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哪個五軸加工中心適合您?

2018-06-30 08:13:14 daoju 134

有充足的理由來利用當今的五軸加工技術。 首先,它可以讓您訪問棱柱工件的所有五麵。 如果除了能夠消除額外的設置或流程之外的其他原因,這種技術可以在廣泛的應用中以合理的價格得到支持。 隨著零件變得越來越複雜,通過傳統的三軸加工中心生成複雜的工件特征或無法有效加工的輪廓的能力,投資回報也會增加。

但是有很多方法可以進行五軸加工,如何知道什麼是最適合您的商店? DMG MORI航空航天卓越中心總經理Jeff Wallace提供了一些見解。

他說,在各種配置中,大約47種五軸機床型號, DMG MORI已經處於向日益成熟的五軸加工技術過渡的階段。 無論您是第一次推出五軸還是需要更高的加工能力,都有多種選擇需要考慮。

為什麼選擇五軸加工?

有些人錯誤地認為五軸技術隻適用於最複雜的部件。 雖然它確實擅長,但絕大多數應用僅用於在單一設置中加工工件的五個側麵。 通過三軸加工,作業可能需要兩個,三個或更多設置才能獲得零件的所有功能。 使用一體化方法,除了每次重新定位零件時可能出錯的情況外,還可以消除這些額外的設置。 在這些地麵上使用五軸機床的理由很簡單,總體設置,機器時間和減少的夾具都大大減少了。

五軸加工的另一個固有優勢是它可以使用更短的刀具,因為刀具/刀架組合可以遠離工件上的幹涉表麵或特征。 這在模具工作中尤為重要,在這種工作中,刀架的延伸部分通常用於深腔表麵。 較短的刀具可減少振動,允許更重或更快的切削,更好的表麵光潔度和更長的刀具壽命。

特別是對於加工車間,五軸加工使複雜零件可以從固體材料切割,否則可能需要鑄造。 這使短時間的快速周轉和高價值零件的原型工作成為可能。 這是一個很好的機會,使這家商店與低端技術競爭對手脫穎而出,並建立一個更有利可圖的業務。

適合零件的五軸技術

首先,考慮你的部分。 他們多大? 它們的重量是多少? 他們需要什麼級別的準確度?

例如,如果零件尺寸中小,采用當今的技術,傾斜台式機器將是最好的選擇。 如果零件又大又重,可能是龍門式機器或臥式加工中心的鉸接頭可能是唯一的選擇。 僅此考慮因素將縮小您的選擇範圍,並幫助您比較所需範圍內的各種機器型號的功能。

從3 + 2加工中心開始

DMG MORI CMX U係列3 + 2加工中心

獲得零件五麵的最簡單和最便宜的方法是使用3 + 2機器配置。 對於中小型機器,這通常意味著三軸加工中心帶有傾斜旋轉工作台以定位零件。 當然,這可以通過標準三軸加工中心上的輔助雙軸工作台來完成。 但是帶有集成傾斜台的機器可提供更好的加工性能,並且更易於設置和編程。

使用3 + 2加工中心時,第四和第五根軸在零件加工時被鎖定。 仍然,幾乎任何工件的平麵都可以呈現在主軸上,並且可以有效地切割出令人驚訝的複雜部件。

在DMG MORI的情況下,旋轉轉台集成在CMX U係列 3 + 2機器中。Wallace說,采用C型框架結構,這些通用加工中心還允許將主軸設置為垂直或水平方向。

向上移動到完整的五軸加工

下一步是將完全同步輪廓控製添加到其他類似的機器配置中,由DMG MORI的DMU係列代表。全五軸控製的主要優點是,您現在可以動態地將刀具傾斜到切削區域,遠離幹涉區域,或者保持刀具矢量在傾斜或自由流動的表麵上進給時保持恒定。 這就是為什麼五軸加工被廣泛用於航空航天部件,整形外科和其他具有彎曲特征的部件的原因。

DMG Mori五軸加工技術

對於其他幾種零件,五軸可以更有效地使用切削刀具。 將刀具相對於工件表麵傾斜支持更好地利用銑削槽紋,通常用刀具的側麵而不是刀具的端部切削。

此外,采用3軸工藝,球頭立六月丁香幾乎沒有替代方案來生成輪廓表麵。要獲得光滑的表麵需要多次通過,步長非常小,這需要大量的機器時間,並且可能仍然需要另一個輔助過程來平滑尖點。 通過五軸加工,您甚至可以使用扁平前端六月丁香來生成一些輪廓曲麵。 在有時被稱為“sturtz銑削”的過程中,刀具傾斜到切削中,將刀具的半徑呈現在零件的表麵上。

通過完整的五軸控製,訪問零件的更多特征的能力更加明顯,因為該工具可以動態地遠離零件上的幹涉區域。 全五軸控製提供了詳細記錄難以觸及的特征的機會 - 例如口袋或凸台的角落 - 並在此過程中創建更光滑的表麵。 這種能力可以消除對二次加工的需求,例如模具/模具加工中的沉降式EDM。

更高的精度和生產

生產環境中對零件精度要求較高,對機器的構造和運動控製係統提出了更高的要求。 為滿足這些需求,DMG MORI的NMV係列是一台立式機器,其立柱(X和Y軸)以“盒中盒”結構在頭頂上行進。

該機器性能的關鍵是在B和C旋轉軸上使用直接驅動電機,如果在加工過程中對旋轉加速和減速有很高的要求,有時可能會受到限製,例如在製造BLISK或葉輪。

首先,直接驅動伺服係統速度更快,B(傾斜)轉速超過50 RPM,C軸轉速高達1,200 RPM,可選轉動。 直驅電機還消除了大多數齒輪驅動係統常見的間隙。 NVM機器上的機床主軸也是直接驅動,可在更寬的速度範圍內提供全功率,並具有更好的加速/減速速率。

其次,機器的撞錘是八角形的,四個導軌彼此對角,“捕獲”中間的撞錘。 華萊士說這種設計控製熱位移,並導致更好的阻尼振動。

另一個五軸加工平台選項是DMG MORI的DMU monoBLOCK係列 。 該加工平台係列提供多種選擇,因此可以針對多種應用更好地配置機器。 通過覆蓋伺服電機和安裝座,C軸齒輪箱和內部冷卻的X軸滾珠螺杆的冷卻係統,可以實現更高的精度。 該機器具有多傳感器係統,可為實時控製係統供電,可以補償由熱條件,工件慣性或其他物理因素引起的小誤差。

DMU monoBLOCK五軸加工

盡管該加工中心係列采用傾斜工作台設計,但它可以處理令人驚訝的大型工件。 在每端支撐和驅動耳軸式工作台,最大的型號可以處理高達13,228磅的工件。 XYZ行程為52.6“×49.2”×35.4“。它甚至可以配備一個更高的速度表,允許在同一台機器上進行垂直車削和五軸加工。

憑借與自動化功能集成的能力 - 例如六托盤交換器 - 這種五軸機器係列廣泛應用於航空航天,汽車,能源,醫療,模具製造等眾多行業。

軟件注意事項

對於五軸加工而言,許多人仍然感到害怕的是零件編程。 然而,CAM係統近年來發展並變得更容易使用。 這些係統包括程序員可以創建五軸刀具路徑並且仍然主要在他們習慣的3軸上下文中工作的功能。 因此,車間可以采用熟悉的切削策略,通過五軸加工提供的附加工件特征來增強。

今天的CAM係統可以在恒定的工具矢量上跟隨多個表麵,同時自動防止違反零件或機器限製。自動切槽檢查可防止意外過度切割相鄰表麵。 有些還提供用於切割常見五軸零件的標準程序,例如刀片和BLISK。 此外,CAM供應商提供的後處理器幾乎可以與任何機器配合使用。 DMG MORI產品解決方案(如Virtual Machine和MfgSuite NC Simulation)有助於在機器程序執行過程之前確保NC程序質量。

DMG MORI,CAM設計用於五軸加工。

在機器上,控件變得更加用戶友好。 例如,DMG MORI的CELOS控製係統可自動檢查主軸,工作台,工具,工件和夾具的3D幹涉。一旦檢測到問題,機器將停止操作,無論是自動模式還是手動模式。

該控件還具有多種標準功能,可幫助設置,管理工具,提供生產信息等。 例如,“作業助手”功能提供菜單引導的機器設置說明和自動探測功能。 自動探測將工件放置在工作台上,同時調整偏移量,而不需要精確地將零件與X軸和Y軸對齊 - 與多個設置中的零件對齊和歸零無關。 該軟件還可以確保工件在可用的五軸加工範圍內正確定位。

CNC的另一個好處是可定製的界麵,允許用戶根據當前係統的外觀進行配置。 據說CELOS類似於Fanuc或西門子控製,進一步擴大了喜歡類似於其他生產設備的界麵的商店的舒適區。

無論您認為五軸加工不適合您的車間,或者您對十年前的技術感到滿意,現在是時候再看看了。 為了幫助您查看哪種類型的機床可能最適合您的車間,請瀏覽DMG Mori的機器選擇器 ,您可以在其中搜索技術類型,控製和尺寸。