisempi ja selkeämpi. Ohjelmoijien ei tarvitse ottaa huomioon työstökoneen monimutkaisen liikeasennon ja työkalun pituusmuutosten vaikutusta prosessointirataan, vaan heidän tarvitsee keskittyä vain työkalun ja työkappaleen väliseen suhteelliseen liikesuhteeseen. Ohjausjärjestelmä suorittaa monimutkaiset laskenta- ja kompensointityöt automaattisesti. Lisäksi RTCP yksinkertaistaa jälkikäsittelyprosessia, ja vain työkalun kärjen koordinaatit ja vektoritiedot tarvitsee syöttää ulos myöhemmän prosessoinnin ja laadunvalvonnan vaatimusten täyttämiseksi.

RTCP:n ja ei-RTCP:n välinen ero

Alla selitämme lyhyesti RTCP-toiminnolla varustetun viisiakselisen koneen ja ilman sitä olevan koneen väliset erot.

Viisiakselinen kone RTCP-toiminnolla: Tämän tyyppisessä koneessa, kun työkalun kärjen syöttönopeus akseleita pitkin on asetettu, jokainen akseli säätää kiihtyvyyttään tai hidastuvuuttaan työkalun kärjen reaaliaikaisen sijainnin perusteella, mikä varmistaa työkalun kärjen tasaisemman ja sulavamman liikkeen koko työstöradalla ja parantaa siten työstöprosessin laatua ja nopeutta.

Viisiakselinen kone ilman RTCP-toimintoa: Tämän tyyppistä konetta käytettäessä voimme asettaa kullekin akselille vain ylärajanopeuden. Muut akselit hidastuvat passiivisesti työstöaseman muutosten mukaan, mutta tämä hidastus perustuu ennalta asetettuihin sääntöihin eikä dynaamisiin säätöihin työkalun kärjen reaaliaikaisen sijainnin mukaan. Kun useita akseleita toimii koordinoidusti, älykkään koordinointimekanismin, kuten RTCP:n, puuttumisen vuoksi työkalun kärjen sijainnin nopeus on tietynasteinen, mikä johtaa suhteellisen huonompiin työstötuloksiin ja pidempään työstöaikaan.

Miten 5-akselinen ohjelmoidaan ilman RTCP:tä?

Tämän tyyppisillä työstökoneilla ohjelmointi perustuu pääasiassa CM-ohjelmointiin ja jälkikäsittelytekniikkaan. Keskeisenä tavoitteena on ratkaista lineaariakselin ja pyörimisakselin välinen koordinaattisiirtymäongelma viisiakselisessa koordinoidussa työstöprosessissa. Ohjelmoinnin alussa käyttäjien on suunniteltava työkalun rata huolellisesti ja määriteltävä selkeästi työstökoneen neljännen ja viidennen akselin välinen sijaintisuhde, jotta pyörimisakselin liikkeen aiheuttama siirtymä lineaariakselin koordinaateissa voidaan kompensoida. Tällaisen käsittelyn jälkeen luotu ohjelma ei sisällä ainoastaan ​​XYZ-asemien lähestymispisteitä, vaan myös XYZ-akseleilla tarvittavat kompensointimäärät.

Tällä ohjelmointimenetelmällä on kuitenkin monia haittoja. Prosessointivaikutuksen näkökulmasta sen työstötarkkuus ei vieläkään saavuta ihanteellista tasoa, ja myös prosessointitehokkuus on suhteellisen alhainen. Luodulla ohjelmalla on erittäin huono universaalisuus ja se vaatii korkeita henkilöstökustannuksia. Lisäksi eri työstökoneiden pyörimisparametrien erojen ja erittäin monimutkaisten jälkikäsittelytiedostojen vuoksi se aiheuttaa myös suuria haittoja tuotannonohjaukselle. Työstökoneita tai leikkaustyökaluja vaihdettaessa CM-ohjelmointi tai jälkikäsittelytyö on tehtävä uudelleen. Näin ollen manuaalinen viisiakselinen ohjelmointi on lähes mahdoton tehtävä. Lisäksi RTCP-toiminnon puutteen vuoksi monia viisiakselisten työstökoneiden edistyneitä toimintoja ei voida soveltaa. Esimerkiksi viisiakselisen työkalun kompensointitoiminnon avulla työstökoneissa, joissa ei ole RTCP-toimintoa, on työkappaletta kiinnitettäessä varmistettava, että työkappale sijaitsee työpöydän pyörimiskeskipisteessä. Tämä prosessi vaatii paljon aikaa kiinnitykseen ja kohdistamiseen, ja silti kiinnitystarkkuuden varmistaminen on vaikeaa, ja vaikka indeksointia käytettäisiin, toiminta on hankalaa.

5-akseliset CNC-reititinsovellukset

Viisiakselisia CNC-jyrsimiä käytetään laajalti eri aloilla, kuten ilmailu- ja avaruustekniikassa, autoteollisuudessa, huonekalujen valmistuksessa, muotinvalmistuksessa, lääkinnällisissä laitteissa, laivanrakennuksessa ja käsityöteollisuudessa.

• Muotinvalmistusteollisuus: 5-akselisia CNC-jyrsimiä käytetään laajalti muotinvalmistuksessa, koska ne pystyvät työstämään monimutkaisia ​​3D-pintoja yhdellä asetuksella. Ne sopivat ihanteellisesti ruiskuvalumuottien, vaahtomuottien, autoteollisuuden muottien ja tarkkuusteollisuusmuottien valmistukseen. Moniakselinen liike mahdollistaa tasaisen pinnan viimeistelyn ja suuren tarkkuuden, mikä vähentää manuaalisen kiillotuksen ja toissijaisen käsittelyn tarvetta.

• Ilmailu- ja autoteollisuus: Ilmailu- ja autoteollisuudessa 5-akselisia CNC-jyrsimiä käytetään kevyiden rakenneosien ja monimutkaisten kaarevien osien valmistukseen. Nämä koneet pystyvät käsittelemään edistyneitä materiaaleja, kuten alumiinia, komposiitteja ja teknisiä muoveja, mikä tekee niistä sopivia prototyyppien valmistukseen ja tarkkuusosien pientuotantoon.

• 3D-veistos ja taideveistos: 5-akselisia CNC-jyrsimiä käytetään yleisesti laaja-alaisissa taiteellisissa projekteissa, kuten patsaissa, ihmishahmoissa, uskonnollisissa veistoksissa ja koristetaideteoksissa. Mahdollisuus veistää useista kulmista mahdollistaa erittäin yksityiskohtaiset ja realistiset 3D-mallit, mikä vähentää manuaalista veistämisaikaa ja säilyttää samalla tasaisen taiteellisen laadun.

• Meri- ja laivamallinnus: Meriteollisuudessa 5-akselisia CNC-jyrsimiä käytetään laivojen runkomallien, potkurimuottien ja jahtien osien valmistukseen. Koneen kyky käsitellä suuria ja monimutkaisia ​​kaarevia pintoja tekee siitä olennaisen työkalun laivojen prototyyppien ja mallien valmistuksessa.

• Työkalujen ja prototyyppien valmistus:5-akselista CNC-teknologiaa käytetään laajalti tutkimus- ja kehitystyössä sekä prototyyppien valmistuksessa. Sen avulla insinöörit voivat nopeasti tuottaa monimutkaisia ​​toiminnallisia osia, testata malleja ja lyhentää kehityssyklejä. Tämä tekee siitä erittäin arvokkaan tuotekehityskeskuksille ja teollisen suunnittelun yrityksille.

• Mukautettu huippuluokan valmistus: Teollisuusaloille, jotka tarvitsevat epästandardisoituja ja erittäin räätälöityjä osia, kuten luksushuonekaluja, arkkitehtonista sisustusta ja teollisen muotoilun studioita, 5-akseliset CNC-jyrsimet tarjoavat maksimaalista joustavuutta. Ne mahdollistavat valmistajille ainutlaatuisten mallien luomisen, joita ei voida saavuttaa perinteisillä 3- tai 4-akselisilla koneilla.

Viisiakselisten CNC-reitittimien ohjelmointiohjelmistojen vertailu

CNC-ohjelmointi on CNC-koneistuksen sielu ja aivot, joten sopivan ohjelmointiohjelmiston valitseminen on ratkaisevan tärkeää. Markkinoilla on kuitenkin niin paljon ohjelmointiohjelmistoja, että aloittelijat ovat usein ymmällään.

Alla käsittelemme neljää tärkeintä ohjelmointiohjelmistoa - UG, Mastercam, Powermill ja Hypermill - ja selitämme niiden edut ja haitat ja autamme sinua löytämään itsellesi parhaiten sopivan ohjelmiston monien joukosta.

UG(NX)

Valtavirran ohjelmointiohjelmistojen joukossa UG:llä on erittäin suuri markkinaosuus. Sitä käytetään usein tuote- ja muottiteollisuuden ohjelmointityöhön. UG kuuluu saksalaiselle Siemens AG:lle, ja sen nimi muutettiin NX:ksi yrityskaupan jälkeen.

edut: UG integroi moduuleja, kuten piirtäminen, suunnittelu, ohjelmointi, ohutlevyn työstö ja elementtimenetelmäanalyysi. Sitä verrataan usein eri alojen ohjelmistoihin, joten se on osoittautunut monipuoliseksi. Moduleworksin ammattimaisen viisiakselisen teknologian ostamisen ja ohjelmointimoduuliin tehtyjen merkittävien muutosten jälkeen UG on nähnyt nopeaa kehitystä 3D- ja moniakselisten työkaluratojen toiminnoissa versiosta NX12.0 lähtien. Sitä on päivitetty ja optimoitu usein, ja siinä on nyt toimintoja, jotka ovat verrattavissa tärkeimpiin ammattimaisiin CAM-ohjelmistoihin. 2D-työkaluradassa dynaaminen jyrsintätyökaluradan integrointi tasojyrsintään on parantanut merkittävästi laskentanopeutta aiempaan verrattuna; 2.5D-työkaluradassa pohjaseinän jyrsintätoiminto on erittäin tehokas ja kätevä; 3D-työkaluradassa ohjauskäyrän työkaluradan jatkuva optimointi on tarjonnut vahvan tuen hienolle ja tasaiselle pinnankäsittelylle. Lisäksi UG:n synkroninen mallinnustoiminto voi auttaa piirtämään ja mallintamaan nopeammin ja tehokkaammin, ja se on hallitseva synkronisen mallinnuksen alalla.

Haitat: UG:n haitat ovat myös varsin ilmeisiä. Sen toiminnot ovat monimutkaisia ​​ja oppimiskynnys on korkea. Sen tunteminen kestää yleensä useita kuukausia tai jopa 1–2 vuotta. Onneksi käyttäjiä on paljon ja oppimista helpottavia kursseja on suhteellisen runsaasti ja kattavia. Lisäksi UG-ohjelmoinnissa on paljon asetettavia parametreja, ja ohjelmointipohjia käyttämättömille ammattilaisille asetukset ovat suhteellisen hankalia. Monien funktioiden nimeäminen ja tulkinta moniakseliohjelmoinnissa ei ole intuitiivista, ja oppimisvaikeus on korkea. Lisäksi IPW-aihioiden hallinnassa on parantamisen ja optimoinnin varaa.

mastercam

Se on peräisin Yhdysvalloista, ja Sandvik Group on nyt ostanut sen. Tällä ohjelmistolla on merkittävä etumatka asennettujen laitteiden määrässä. Sen intuitiivinen käyttöliittymä on erittäin helppo oppia.

edut: Sillä on vahvoja etuja useilla aloilla, kuten 3-5-akselisissa sorveissa, sorvaus-jyrsintäyhdistetyissä sorveissa jne. 2D-työstöradoissa sen dynaaminen prosessointi on erittäin edustavaa. Lankamalliohjelmointi on sen vahvuus, mikä johtuu sen erittäin tehokkaasta valintatoiminnosta. Olipa kyseessä sitten 2D-viivasegmentit tai 3D-objektien reunat, sitä voidaan käyttää intuitiivisesti ja kätevästi. 3D-työstöradoissa sen älykkäällä integroidulla työstöradalla on käänteentekevä merkitys. Se integroi prosessointimenetelmiä, kuten isometrisen yhdensuuntaisen gradienttiprojektion, tarjoten käyttäjille erittäin kätevän pinnan viimeistelytyökalun ratojen valinnan. Moniakseliohjelmoinnissa se on ottanut käyttöön Moduleworks Companyn moniakseliteknologian ja on aina ylläpitänyt huippuluokan toiminnallisia sovelluksia. Esimerkiksi moniakselinen rouhinta ja moniakselinen purseenpoistotoiminnot ja -yksityiskohdat ovat nykyisten ohjelmointiohjelmistojen johtavalla tasolla. Tämän ohjelmiston käyttöönotto on helppoa, se on intuitiivinen ja kätevä käyttää. Lisäksi ohjelmoinnin aikana asetettavat parametrit ovat hieman vähemmän kuin UG:ssä. Jos keskityt ammattimaiseen ohjelmointityöhön täydellä sydämellä, tämä on erittäin sopiva ohjelmisto. Samassa oppimisajassa Mastercamin oppiminen vie usein vähemmän aikaa ja on helpompi oppia kuin UG:n.

Haitat: Sen haittapuolena on, että sen mallinnus- ja synkroninen mallinnustoiminnot eivät ole tehokkaita. Monimutkaisten grafiikoiden mallintaminen ja muokkaaminen on melko vaikeaa.

Voimamylly

Se syntyi Isossa-Britanniassa, ja myöhemmin amerikkalainen teollisuusjätti Autodesk osti sen. Sitä käytetään usein ohjelmointiin ja prosessointiin muottialalla, ja siitä on tullut lähes pakollinen oppimisohjelmisto muotinvalmistusteollisuudessa.

edut: Tässä ohjelmistossa on erittäin tehokas työkaluradan laskentanopeus ja ylileikkauksen esto. Se keskittyy monimutkaisten muotojen ja pintojen tehokkaaseen käsittelyyn ja osoittaa erinomaista suorituskykyä suurnopeusleikkauksissa ja muotinkäsittelyssä. Tehokkaan työkaluradan laskennan avulla se voi optimoida käsittelyajan, vähentää työkalun kulumista ja tarjota monipuolisia käsittelystrategioita. Lisäksi se tukee erilaisia ​​simulointitoimintoja, jotka auttavat käyttäjiä optimoimaan käsittelyvirtaa. Samalla siinä on erittäin kätevä työkaluradan leikkaustoiminto. Jos harjoitat muottiohjelmointia, tämän ohjelmiston hallinta on erittäin tärkeää.

Haitat: Aloittelijoiden on käytettävä enemmän aikaa perehtyäkseen siihen. Kattavaan monitoimiohjelmistoon verrattuna Powermill keskittyy enemmän prosessointiin, ja sen suunnittelutoiminnot ovat suhteellisen heikkoja.

Hypemill

Se on peräisin Saksasta ja on sidoksissa saksalaiseen OpenMind-yritykseen. Viisiakselisen ohjelmoinnin markkinoiden johtavana toimijana se tarjoaa erittäin yksinkertaisen ja kätevän työkaluakselin ohjauksen moniakseliohjelmoinnissa. Koko malli on mukana laskentaprosessissa ohjelmoinnin aikana, mikä estää häiriöt tai ohimenevät lastuamiset.

edut: Sitä kutsutaan "viisiakselisen ohjelmoinnin kuninkaaksi". Sen viisiakseliset työstöradat ovat erinomaisia ​​ja sopivat moniakseliseen koneistukseen. Erityisesti viisiakselisessa ohjelmoinnissa sillä on vahvat ominaisuudet. Sen toisen akselin rouhintatyötilaukset ovat erittäin tehokkaita ja niissä on siistit työstöradat. Simuloinnin ja mallinnuksen turvallisuus on korkein kaikista ohjelmistoista. Se ehdotti ensimmäisenä superstring-koneistuksen konseptia ja sovelsi sitä todelliseen tuotantoon, ja superstring-koneistuksen alalla tämä ohjelmisto on jo jättänyt muut ohjelmistot kauas taakseen. Sen konseptit, kuten digitaaliset kaksoset ja virtuaaliset avatarit, joita parhaillaan mainostetaan markkinoilla, ovat myös teknologian eturintamassa. Sen työkaluratojen työtilausten asetusvaihtoehdot ovat suhteellisen vähäiset, mikä helpottaa aloittamista, ja älykkyystaso on suhteellisen korkea.

Haitat: Tämän ohjelmiston haitat ovat myös melko ilmeisiä. Valintamoduulilla ja mallinnusmoduulilla on samat toiminnot. Monimutkaisten mallien muokkaamisessa ja mallintamisessa (kuten kaksiulotteisessa suunnittelussa tai yksinkertaisessa kolmiulotteisessa mallintamisessa) on turvauduttava muihin ohjelmistoihin. Lisäksi markkinoilla on vähän aiheeseen liittyviä oppimateriaaleja, ja ohjelmiston jälkikäsittely on suhteellisen suljettua, mikä johtaa alhaiseen käyttöasteeseen.

Jokaisella ohjelmistolla on omat osaamisalueensa. Vaikka jotkin tietyt toiminnot eivät olisi täydellisiä, ne voivat tuottaa hyviä tuloksia taitavien ohjelmoijien käsissä. Jos aikasi ja energiasi sallivat, suosittelemme, että prosessiosaamisesi parantamisen jälkeen opettelet muita ohjelmistoja ajattelusi laajentamiseksi. Kognitiivisen osaamisen parantaminen oppimalla käyttämään erilaisia ​​ohjelmistoja on myös tapa syventää teknistä ymmärrystäsi ja murtaa teknisiä pullonkauloja. CAM-ohjelmisto on kuitenkin vain insinöörien työkalu. Todellinen tekninen parantaminen edellyttää myös prosessikokemuksen keräämistä ja laitteiden ja lisälaitteiden sovellusosaamisen kokonaisvaltaista parantamista.

Jos sinulla on parempia näkemyksiä tai käytät tiettyä ohjelmistoa, ota meihin yhteyttä.