Chương 1: Nguyên lý gia công CNC 5 trục trặc là gì?
Gia công CNC 5 trục trặc là gì?
Máy CNC tiêu chuẩn hoạt động theo ba trục: X, Y và Z. Tuy nhiên, máy CNC 5 trục trục bao gồm hai trục bổ sung là A và B. Các trục vít bổ sung này cho phép gia công các bộ phận phức hợp và tinh vi hơn với độ chính xác cao hơn. Việc áp dụng ngày càng nhiều máy 5 trục lớn là khả năng giảm đáng kể các sản phẩm sản xuất của chúng.
Việc sử dụng các công cụ cắt quay trong máy CNC cho phép đạt được nhanh chóng các dạng hình mong muốn của bộ phận. Bằng cách định vị và xoay bàn trên tất cả các năm trục trặc, hiệu suất trên các công cụ cắt được giảm thiểu, giúp kéo dài tuổi thọ của máy CNC. Sơ đồ bên dưới minh họa máy CNC 5 trục.
Gia công CNC
Gia công 5 trục là một loại công cụ CNC có thể giúp cải thiện phương pháp 3 trục truyền thống. Cơ chế này điều khiển các công cụ trên trục xoắn với độ chính xác và độ chính xác cao để cắt bỏ vật liệu thừa và sản xuất các bộ phận và bộ phận. Ban đầu thiết kế được tạo bằng phần mềm CAD và sau đó được chuyển đổi thành mã hóa CNC, cung cấp các hướng dẫn cài đặt cho công cụ của máy CNC.
Gia công CNC mang lại kết quả chất lượng cao cho các bộ phận tiện ích trong nhiều ứng dụng liên quan đến cả gia công theo chiều ngang và chiều dọc.
Khả năng đa nhiệm của máy CNC cho phép đạt được hiệu quả hoàn thiện và các bộ phận hoặc thành phần chính xác trong một hoạt động duy nhất. Máy CNC được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các sản phẩm sản xuất vòng đệm, ống lót, phụ kiện, chốt, chèn, đệm vòng, chốt, đệm, đai ốc, trục chính, trục truyền động, giá đỡ và trục có khía cạnh, cùng nhiều ứng dụng khác.
Cấu hình máy CNC 5 trục
Việc thiết lập máy CNC 5 trục bao gồm các nội dung sau:
Phân tích động học
Dụng cụ kim cương, thường được sử dụng trong các ứng dụng có độ chính xác cao, có bề mặt cắt được nhúng các hạt kim cương. Hình 1.3 minh họa bàn máy được trang bị trục chính để khắc đá quý và trình bày hướng chuyển động của dụng cụ kim cương trong quá trình gia công. Mặc dù các hạt kim cương được phân tích trên bề mặt ứng dụng, nhưng các công cụ này được thiết kế riêng để cắt các cạnh.
Đơn giản là chọn kích thước công cụ phụ thuộc vào chiều rộng cắt và chất lượng bề mặt mong muốn sau khi gia công. Đường kính của các hạt kim cương phủ áp dụng tỷ lệ thuận lợi với đường kính đầu dụng cụ. Dụng cụ chính hoạt động theo ba trục: Z, X và Y. Trong thiết kế của dụng cụ kim cương hình chữ T, như thể hiện trong Hình 1.3a, trục Y biểu thị độ sâu của dao cắt. Sự quay trục B và A ảnh hưởng đến việc giải quyết các đường cong và cung trên vòng tròn.
Vật liệu dùng làm đồ trang sức, tinh tế như đá sapphire, đá cẩm thạch và thạch anh, rất giòn. Kích thước của sản phẩm bình thường giới hạn ở mức 60x60x60 mm³. Do độ cứng cao của các vật liệu này, quy trình khép kín theo các nguyên tắc gia công mài mòn, yêu cầu dụng cụ kim cương phải hoạt động ở tốc độ quay cao, thường là từ 8.000 đến 12.000 vòng/phút. Do hình dạng độc của công cụ và độ dốc chính của tốc độ cao, công cụ hỗ trợ giá được định hướng theo chiều ngang, bài hát với các mặt dựng. Dưới đây là các yêu cầu về thông số thiết kế máy móc được nêu dưới đây.
Các thành phần của máy CNC 5 trục trặc
Dựa trên các thông số thiết kế nêu trên, các bộ phận và thành phần chính được chọn ban đầu. Công việc sản xuất máy CNC bắt đầu bằng cách lựa chọn các thành phần chính và các bộ phận và hệ thống hiện có, sau đó là phát triển các hệ thống mới để đáp ứng các yêu cầu sử dụng cụ thể. Việc lựa chọn các thành phần chính này sẽ được hiển thị chi tiết bên dưới.
- Động cơ bước (X, Y, Z)
- Động cơ bước (A, B)
- Động cơ máy xúc chính hãng
- Bước điều khiển cơ bản
- Chuyển tuyến tính – gắn tôi bi
- Dây đai thời gian
- Bộ điều khiển
Thiết kế máy
Thiết kế máy bao gồm cả hệ thống điện và cơ khí. Trong cơ chế hệ thống, các thành phần cụm phải được cấu trúc để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả truyền tải trong giới hạn xác định. Hỗ trợ khung máy trục và các thành phần khác để cung cấp chuyển động linh hoạt, chính xác và kết nối giữa các ổ đĩa, tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Chuyển động và trục chính của các trục được cấu hình theo đúng hướng. Phần mềm Inventor được sử dụng để thiết kế, phân tích và mô phỏng các cơ khí thành phần của hệ thống. Mô hình CAD 3 chiều của máy CNC được mô tả trong hình ảnh trên. Trong thiết kế này, các trục trục Z, X và Y được dẫn động bằng động cơ bước thông qua vít me bi, trong khi trục trục B và A được dẫn động bằng động cơ bước thông qua dây curoa thời gian. Thiết kế cấm đầu sử dụng các bộ phận có sẵn trên thị trường, với các thành phần khác được sử dụng lại để thực hiện các chức năng cụ thể. Các tính toán cho trục B và A đảm bảo kết nối chắc chắn và hiệu quả vận hành. Lựa chọn vật liệu gia công bền bỉ, sử dụng dây curoa thời gian để giảm mô-men xoắn của động cơ và xác định kích thước và tỷ lệ truyền tải là những bước quan trọng. Việc lắp ráp hoàn thiện máy CNC đã được hoàn thành bằng cách sử dụng mô phỏng CAD 3 chiều, bao gồm mô phỏng chuyển động của trục khuỷu, thay đổi kích thước thành phần và gia công.
Hệ thống điện được thiết kế và lắp đặt để hỗ trợ hoạt động của máy CNC. Nó sử dụng nguồn điện DC với ba ứng dụng điện riêng biệt: 5VDC để đưa vào bộ điều khiển và tín hiệu, 24VDC để vận hành động cơ bước và phạm vi thay đổi từ 12 đến 100VDC để điều khiển tốc độ chính. Hệ thống điện của máy CNC được mô tả trong hình bên dưới.
Chức năng gia công CNC 5 trục
Gia công CNC sử dụng công nghệ trừ để định hình các thành phần bằng công cụ cắt bỏ vật liệu để đạt được hình dạng mong muốn. Dạng cấm được xác định bằng tệp CAD (Máy tính hỗ trợ thiết kế). Sau đó, một chương trình được tạo bằng G-Code, cung cấp độ chính xác hướng dẫn cho máy CNC.
Trong khi hầu hết các máy pha CNC hoạt động với ba trục—Z, X và Y—máy CNC 5 trục khuỷu sử dụng các trục khuỷu để cho phép cắt từ nhiều góc, cho phép thiết kế phức tạp và tinh vi hơn. Trong máy CNC 5 trục, các trục A, B và C được đưa vào để tăng tính linh hoạt trong hoạt động cắt.
Công cụ cắt trên máy CNC 5 trục quay có thể tiếp tục xem từ bất kỳ trục quay nào trong năm trục quay. Nó di chuyển dọc theo các trục trục tính chất Z, X và Y và quay trên các trục A, B hoặc C. Sau đây là các trục tương ứng và chuyển động của chúng:
- Pad X – from left right
- Pad Y – from before ra sau
- Trục Z – lên và xuống
- Trục A – quay 180 độ quanh trục X
- Trục B – quay 180 độ quanh trục Y
- Trục C – quay 180 độ quanh trục Z
Trong máy cắt 5 trục, trục xẹp Z, X và Y hoạt động theo các góc quay để cho phép tạo ra các phức hợp thiết kế với chất lượng cao ở lớp hoàn thiện. Các trục quay A, B và C tự động xoay quanh trục trục Z, X và Y. Cấu hình công cụ của thiết kế CAD hoặc máy móc sẽ xác định hai trong trục quay bổ sung được sử dụng. Thiết lập 5 trục này phát hiện chi phí cao hơn làm công nghệ hiệu chuẩn và tự động hóa tiến trình cần thiết cho hoạt động chính xác và thực hiện lệnh.
Những cân nhắc khi lựa chọn gia công CNC 5 trục
Khi đơn lựa chọn phương pháp gia công CNC 5 trục, hãy cân nhắc các yếu tố sau:
Công cụ xử lý CNC đủ mạnh
Bộ điều khiển CNC phải có đủ sức mạnh xử lý để tính toán, kiểm soát và quản lý hoạt động đồng thời của tất cả các trục được sử dụng.
Phù hợp với chức năng Look Ahead với các loại máy
Chức năng xem trước cho máy bốn trục cộng một (4+1) phải có ít nhất 200 khối. Đối với các chuỗi 4 trục phức tạp hơn, 400 khối là tốt nhất. Đối với gia công đồng thời năm trục vít đầy đủ, cần có bộ điều khiển CNC có chức năng xem trước 1000 khối trở lên để đạt được tốc độ tính toán cực cao.
Độ cứng và công suất của máy trục đủ mạnh
Độ cứng và công suất của trục chính máy móc là những yếu tố quan trọng đôi khi bị bỏ qua. Một trục chính mạnh mẽ đòi hỏi một thiết kế cơ khí chắc chắn để hỗ trợ nó một cách hiệu quả. Để đảm bảo cắt tru và không có sai sót, trục chính, là trung tâm của trung tâm công nghệ CNC năm trục, không chỉ xử lý tải trọng và ứng dụng mà vẫn phải có đủ khả năng dự trữ. Đối với một số tác vụ gia công, một trục chính có công suất từ 11kW đến 15kW và mô-men xoắn cực đại dưới 100 Nm có thể hạn chế khả năng hoạt động của máy. Mặc dù các cấp độ chính xác như vậy có thể tiết kiệm chi phí ban đầu, nhưng về lâu dài, chúng có thể không tiết kiệm như vậy.
Hệ thống tiện ích phù hợp
Điều cần thiết là phải xác định rằng hệ thống tiện ích được sử dụng là HSK hoặc BBT để giảm mức độ động. Hệ thống này phải đảm bảo gắn kết nối tối ưu giữa công cụ hỗ trợ và trục chính, bất kể điều kiện gia công hay thời gian.
Khả năng thích ứng với tốc độ cắt và điều kiện
Tùy thuộc vào yêu cầu gia công, có thể cần phải duy trì tốc độ cắt nhất hoặc điều chỉnh tốc độ cắt cho các điều kiện cắt khác nhau. Do đó, một máy có khả năng quản lý hiệu quả của các biến thể này để tối ưu hóa tốc độ cắt là điều cần thiết.
Độ bền và sai số của máy tính
Để đảm bảo máy công cụ có độ bền cao, cần phải cân nhắc kỹ thuật lưỡng tính về thiết kế và cấu hình để đáp ứng các yêu cầu về dung sai.
Quá trình này thường bao gồm hai giai đoạn:
- Xây dựng cơ khí và thiết kế cơ khí/xây dựng máy móc
- Việc sử dụng hệ thống điện tử để chuẩn hóa và tối ưu hóa. Khách hàng nên biết đến các nhà sản xuất dụng cụ giá rẻ, những người tiết kiệm và tiết kiệm khía cạnh cơ học của thiết kế, và sử dụng hệ thống điện tử để bồi đắp cho điểm yếu của họ.
Kiểm tra chất lượng máy CNC 5 trục
Máy hữu ích CNC 5 xẹp lại những lợi ích đáng kể, bao gồm ít lỗi hơn và năng suất được cải thiện nhờ các kỹ thuật gia công truyền thống. Trong bất kỳ quy trình công nghiệp nào, việc kiểm tra là rất quan trọng và gia công CNC 5 trục cũng không ngoại lệ. Kiểm soát chất lượng được nhúng trong mọi giai đoạn của quy trình CNC, với chất lượng đảm bảo cũng giải quyết các tiêu chuẩn về tài liệu và thủ tục.
Kiểm tra chất lượng cho gia công CNC 5 trục bao gồm ba cấp độ thiết yếu: độ chính xác của dụng cụ, thử nghiệm chi tiết và giám sát và kiểm soát quy trình.
- Kiểm tra độ chính xác của công cụ : Kiểm tra độ chính xác của công cụ liên kết đến chuyển động, định tâm và định vị của công cụ. Các hướng trục chính, giá đỡ, trục khuỷu và các yếu tố khác như vị trí góc vuông của trục chính nên bàn làm việc là các khía cạnh khác nhau của công cụ kiểm tra độ chính xác của dụng cụ. Điều chỉnh cần thiết là góc và độ cong của trục thẳng và trục thẳng phải được xác định chính xác và rõ ràng.
- Kiểm tra bộ phận : Kiểm tra bao gồm các thông số được thiết lập của bộ phận, vị trí, độ hoàn thiện bề mặt, dung sai kích thước và hình học, cũng như dạng sao cho đáp ứng yêu cầu, thông số kỹ thuật và ứng dụng.
- Giám sát và Kiểm soát quy trình : Giám sát và kiểm soát quy trình là sự giám sát các yếu tố thử nghiệm khác. Các bước quy trình được kiểm tra ở từng giai đoạn để tránh lỗi quy trình và bắt đầu từ ý tưởng và khái niệm hóa học và tiếp tục đến sản phẩm sản xuất hàng loạt và cuối cùng là hoàn thiện. Tất cả các cấp độ của quy trình đều được kiểm tra, đánh giá và giám sát chặt chẽ để tránh sai sót và lãng phí.
Mặc dù công nghệ CNC 5 trục có độ chính xác và độ tin cậy cao, công việc kiểm tra vẫn rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng phù hợp với tầm nhìn và yêu cầu của khách hàng. Mặc dù CNC 5 trục trặc là phương pháp sản xuất tiên tiến, nhưng vẫn yêu cầu giám sát, kiểm soát và theo dõi cẩn thận.
Kiểm soát nhiệt độ trục chính và quản lý làm mát
Công việc giám sát kiểm soát nhiệt độ trong khung và trục chính là rất quan trọng đối với bất kỳ máy móc CNC nào, đặc biệt là đối với máy CNC 5 trục. Quản lý hiệu quả nhiệt độ không chỉ kéo dài tuổi thọ của các thành phần chính mà còn nâng cao độ chính xác và chất lượng của các bộ phận gia công. Để vượt quá nhiệt độ của trục chính, điều cần thiết là phải đảm bảo rằng cả trục trục chính và mũi trục chính đều được làm mát đầy đủ. Việc giải nhiệt thích hợp là rất quan trọng trong các nhiệm vụ gia công đòi hỏi ôm khe để quản lý và giảm nhiệt do ổ trục và động cơ tạo ra trong quá trình gia công tốc độ cao và kéo dài.
Trong trục chính hợp lý, động cơ hoạt động bên trong trục chính. Do đó, điều quan trọng phải đảm bảo vỏ trục chính và mũi trục chính được làm mát hiệu quả theo từng phần.
Chương 2: Các nhà sản xuất máy CNC 5 trục hàng đầu là ai?
Máy CNC 5 trục được thiết kế độc đáo để tái tạo độ chính xác và tính linh hoạt. Dưới đây, chúng tôi giới thiệu một số nhà sản xuất hàng đầu và các mẫu trục CNC 5 trục đầu của họ hiện có tại Hoa Kỳ và Canada.
Haas Automation – UMC-750SS
UMC-750SS của Haas Automation là một công ty trung tâm 5 trục đa năng được biết đến với cấu trúc chắc chắn, đảm bảo tính ổn định và độ chính xác. Nó cung cấp khả năng gia công 5 trục đồng thời, cho phép sản xuất các bộ phận phức tạp và tinh tầng. Mô hình này được trang bị trục chính truyền động trực tiếp tốc độ cao để cắt nhanh và chính xác.
DMG MORI – DMU 50
DMU 50 của DMG MORI là một trung tâm gia công 5 trục nhỏ gọn được thiết kế cho nhiều ứng dụng khác nhau. Nó có bàn xoay và đầu xoay để gia công nhiều mặt, cùng với trục chính hiệu suất cao cung cấp mô-men xoắn đáng kể để cắt hiệu quả và chính xác. Hệ thống điều khiển tiên tiến và phần mềm nâng cao còn có khả năng tăng cường khả năng của nó.
Mazak – VARIAXIS i-800
VARIAXIS i-800 của Mazak là một trục công nghiệp trung tâm 5 trục hiệu suất cao kết hợp tính linh hoạt và năng suất. Nó bao gồm một bàn xoay nghiêng và một trục chính chắc chắn để gia công đồng thời 5 trục các bộ phận phức tạp. Máy chủ này được trang bị hệ thống điều khiển CNC SmoothX của Mazak để thiết lập trình duyệt và giám sát tiến trình đầu tiên, cùng với bộ thay đổi công cụ tự động và công cụ đo chiều dài hệ thống để tăng hiệu quả.
Okuma – MU-4000V-L
MU-4000V-L của Okuma là một trung tâm gia công 5 trục thẳng đứng nổi tiếng với độ cứng và độ chính xác cao. Nó cung cấp một phạm vi làm việc rộng rãi và một bàn xoay để gia tăng hoạt động nhiều kích thước chi tiết khác nhau. Mô hình này có công nghệ thân thiện với nhiệt độ của Okuma để giảm thiểu biến đổi nhiệt độ và đảm bảo độ chính xác cao nhất, cùng với công nghệ trục chính tiên tiến và hệ thống tiện ích để cải thiện hiệu suất.
FANUC – Máy khoan α-D21MiB5
Robodrill α-D21MiB5 của FANUC là trung tâm gia công 5 trục nhỏ gọn, tốc độ cao, nổi tiếng về hiệu quả và độ chính xác.
Máy có trục chính động cơ hợp lý và hệ thống truyền động 5 trục vít đồng thời, cho phép gia công nhanh chóng và chính xác. Ngoài ra, máy còn được trang bị hệ thống điều khiển CNC của FANUC, cung cấp khả năng cài đặt thân thiện cho người dùng và khả năng tối ưu hóa tiến trình. Máy cũng bao gồm một hộp công cụ có chức năng thay thế công cụ tự động, giúp giảm thời gian thiết lập và nâng cao năng suất.
Xin lưu ý rằng các nhà sản xuất có thể cung cấp nhiều mẫu mã cho các thông số kỹ thuật và tính năng khác nhau trong các dòng sản phẩm của họ. Để có thông tin chính xác và mới nhất về các mẫu mã cụ thể, bạn nên tham khảo trực tiếp với nhà sản xuất hoặc nhà phân phối được ủy quyền của họ.
Chương 3: Có những loại gia công CNC 5 trục nào?
Điểm khác biệt chính giữa các loại máy CNC 5 trục quay nằm ở vị trí trục quay của chúng. Ở một số máy CNC 5 trục trặc, quá trình quay diễn ra bằng cách chuyển bàn máy, làm điều đó sẽ quay được. Ở những máy khác, quá trình quay đạt được bằng cách quay đầu ứng dụng khi vật liệu vẫn cố định. Máy quay có thể xử lý các vật liệu lớn hơn và nặng hơn vì không cần phải chuyển hướng. Ngược lại, máy bàn quay cung cấp tốc độ và độ ổn định cao hơn cho các vật thể nhẹ nhàng hơn.
Bàn quay và trục xoay chính
Máy này có trục B với bàn xoay 360 độ được đặt bên dưới. Nó cung cấp không gian làm việc có đường kính 50 inch và chiều cao 50 inch.
Máy này lý tưởng cho các thành phần có góc cạnh, lồi ra như khoang tua bin. Lỗi này được định nghĩa ở các thành phần khác xung quanh kính kính ngoài (OD). Với thiết kế của máy chủ này, việc chuyển đổi từ lỗi này gặp phải một lỗi khác chỉ yêu cầu chuyển động theo một trục trặc. Ngược lại, các loại máy CNC 5 trục trục khác sẽ cần chuyển theo hai hoặc nhiều trục để tiếp cận lỗi tiếp theo trên một hình trụ thành phần. Tuy nhiên, với trục quay và máy bàn, thiết bị chỉ cần nghiêng một lần đến vị trí chính xác và trục chính phải được định hướng theo trục Z, X và Y một lần. Sau đó, hãy khoan một loạt lỗi để thu thập lại vấn đề, đưa vào và lập chỉ mục theo trục B để tiếp cận lỗi tiếp theo.
Phương pháp này tạo ra một quy trình có thể lặp lại nhiều lần. Sử dụng các phần bổ sung xẹp để xác định khả năng tăng khả năng xảy ra lỗi. Một ưu điểm khác của thiết kế máy này phù hợp với các vật liệu lớn hơn. Với ít trục quay chuyển vật liệu hơn, máy có thể xử lý hiệu quả lớn hơn của các bộ phận. Mặc dù vật liệu được xoay quanh trục B, chế độ chuyển động này cho phép máy hoạt động hiệu quả với vật liệu cao. Ngược lại, máy CNC 5 trục có cả hai trục khuỷu trên bàn phím thường có các chế độ liên kết giới hạn đối với tính chất tuyến tính chuyển động chế độ kích thước vật liệu của chúng. Thiết kế này cho phép máy hoạt động hiệu quả trên các trụ vật liệu rất cao, vì vật liệu vẫn cố định ở mức cao hơn.
Bàn xoay đôi
Máy CNC này có một bàn làm việc chính có khả năng định hướng nhiều vị trí khác nhau, mang lại tính linh hoạt cao hơn. Lập trình kết quả Yêu cầu người lập trình phải biết chính xác vị trí của mặt bàn trục A so với trục xoay B. Điều này thường có nghĩa là mã được viết với giả định về vị trí trục A cụ thể để người vận hành hành động có nhiệm vụ điều chỉnh chính xác bộ phận trục A để phù hợp với những yêu cầu này. Quá trình chỉnh sửa căn hộ này có thể tốn thời gian và yêu cầu phải cấu hình cẩn thận.
Máy CNC này lý tưởng cho các linh kiện cần gia công xung quanh đường kính bên ngoài (OD) của vật liệu hình trụ, đặc biệt khi linh kiện có lỗi hoặc vòng cần điều chỉnh trục chính.
Máy mở có thể gây ra các cú pháp khi xử lý các bộ phận lớn nếu trục trặc của các thành phần không được xác định đúng. Mặc dù đã được trang bị để gia công CNC 5 trục, nhưng máy có giới hạn về kích thước vật liệu. Khi thành phần trục A được đặt đúng vị trí, có thể thu thập dữ liệu được hạn chế bởi chuyển động xoay quanh trục A và giới hạn kích thước thực tế của vật liệu có thể được hỗ trợ theo chiều ngang.
Tuy nhiên, khả năng chuyển phần mở rộng XYZ của bộ phận 5 trục nhỏ hơn khiến cho máy này đặc biệt phù hợp để sử dụng các phần mở rộng hoặc công cụ dài, đặc biệt là khi làm việc ở các góc bất ngờ.
Máy bàn Trunnion
Thiết lập trunnion, còn được gọi là cấu hình Table-Table, có cả hai trục quay tích hợp vào bàn trunnion, với đầu gia công vẫn đứng yên. Cấu hình này quen thuộc với nhiều trình cài đặt và người vận hành vì nó dựa trên các quy tắc nguyên tắc của tiêu chuẩn trục khuỷu CNC công nghiệp. Hai trục quay thường được sử dụng để xác định vị trí chính xác của vật liệu, giúp dễ dàng hình dung hành vi và vị trí của máy trong quá trình gia công.
Máy bàn xoay thường cung cấp khả năng cắt dưới nổi trội nên các thiết bị khác vì bàn có thể nghiêng xa hơn theo một hướng so với thiết kế xoay đầu. Ngoài ra, thiết lập trunnion cung cấp phạm vi hoạt động hiệu quả hơn. Khả năng nghiêng và khóa vị trí của bàn làm việc cho phép các trục X, Y và Z có phạm vi chuyển động đầy đủ. Ngược lại, máy quay có thể yêu cầu một số phạm vi công việc để phù hợp với chiều dài của công cụ khi nghiêng, điều này có thể là một chế độ hạn chế, đặc biệt là khi sử dụng ảnh hưởng dài của công cụ đáng kể đến phạm vi công việc.
Cấu hình trunnion cũng có lợi cho việc loại bỏ kim loại nặng. Vì đầu tiên vẫn cố định nên nó cho phép sử dụng trục chính động bằng đai hoặc có bánh răng, thường cung cấp nhiều mô-men xoắn hơn ở tốc độ RPM. Cố định thiết kế này cũng làm giảm nguy cơ cơ bản bị lệch khỏi vị trí trong quá trình gia công.
Đầu mối hoặc kết nối
Loại máy tính này có thể được định cấu hình theo hai cách: thiết lập đầu-đầu, trong đó tất cả các chuyển động được thực hiện bởi đầu khi bàn vẫn cố định hoặc thiết lập đầu-bàn, có bàn xoay và nghiêng. Nhìn chung, các cấu hình đầu-bàn và đầu-đầu này cho phép tăng cường các vật liệu nặng hơn so với thiết lập trục.
Trong cấu hình này, bàn vẫn đứng yên, đảm bảo toàn bộ khối lượng của vật liệu được truyền trực tiếp qua đế máy CNC xuống đất. Điều này làm cho thiết lập cực kỳ ổn định để xử lý các bộ phận lớn hơn. Ngoài ra, đối với thiết kế trunnion, cấu trúc của bàn làm việc được phép chứa các vật liệu lớn hơn nói chung, bất kể khối lượng của chúng. Việc xoay vòng cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các công cụ ngắn hơn hoặc có chiều dài trung bình vì tất cả các vòng quay của công cụ đều diễn ra trên vật liệu.
Chương 4: Ứng dụng và lợi ích của gia công CNC 5 trục trặc là gì?
Chương này sẽ khám phá các ứng dụng và lợi ích của gia công CNC 5 trục.
Ứng dụng của gia công CNC 5 trục trặc
Ban đầu, máy CNC 5 trục chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, nhưng hiện nay chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Máy CNC 5 trục có thể thay thế máy CNC 3 trục, mang lại bề mặt hơn và hiệu quả cao hơn. Nó làm giảm thời gian chu kỳ và giảm thiểu nhu cầu thay đổi công cụ thủ công hoặc định vị lại linh kiện. Trong máy CNC 3 trục trặc, việc định vị lại tình huống là cần thiết để hoàn thiện tất cả các mặt của nó, điều này có thể gây ra các vấn đề về điều chỉnh cơ bản và lỗi của con người. Máy CNC 5 trục loại bỏ những khiếm khuyết này bằng cách cung cấp khả năng tiếp cận dễ dàng đến tất cả các mặt của linh kiện.
Phần mềm CAM và CAD cho máy CNC 5 trục có thể rất tiến bộ, cung cấp nhiều trình cài đặt tùy chọn. Công cụ này thường bao gồm các tính năng tránh va chạm và xử lý hậu kỳ để cắt đường nối. Với thiết lập phù hợp, các chương trình này thậm chí có thể tạo ra điều kiện cho gia công CNC “tắt đèn”, trong đó máy hoạt động không cần giám sát. Gia công CNC 5 trục đặc biệt hữu ích để tạo các dạng phức tạp 3D và thực hiện gia công truyền thống trên các bề mặt góc cạnh hoặc không đều. Một số ngành công nghiệp phổ biến được hưởng lợi từ gia công CNC 5 trục bao gồm:
- Ứng dụng hàng không vũ trụ: Trong ngành hàng không vũ trụ, gia công CNC 5 trục được đánh giá cao vì có khả năng tạo ra các cạnh có đường viền và bề mặt sạch. Các thành phần hàng không vũ trụ thường phức tạp về mặt hình học và độ chính xác của máy CNC 5 trục rất quan trọng để đạt được các chi tiết phức tạp và đường cắt bên trong. Ngoài ra, khả năng hoàn thiện một thành phần trong một lần chạy mà không cần phải định lại vị trí của máy giúp tăng cường độ chính xác và hiệu quả.
- Sản phẩm sản xuất thiết bị y tế: Trong lĩnh vực y tế, gia công CNC 5 trục mang lại những lợi ích đáng kể cho các nhà sản xuất tổ ghép, thiết bị và các bộ phận chính xác khác. Độ chính xác cao của máy CNC 5 trục đáp ứng các quy định tiêu chuẩn nghiêm ngặt của sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Những máy này có khả năng sản xuất hiệu quả các thành phần nhỏ, chi tiết phức hợp, tiết kiệm thời gian và tiền bạc thông minh đạt tiêu chuẩn chính xác được cải thiện và các quy trình hợp lý hóa.
- Ứng dụng quân sự: Máy CNC 5 trục thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác cho các thiết bị quân sự. Ngoài các ứng dụng hàng không vũ trụ, chúng tôi còn sản xuất các thành phần cho tàu bổ, cánh máy nén, tua bin, vũ khí thông minh, cảm biến, bộ phận động cơ hiệu suất cao, công nghệ bảo tàng và thậm chí chí all vũ khí hạt nhân. Mặc dù không phải tất cả các thành phần đều liên quan đến quân sự, nhưng gần một nửa trong số tất cả các máy CNC 5 trục trặc được mua cho các dự án hoặc hợp đồng liên quan đến chính phủ Hoa Kỳ.
- Thiết bị công suất: Máy CNC 5 trục rất phù hợp để sản xuất các bộ phận cụ thể và chi tiết theo yêu cầu của ngành năng lượng. Khi làm việc với các vật liệu đặc biệt cứng hoặc mài mòn, các máy này cung cấp sự ổn định, giúp định hình và cắt vật liệu dễ dàng hơn. Chúng tôi cũng nâng cao quy trình hiệu quả và giảm thiểu sự hao mòn của công cụ.
Các ngành công nghiệp khác được hưởng lợi từ gia công CNC 5 trục bao gồm dược phẩm và chế độ thực phẩm.
Tiện ích của gia công CNC 5 trục trặc
Gia công CNC năm trục tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất các thiết kế phức tạp với chi phí hiệu quả. Những lợi ích của việc áp dụng công nghệ CNC năm trục bao gồm:
Thiết lập thu nhỏ
Với máy CNC năm trục, bạn có thể tiếp cận mọi bề mặt của một thành phần, ngoại trừ phần đáy và các khu vực kẹp. Không giống như máy CNC ba trục, đòi hỏi nhiều thiết lập và xoay thủ công để đạt được hình học phức tạp, máy CNC năm trục hoàn thành nhiệm vụ trong một thiết lập duy nhất. Điều này làm giảm số lượng thiết lập cần thiết và tiết kiệm thời gian.
Thiết kế phức tạp
Các chuyển động bổ sung do công nghệ CNC năm trục cung cấp cho phép tạo ra các thiết kế và hình dạng phức tạp. Khả năng này cho phép gia công các cung và góc mà trước đây yêu cầu nhiều thiết lập và đồ đặc biệt. Với công nghệ CNC năm trục, sơ đồ gá phức tạp không còn cần thiết nữa, vì bộ phận được giữ cố định và xoay trong một quy trình duy nhất để đạt được hình dạng mong muốn.
Độ chính xác quay
Mỗi lần một thành phần được lấy ra khỏi máy tính, cơ sở điều chỉnh chính xác thường bị mất, ảnh hưởng đến chất lượng. Không giống như gia công CNC ba trục, gia công CNC năm trục cải thiện độ chính xác hoàn thiện bằng cách cho phép hoàn thành toàn bộ công việc trong một lần thiết lập duy nhất. Phương pháp này duy trì quy trình chính xác và chất lượng trong khi tạo ra các loại tạp chất phức tạp mà không ảnh hưởng đến độ chính xác cần thiết.
Loại bỏ vật liệu nhanh hơn
Trong gia công CNC năm trục, dụng cụ cắt vẫn tiếp tục tuyến tính với bề mặt cắt, cho phép rút ngắn thời gian chu kỳ. Phương pháp này giúp loại bỏ nhiều vật liệu hơn mỗi lần chuyển đổi công cụ, dẫn đến tăng hiệu quả và giảm thời gian gia công.
Hoàn thiện các mặt tốt hơn
Các trục trặc thứ tư và thứ năm được bổ sung trong công nghệ CNC năm trục cải thiện hướng dẫn và đưa ra điều kiện gần hơn với việc sử dụng dụng cụ cắt. Điều này cho phép sử dụng các công cụ ngắn hơn, ít hơn ở tốc độ cắt cao, tạo ra bề mặt hoàn thiện vượt trội. Ngoài ra, thiết lập này giúp giảm thời gian gia công cho máy CNC ba trục, trong đó thường cần các đường cắt nhỏ hơn để đạt được bề mặt hoàn thiện tốt, dẫn đến thời gian hoàn thiện lâu dài hơn.
Nhược điểm của máy CNC 5 trục nghiêng
Mặc dù gia công CNC 5 trục mang lại nhiều lợi ích nhưng nó cũng có một số nhược điểm, bao gồm:
Chi phí gia công CNC 5 trục
Máy CNC 5 trục và phần mềm liên quan thường Yêu cầu đầu tư ban đầu cao hơn so với máy 3 trục tiêu chuẩn. Tổng chi phí mua sắm và bảo trì có thể cao hơn đáng kể, đôi khi việc bảo trì phức tạp hơn.
Lập trình CAD và CAM
Gia công CNC 5 trục khuỷu bao gồm hai chuyển động quay bổ sung ngoài ba trục tuyến tính, nó tạo phức tạp hơn so với gia công 3 trục khuỷu. Việc phân phối chuyển động của tất cả các trục trặc để tránh va chạm và đảm bảo nội suy chính xác có thể là một công thức sai sót. Cần phải lập quy trình phức tạp để đạt được chất lượng bề mặt và độ chính xác gia công tối ưu, điều này có thể yêu cầu chuyên môn của một chuyên gia lập trình lành nghề.
Cần có kỹ năng nâng cao hoạt động
Vận hành máy CNC 5 trục yêu cầu các kỹ năng tiên tiến về thiết lập, lập trình và vận hành. Các kỹ thuật lành nghề là điều cần thiết để quản lý hiệu quả phức tạp của công nghệ.
Bất chấp những quy định này, lợi ích của gia công CNC 5 trục thường lớn hơn nhược điểm. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải cân nhắc cẩn thận các công thức khác nhau liên quan đến việc áp dụng công nghệ tiên tiến này.
Thông số kỹ thuật của gia công CNC 5 xẹp
Du lịch và Năng lượng có sẵn
- Di chuyển X, Y và Z
- Maximum power trên bàn làm việc
- Tối đa số lượng trên bàn quay
- Bảng độ ồn tối đa và tối thiểu của trục chính
- Kích thước bảng
- Size khe chữ T
- Hành trình máy tính B và C
Gia công trục chính bằng CNC
- Tối đa tốc độ chính
- Động cơ đỉnh cao
- Mô men xoắn quần áo chính hãng
Bộ đổi công cụ
- Loại công cụ
- Số lượng công cụ
- Tối đa công cụ kính hiển vi
- Tối đa công cụ dài dòng
- Tối đa công cụ tối đa
Tốc độ nạp dữ liệu
- Di chuyển nhanh theo trục X, Y và Z
- Tốc độ tải dữ liệu có thể thiết lập tối đa
- Tốc độ chuyển nhanh B, C Pad tối đa vòng quay
Kích thước 5 máy
- Tối đa hóa khả năng hoạt động
- Chiều cao máy
- Trọng lượng máy
Gia công CNC 5 trục điện
Công cụ định nghĩa hoặc tải đầy đủ KVA
Bảo trì gia công CNC 5 trục
Một số lưu ý khi bảo trì máy CNC 5 trục trặc là:
- Kiểm tra chất làm mát.
- Kiểm tra dụng cụ cắt.
- Kiểm tra xem hệ thống thủy lực có rò rỉ không.
- Kiểm tra nguồn cung cấp khí cụ để đảm bảo khí cụ không sạch và khô.
- Kiểm tra xem có rò rỉ hoặc âm thanh nào không.
- Dọn dẹp các bộ phận chuyển động
- Kiểm tra xem các công cụ cắt có bị hỏng không
- Đảm bảo cặp đôi, trục chính và bất kỳ bộ phận di động nào đều được rửa sạch bằng chất làm mát hoặc được làm sạch bằng bàn chải.
- Kiểm tra cặp cặp và nén khí. Điều này rất quan trọng vì cặp khí nén rất nhạy cảm và hoạt động tốt hơn khi được bảo dưỡng thường xuyên. Hư hỏng và không bôi trơn có thể rất tốn kém để sửa chữa.
- Bảo đảm các mảnh vụn được rửa sạch nhưng không bị nổ tung để tránh hư hỏng.
Chương 5: Năm hình thức gia công 5 trục trặc là gì?
Ưu điểm chính của trục công 5 trục là khả năng sản xuất các bộ phận phức tạp và tinh vi với độ chính xác cao. Hiệu quả này làm giảm đáng kể sản phẩm xuất khẩu từ đầu đến cuối. Bằng cách cho phép sử dụng công cụ cắt hoặc bàn làm việc quay, gia công 5 trục giảm thiểu nguy cơ va chạm và xử lý hiệu quả nhiều hình dạng bộ phận khác nhau mà không cần thiết lập lại hoặc gia công thêm.
Hầu hết các máy trung tâm CNC đều dựa trên cấu hình 3 trục truyền thống, bao gồm các trục trục X, Y và Z. Cấu hình 5 trục cấu hình mở rộng này bằng cách kết hợp thêm hai trục, tăng cường chuyển động và tính linh hoạt của công cụ.
Máy 5 xẹp thường bao gồm các cấu hình năm trục sau:
- Đầu xoay kép – Với đầu xoay kép, hai thảo luận quay điều khiển trực tiếp hướng trục xâu.
- Đầu kiểu xoay – Đầu kiểu xoay có hai độ nghiêng ở phía trên của máy cắt với trục xoay không vuông góc với trục tuyến tính.
- Dạng bàn xoay – Ở dạng bàn xoay đôi, hai cách quay điều khiển trực tiếp của không gian.
- Dạng bàn cong – Với các dạng bàn cong, hai trục thẳng đứng trên bàn, trong khi trục quay không vuông góc với trục khuỷu.
- Dạng một câu, một câu – câu một câu, một câu có hai câu chuyện bằng một cuộc nói chuyện trên dao cắt và một cuộc nói chuyện trên bàn.
Máy CNC 5 trục cung cấp cho các ngành công nghiệp cơ hội thực hiện các công việc mà trước đây họ không thể hoàn thành. Đối với các nhà sản xuất hiện đang sử dụng trục khuỷu CNC 3, công việc nâng cấp máy CNC 4+1 hoặc thậm chí là máy CNC 5 trục quay hoàn thiện là bước hợp lý tiếp theo trong kế hoạch đầu tư và sản xuất của họ. Tuy nhiên, giá của những máy đó như vậy nên khách hàng nên hiểu rõ quy trình nào đáp ứng tốt nhất các yêu cầu sản phẩm cụ thể. Ngoài ra, cần phải chọn đúng công cụ máy CNC để nhận được khoản tiền lớn và hiệu quả sản xuất hoàn toàn lợi nhuận.