Колко е 3+2 Ос Машинна обработка?
3+ 2-осната обработка е вид CNC фрезова обработка, известна още като 5-осна насочена обработка или позиционираща петосна обработка. Основният ѝ принцип е: използване на трите линейни оси (X, Y, Z) на 5-осна машинна машина за движение, като същевременно се използват две ротационни оси (обикновено ос A и ос B или ос A и ос C) за фиксиране на инструмента и детайла под наклонен ъгъл. След заключване на тези две въртящи се оси, машинната машина извършва рязане под тази специфична ъглова посока, точно както високопроизводителна 3-осна машинна машина.
3+ 2-осната обработка не означава, че всичките 5 оси се движат непрекъснато и синхронно по време на процеса на рязане. Вместо това, тя включва първо намиране на най-благоприятния ъгъл и фиксирането му, а след това извършване на 3-осна обработка. Предимството на това е, че може да се извърши обработката на множество страни на детайла с едно затягане, избягвайки многократно затягане, подобрявайки ефективността и точността, и е особено подходяща за обработка на сложни кутиевидни части или форми с наклонени елементи.
Как Does 3+2 AX е Mболен Wорк?
Програмиране и изчисляване на ъгли
CAM софтуерните инженери програмират 3D модели на компютри. Софтуерът ще анализира геометричната форма на частите, автоматично или ръчно ще определи областите, които трябва да бъдат обработени, и ще изчисли идеалния ъгъл на наклон на инструмента за всяка област. Изборът на този ъгъл е от жизненоважно значение, като целта е да се избегне смущение между инструмента и детайла или приспособлението, като същевременно се гарантира, че инструментът контактува с детайла при най-добри условия на рязане.
Позициониране на ротационната ос
Програмата за обработка се зарежда в CNC машината. Машината първо изпълнява командата за движение на въртящата се ос, като прецизно завърта инструмента (или работната маса, в зависимост от конструкцията на машината) до ъгъла, зададен от програмата.
Заключване и рязане
Въртящият се вал спира да се движи и остава в това положение. От този момент нататък системата за управление го разглежда като нова „3-осна“ координатна система за обработка.
3-осна обработка
Машината стартира и използва само осите X, Y и Z, за да извършва високоскоростни и стабилни движения на рязане, докато всички задачи за обработка под текущия ъгъл бъдат завършени.
Процес на повторение
След като 3-осната обработка приключи, машинният инструмент ще задвижи въртящата се ос, за да се премести до следващия предварително определен ъгъл и ще я заключи, започвайки нов кръг от 3-осна обработка. Този цикъл продължава, докато всички елементи на детайла бъдат обработени машинно.
Материали, използвани при 3+2-осна обработка
Обикновени метали:
- Алуминий (6061, 7075 и др.)
- Неръждаема стомана
- титан
- Месинг и мед
Алуминий
Алуминиевата сплав е един от най-разпространените материали в 3+2-осната обработка и е силно предпочитана заради отличната си обработваемост, високата якост и лекотата.
3+ 2-осната обработка използва по-къси режещи инструменти за рязане под наклонен ъгъл, което може ефективно да избегне деформацията, която е склонна да се появи в алуминиевите сплави по време на обработка, да постигне изключително висока точност на размерите и гладко качество на повърхността и да намали необходимостта от последваща обработка.
Неръждаема стомана
Неръждаемата стомана се използва широко в медицинската и хранително-вкусовата промишленост поради устойчивостта си на корозия и добрите механични свойства. 3+2-осната обработка е изключително подходяща за производство на сложно структурирани корпуси на клапани, корпуси на помпи и хирургически инструменти в тези области.
титан
Титановите сплави се използват главно в аерокосмическата индустрия и медицинските импланти. Те са с висока якост, леко тегло и добра биосъвместимост, но също така са типични трудни за машинна обработка материали.
3+ 2-осната обработка значително подобрява твърдостта на технологичната система, като използва къси инструменти за рязане под фиксирани ъгли, което е от решаващо значение за предотвратяване на вибрациите и износването на инструмента, които са склонни да възникват при обработката на титанови сплави.
Ключовите предимства на 3+2-осната обработка
По-висока точност
Ядрото на постигането на по-висока прецизност при 3+2-осна обработка се крие в „завършването на многостранна обработка с едно затягане“.
Технологията с 3+2 оси позиционира детайла до необходимия ъгъл чрез въртяща се ос и след това го заключва. Само с едно затягане всички наклонени повърхности и различни ъгли се обработват с помощта на три линейни оси, елиминирайки кумулативните грешки, причинени от множеството затягания, като по този начин се гарантира цялостната геометрична точност и позиционен толеранс на детайла.
Намалено време за настройка и цикъл
3+ 2-осната обработка елиминира сложните изчисления на движението на осите и забавянето, необходими за поддържане на вертикалната повърхност на режещия инструмент при непрекъсната 5-осна обработка. Пътят на рязане е по-директен и ефективен, което значително намалява общото време за производство от суровините до готовите продукти като цяло.
Подобрено покритие на повърхността
При обработка на дълбоки кухини или стръмни странични стени, 3-осните машинни инструменти трябва да използват инструменти с дълъг надвес, които лесно могат да причинят вибрации и трептене, оставяйки следи от вибрации върху повърхността на детайла.
3+ 2-осната обработка позволява на къси и твърди инструменти да достигнат до тези зони чрез накланяне на детайла, ефективно потискайки вибрациите.
Достъп до труднодостъпни зони
3+2-осната обработка е като осигуряване на „оптимална перспектива“ на режещия инструмент. Чрез гъвкаво регулиране на пространственото положение на детайла, може да се създаде безпрепятствен път за режещия инструмент, което му позволява лесно да достигне до тези преди това труднодостъпни зони.
По-ниска цена в сравнение с пълната 5-осна система
По отношение на хардуера, 5-осните машинни инструменти с 3+2 осни функции обикновено са по-евтини от високопроизводителните непрекъснати 5-осни машини, тъй като имат малко по-ниски изисквания към динамичния отговор и синхронизацията на въртящите се оси.
По отношение на режещите инструменти и ежедневната поддръжка, 3+2-осните машини използват повече стандартни режещи инструменти, а разходите за износване и поддръжка на машинния инструмент също са относително по-ниски. Следователно, за приложения, които не изискват обработка на сложни повърхности със свободна форма, 3+2-осната обработка предлага решение, което постига перфектен баланс между цена и възможности.
Какво е 5-осна обработка?
5-осната CNC обработка е компютърно контролиран производствен процес, който използва пет различни оси на движение, за да осигури по-голяма гъвкавост и прецизност по време на обработка. Освен конвенционалните линейни оси X, Y и Z, 5-осната CNC машина работи и с две допълнителни ротационни оси, обикновено наричани ос A и ос B.
С интегрирането на тези ротационни оси, режещият инструмент може да захваща детайла от широк диапазон от ъгли и ориентации. Този разширен диапазон на движение позволява прецизна обработка на силно сложни форми, включително дълбоки кухини, подрязвания, контурни повърхности и сложни криви. Възможността за накланяне и завъртане на инструмента значително минимизира необходимостта от множество настройки и препозициониране, подобрявайки както ефективността на обработката, така и общата точност.
3+ 2-осна обработка и непрекъсната 5-осна обработка: ключови разлики
3+2 осна обработка
По време на рязане въртящата се ос остава неподвижна. Целта ѝ е да „позиционира“ и след това да извърши ефективно рязане във фиксирана посока.
Непрекъсната 5-осна обработка
По време на целия процес на рязане, всичките пет оси (три линейни оси и две ротационни оси) се движат едновременно, непрекъснато и координирано. Целта му е „динамично формоване“, което се използва за обработка на изключително сложни повърхности със свободна форма, като например работни колела, витла, лопатки на турбини и др.
3+2 осова обработка vs Пълна 5-осна обработка
| Особеност | 3+2 осова обработка | Пълна 5-осна обработка |
| Използвани оси | X, Y, Z + две оси за позициониране | X, Y, Z + две едновременни ротационни оси |
| Тип движение | Линейно с позиционно въртене | Напълно едновременно движение |
| цена | Среден | Високо |
| Време за цикъл | Умерена | Най-бърз |
| Най-добър за | Части със средна сложност | Високо сложни, органични форми |
3+2 осите се справят отлично с обработката на детайли, съставени от множество дискретни ъглови равнини, докато непрекъснатата 5-осна система се фокусира върху сложни извити повърхности, които изискват посоката на инструмента постоянна промяна по време на движение.
Съвети за дизайн за 3+2 Ос Машинни
Оптимизиране на ориентацията на частите
По време на етапа на проектиране е необходимо да се обмисли как да се обработят най-много елементи с най-малки ъгли на позициониране на оста на въртене. Идеалната цел е да се подредят възможно най-много отвори, кухини и профили върху детайла в една и съща посока или в няколко посоки.
Осигурете достъп до инструментите
Когато накланяте детайла под ъгъл, трябва да се извърши щателна проверка за интерференция. Трябва да се провери не само върха на инструмента, но и дали държачът на инструмента, затягащото устройство и дори главата на шпиндела ще се сблъскат с други части на детайла, приспособлението или работната маса на машината.
При проектирането на дълбоки кухини или вдлъбнати елементи е необходимо да се гарантира, че при планирания ъгъл на наклон има достатъчна дължина на инструмента, за да достигне безопасно долната повърхност на обработвания материал, и че държачът на инструмента няма да надраска страничната стена.
Проектирайте сигурни осветителни тела
Тъй като 3+2-осната обработка се извършва под различни ъгли и понякога дори с обърнат детайл, приспособлението трябва да осигурява надеждно затягане във всички посоки. Конструкцията на самото приспособление трябва да бъде възможно най-компактна и ниска, за да се избегне смущение от компонентите на машинния инструмент по време на въртене.
Проектиране за равнинна обработка
При всеки ъгъл на позициониране, оста 3+2 е по същество 3-осна обработка. Следователно, идеалните характеристики са онези „равнинни“ характеристики, които могат да бъдат ефективно обработени с помощта на 3-осна стратегия. Въпреки че може да обработва някои плитки повърхности, сложните 3-измерни повърхности със свободна форма остават силната страна на непрекъснатата 5-осна обработка.
Защо да изберете 3+2 Ос Машинна обработка за производство
За компании, които изискват гъвкавост, прецизност и ефективност, без да инвестират в пълноценни 5-осни системи, 3+2 обработката осигурява перфектното решение.
Ето някои реални ползи, за които производителите съобщават:
- 40–60% по-кратки цикли в сравнение с традиционната 3-осна обработка
- Подобрена точност при многоповърхностни детайли
- Намалени разходи за приспособления, тъй като са необходими по-малко настройки
- По-добра производителност за производство на малки до средни партиди
- По-високо използване на машината, тъй като въртящите се оси могат да се препозиционират автоматично
Като цяло, 3+2 обработката максимизира възможностите на стандартните 5-осни машини без сложността на програмирането на непрекъснато движение.
Области на приложение на 3+2-осната обработка
Аерокосмическа индустрия
Аерокосмическата промишленост е една от най-представителните области на приложение на 3+2-осната обработка. Структурните компоненти на самолетите, като ребра на крилата, рамки и окачвачи, обикновено се фрезоват от едно цяло парче алуминиева или титаниева сплав. Те имат сложни структури, тънки стени и съдържат голям брой отвори, кухини и издатини, които трябва да бъдат обработени под различни ъгли. 3+2-осната обработка може да извърши по-голямата част от обработката на елементите върху петте повърхности на детайла чрез едно затягане.
Производство на плесени
Независимо дали става въпрос за шприцформа, леярска форма или щанцова форма, техните сърца и плъзгачи обикновено имат сложна геометрия, включително дълбоки кухини, стръмни странични стени и сложни канали за охлаждаща вода. 3+ 2-осната обработка може лесно да наклони инструмента до оптималния ъгъл, прецизно да фрезова тези труднодостъпни зони и да произведе прецизно ъглови наклонени отвори за щифтове и плъзгащи механизми.
Индустрия за медицински изделия
Медицинската област има изключително високи изисквания към прецизността, повърхностната обработка и обработката на биосъвместими материали на частите. 3+2-осната обработка е изключително подходяща за производство на части като изкуствени стави, хирургически инструменти и костни пластини. Тя може да избегне рисковете от замърсяване и грешки, причинени от вторичното затягане, като същевременно осигурява перфектното съвпадение между импланта и човешката кост, което е от решаващо значение за успеха на операцията.
Енергетика и тежка промишленост
В енергийния сектор, като например лопатките на парни турбини и газови турбини, тези части обикновено са изработени от трудни за машинна обработка материали, като например високотемпературни сплави, и имат сложна геометрия.
3+ 2-осната обработка позволява използването на къси и твърди инструменти за навлизане в детайла под най-подходящия ъгъл, което е от решаващо значение за поддържане на живота на инструмента, контрол на топлината при рязане и осигуряване на целостта на повърхността на детайла.
Партнирайте с опитен 3+2 Ос Машинен производител NOBLE
В NOBLE сме специализирани в 3+2-осни CNC обработващи услуги, както за прототипи, така и за производствени серии. Нашите усъвършенствани многоосни обработващи центрове ни позволяват да произвеждаме прецизни компоненти от алуминий, неръждаема стомана, титан и инженерни пластмаси с високи допуски и изключителна повърхностна обработка.
Независимо дали имате нужда от малка партида прототипи или мащабно производство, нашият опитен инженерен екип предлага:
- Професионална поддръжка на DFM (Проектиране за технологичност)
- Бързо и надеждно офериране
- Постоянен контрол на качеството чрез инспекция с CMM
- Гъвкаво планиране на производството
Като ни изберете за ваш производствен партньор, ще се възползвате от ефективността на 3+2-осната обработка и надеждността на надежден доставчик на прецизна обработка.
Често задавани въпроси за 3+2 осова обработка
Какво е 3+2-осна обработка и как работи?
3+2 осната обработка, известна още като петосна позиционна обработка, е CNC процес, при който детайлът се накланя и завърта в желаната позиция с помощта на две ротационни оси преди рязане. След като детайлът е фиксиран под желания ъгъл, машината извършва 3-осни операции. Това позволява обработката на сложни части от множество ориентации без множество настройки.
Каква е разликата между 3+2-осна обработка и пълна 5-осна обработка?
При 3+2-осна обработка, двете ротационни оси позиционират детайла, но остават неподвижни по време на рязане. При пълна 5-осна обработка, всичките пет оси се движат едновременно по време на рязане. 3+2 предлага повечето от предимствата на 5-осната обработка на по-ниска цена и с по-лесно програмиране, което я прави идеална за много прецизни компоненти.
Кои са основните предимства на 3+2-осната CNC обработка?
3+2-осната обработка осигурява отлична прецизност, подобрена повърхностна обработка и по-бързо производство чрез намаляване на времето за настройка. Тя също така позволява обработка на труднодостъпни елементи, като например ъглови отвори, подрязвания и дълбоки джобове, като същевременно се поддържа висока консистентност и точност.
В кои индустрии обикновено се използва 3+2-осна обработка?
Тази технология се използва широко в аерокосмическата, медицинската, автомобилната, производството на матрици и електронната промишленост. Тя е идеална за производство на сложни компоненти като скоби, корпуси на турбини, медицински импланти и високопрецизни матрици.
По-рентабилна ли е 3+2 обработката от 5-осната обработка?
Да. 3+2-осната обработка предлага голяма част от гъвкавостта на 5-осната обработка, но с по-ниски разходи за оборудване и програмиране. Тя е особено рентабилна за части, които изискват ъглови елементи, но не и непрекъснато многоосно контуриране.
