Переход от 3-осевой к 5-осевой обработке на станках с ЧПУ

Запуская 5-осевой станок переключите мышление

Переход с вертикальной оси на пятиосевую обработку деталей требует новых идей. Использование традиционного рабочего захвата и стандартных тисков упускает возможность использования свободы перемещения и доступа к заготовкам, которые может позволить себе пятиосевая обработка. В результате это влияет на общую производительность, эффективность производства и время цикла.

При трехосевой обработке приспособление предназначено для удержания детали в одном положении. Обычно для выполнения следующей операции заготовку вынимают и крепят другим способом или в другом приспособлении, чтобы машина могла получить доступ к большему количеству поверхностей. Пятиосевой станок обладает большей гибкостью в своем движении, чтобы достичь всех поверхностей, но он может сделать это только в том случае, если фиксация заготовки позволяет получить доступ к ним. Поэтому можно сэкономить время на переустановке детали, если закрепить ее оптимальным образом.

При переходе от трехосевой обработки к пятиосевой особое внимание должно быть уделено зазору и устранению помех между фиксацией заготовки и столом станка, корпусом шпинделя и режущими инструментами. Это особенно заметно при обработке мелких деталей на большом столе. С помощью трехосного станка как большие, так и малые заготовки могут обрабатываться на большом столе с относительной легкостью, поскольку доступ к оси остается одинаковым, независимо от размера детали. Однако на пятиосевом станке возникают проблемы с зазором и интерференцией, поскольку мелкие детали, как правило, концентрируются в центре обрабатывающего стола. Край стола может стать препятствием, когда стол поворачивается.

Два распространенных способа преодоления помех включают использование длинного инструмента, который тянется от шпинделя вниз к заготовке, и подъем заготовки со стола, чтобы приблизить деталь к шпинделю. Проблема с первым методом заключается в том, что производительность инструмента может пострадать при увеличении отношения его длины к диаметру. Длинные инструментальные узлы приводят к снижению скорости подачи, уменьшению скорости и глубины резания, что приводит к большему количеству проходов и увеличению размера программы и в конечном итоге приводит к увеличению времени обработки заготовки.

Другой способ решения проблемы – это изучение различных решений для удержания заготовки. Некоторые традиционные методы подъема заготовки над столом включают использование тисков с высокими челюстями, но они создают свою собственную проблему, поскольку зажимной шпиндель может находиться очень далеко от челюсти, что снижает эффективность зажимной системы. Кроме того, если челюсти слишком высокие, они склонны к наклону. Это означает, что усилие зажима заставляет нижнюю часть челюсти двигаться в пространство, не занятое деталью, в то время как верхняя часть челюсти остается в своем первоначальном положении зажима вокруг маленькой детали, образуя V-образную форму и, в итоге, заставляя деталь выдавливаться из верхней части челюстей.

Штабелирующее решение

При использовании системы крепления Big Kaiser’s Unilock пятиосный станок может завершить всю обработку заготовки за одну установку. Система имеет два основных компонента: зажимную ручку и зажимной патрон. Ручка прикреплена к нижней стороне приспособления, а патрон установлен на основании на столе машины. Система удержания, которая крепится к этой ручке, спроектирована так, чтобы быть прочной, но также и маленькой, поэтому она вписывается в след заготовки, обеспечивая доступ ко всем краям.

Разновидностью этой системы является пятиосная модульная система укладки. Эта система дает пользователям возможность изменять высоту заготовки по отношению к столу, если деталь нуждается в большем возвышении. Модульная штабелирующая система составлена из различных типов оснований разной высоты. Они могут быть сложены и перенастроены в соответствии с требованиями приложения. Big Kaiser’s Unilock имеет две разные высоты основания и три высоты расширений. И основания, и удлинители имеют диаметр корпуса 80 мм, а редукторы уменьшают диаметр корпуса до 50 мм, обеспечивая при этом различные варианты высоты. Основными преимуществами системы укладки являются ее способность поднимать деталь над столом станка, обеспечивая больший зазор для корпуса шпинделя. Подъем заготовки позволяет пользователям использовать инструменты оптимальной длины, чтобы обеспечить качественную и скоростную обработку.

Система дает возможность переместить патрон на 40 мм к краю заготовки. Если смещение менее 40 мм, то часть этого патрона будет выставлена за край детали. Это дает зазор высоты и радиальный зазор, потому что теперь, перейдя от 80 до 50 мм, можно поместить ручку или установить уменьшение как минимум на 25 мм от центральной линии или от края, давая зазор в дополнение к высоте, которая может понадобиться при обработке заготовки.

Размер имеет значение

Пятиосевой станок должен быть рассчитан таким образом, чтобы он вмещал конкретные заготовки, а не широкий диапазон размеров заготовок. Это противоречит трехосному мышлению, при котором заводы обычно покупают самую большую машину, в пределах бюджета и площади помещения.

Перед покупкой пятиосевого станка нужно обсудить с предприятием-изготовителем точные размеры деталей, которые планируется обрабатывать, а также варианты оснастки и удержания рабочего инструмента и заготовки. 

Как увеличить размер хвоста ласточки

«Ласточкин хвост» хорошо подходит для деталей размером менее 150 х 150 мм. Этот тип крепления обладает достаточной силой удержания, при этом обеспечивая полный доступ вокруг всех пяти сторон заготовки. Проблема с этим типом фиксации заключается в том, что он не работает так же хорошо на криволинейных поверхностях, и его нельзя использовать на деталях с различной шириной. Это может привести к свисанию, что отрицательно сказывается на общей устойчивости детали. 

Как достичь совершенства

Самоцентрирующиеся тиски очень распространены при пятиосевой обработке, потому что заготовка удерживается очень близко к центру, что облегчает программирование. Ограничение самоцентрирующихся тисков заключается в том, что они уменьшают доступ к заготовке, поскольку захватывают ее с двух противоположных поверхностей, создавая препятствие для пятиосевой обработки.

Не думайте, что ваше приспособление должно быть спроектировано вокруг детали. Удержание заготовки может принимать совершенно иную форму. Рассмотрите различные варианты. У пятиосевого станка много возможностей, дайте ему оптимальную оснастку, чтобы он мог их проявить и увеличить ваш доход.