Ce înseamnă 3+2 Axă Prelucrare?
Prelucrarea pe 3+ 2 axe este un tip de metodă de prelucrare CNC prin frezare , cunoscută și sub denumirea de prelucrare direcțională pe 5 axe sau prelucrare cu poziționare pe cinci axe. Principiul său de bază este: utilizarea celor trei axe liniare (X, Y, Z) ale unei mașini-unealtă pe 5 axe pentru mișcare, utilizând în același timp două axe de rotație (de obicei axa A și axa B, sau axa A și axa C) pentru a fixa scula și piesa de prelucrat la un unghi înclinat. După blocarea acestor două axe de rotație, mașina-unealtă efectuează tăierea în acea direcție specifică a unghiului, la fel ca o mașină-unealtă de înaltă performanță pe 3 axe.
Prelucrarea pe 3+ 2 axe nu înseamnă că toate cele 5 axe se mișcă continuu și sincron în timpul procesului de așchiere. În schimb, implică mai întâi găsirea celui mai favorabil unghi și fixarea acestuia, iar apoi efectuarea prelucrării pe 3 axe. Avantajul acestui proces este că se pot finaliza prelucrarea mai multor fețe ale piesei de prelucrat într-o singură prindere, evitând prinderea repetată, îmbunătățind eficiența și precizia și fiind deosebit de potrivită pentru prelucrarea pieselor complexe de tip cutie sau a matrițelor cu caracteristici înclinate.
Cum Does 3+2 AX este Mdureros Work?
Programare și calcul unghi
Inginerii software CAM programează modele 3D pe computere. Software-ul va analiza forma geometrică a pieselor, va determina automat sau manual zonele care trebuie prelucrate și va calcula unghiul ideal de înclinare a sculei pentru fiecare zonă. Selectarea acestui unghi este de o importanță vitală, având ca scop evitarea interferențelor dintre sculă și piesa de prelucrat sau dispozitivul de fixare, asigurând în același timp contactul dintre sculă și piesa de prelucrat în cele mai bune condiții de așchiere.
Poziționarea axei de rotație
Programul de prelucrare este încărcat în mașina-unealtă CNC. Mașina-unealtă execută mai întâi comanda de mișcare a axei de rotație, mișcând cu precizie scula (sau masa de lucru, în funcție de structura mașinii-unealtă) la unghiul setat de program.
Blocare și tăiere
Arborele rotativ se oprește din mișcare și rămâne în această poziție. Din acest moment, sistemul de control îl consideră un nou sistem de coordonate de prelucrare „pe 3 axe”.
Prelucrare cu 3 axe
Mașina-unealtă pornește și folosește doar axele X, Y și Z pentru a efectua mișcări de așchiere de mare viteză și stabile până când toate sarcinile de prelucrare la unghiul curent sunt finalizate.
Proces de repetiție
După finalizarea prelucrării pe 3 axe, mașina-unealtă va acționa axa de rotație pentru a se deplasa la următorul unghi predeterminat și o va bloca, începând o nouă rundă de prelucrare pe 3 axe. Acest ciclu continuă până când toate caracteristicile piesei au fost prelucrate.
Materiale utilizate în prelucrarea cu 3+2 axe
Metale comune:
- Aluminiu (6061, 7075 etc.)
- Oţel inoxidabil
- Titan
- alamă și cupru
Aluminiu:
Aliajul de aluminiu este unul dintre cele mai comune materiale în prelucrarea pe 3+2 axe și este foarte apreciat pentru prelucrabilitatea sa excelentă, rezistența ridicată și proprietățile de greutate redusă.
Prelucrarea pe 3+ 2 axe utilizează scule așchietoare mai scurte pentru tăierea la un unghi înclinat, ceea ce poate evita eficient deformarea care este predispusă să apară în aliajele de aluminiu în timpul prelucrării, poate obține o precizie dimensională extrem de ridicată și o calitate netedă a suprafeței și reduce necesitatea finisării ulterioare.
Oţel inoxidabil
Oțelul inoxidabil este utilizat pe scară largă în industria medicală și alimentară datorită rezistenței sale la coroziune și proprietăților mecanice bune. Prelucrarea în 3+2 axe este foarte potrivită pentru fabricarea corpurilor de supape cu structură complexă, a carcasei de pompe și a instrumentelor chirurgicale în aceste domenii.
Titan
Aliajele de titan sunt utilizate în principal în domeniile aerospațial și al implanturilor medicale. Acestea au o rezistență ridicată, o greutate redusă și o biocompatibilitate bună, dar sunt și materiale tipice dificil de prelucrat.
Prelucrarea pe 3+ 2 axe îmbunătățește semnificativ rigiditatea sistemului de proces prin utilizarea sculelor scurte pentru tăierea la unghiuri fixe, ceea ce este crucial pentru prevenirea vibrațiilor și uzurii sculelor care sunt predispuse să apară la prelucrarea aliajelor de titan.
Avantajele cheie ale prelucrării cu 3+2 axe
Precizie mai mare
Esența obținerii unei precizii superioare în prelucrarea pe 3+2 axe constă în „finalizarea prelucrării multi-fețe cu o singură prindere”.
Tehnologia cu 3+2 axe poziționează piesa de prelucrat la unghiul necesar printr-o axă rotativă și apoi o blochează. Într-o singură prindere, toate suprafețele înclinate și diferitele unghiuri sunt prelucrate folosind trei axe liniare, eliminând erorile cumulative cauzate de prinderile multiple, asigurând astfel precizia geometrică generală și toleranța pozițională a piesei.
Timp de configurare și ciclu redus
Prelucrarea pe 3+ 2 axe elimină calculele complexe de mișcare a axelor și decelerarea necesare pentru a menține suprafața verticală a sculei așchietoare în prelucrarea continuă pe 5 axe. Traiectoria de așchiere este mai directă și mai eficientă, reducând semnificativ timpul total de producție de la materiile prime la produsele finite în general.
Îmbunătățirea finisării suprafeței
La prelucrarea cavităților adânci sau a pereților laterali abrupți, mașinile-unelte pe 3 axe trebuie să utilizeze scule cu console lungi, care pot provoca cu ușurință vibrații și fluturare, lăsând urme de vibrații pe suprafața piesei de prelucrat.
Prelucrarea pe 3+ 2 axe permite sculelor scurte și rigide să ajungă în aceste zone prin înclinarea piesei de prelucrat, suprimând eficient vibrațiile.
Acces în zone greu accesibile
Prelucrarea pe 3+2 axe este ca și cum ai oferi sculei așchietoare o „perspectivă optimă”. Prin ajustarea flexibilă a poziției spațiale a piesei de prelucrat, se poate crea o traiectorie neobstrucționată pentru sculele așchietoare, permițându-i să ajungă cu ușurință în aceste zone anterior greu accesibile.
Cost mai mic comparativ cu mașina pe 5 axe
În ceea ce privește hardware-ul, mașinile-unelte cu 5 axe cu funcții de 3+2 axe sunt de obicei mai ieftine decât mașinile-unelte continue cu 5 axe de înaltă performanță, deoarece au cerințe puțin mai mici pentru răspunsul dinamic și performanța de sincronizare a axelor rotative.
În ceea ce privește sculele așchietoare și întreținerea zilnică, mașinile cu 3+2 axe utilizează mai mult sculele așchietoare standard, iar uzura și costurile de întreținere ale mașinii-unealtă sunt, de asemenea, relativ mai mici. Prin urmare, pentru aplicațiile care nu necesită prelucrarea suprafețelor complexe cu formă liberă, prelucrarea cu 3+2 axe oferă o soluție care atinge un echilibru perfect între cost și capacitate.
Ce Este Prelucrare pe 5 axe?
Prelucrarea CNC pe 5 axe este un proces de fabricație controlat de computer care utilizează cinci axe diferite de mișcare pentru a oferi o flexibilitate și o precizie sporite în timpul prelucrării. Pe lângă axele liniare convenționale X, Y și Z, o mașină CNC pe 5 axe funcționează și cu două axe de rotație suplimentare, identificate în mod obișnuit ca axa A și axa B.
Prin integrarea acestor axe de rotație, scula așchietoare poate acționa piesa de prelucrat dintr-o gamă largă de unghiuri și orientări. Această gamă extinsă de mișcare permite prelucrarea precisă a unor forme extrem de complexe, inclusiv cavități adânci, degajări, suprafețe conturate și curbe complicate. Capacitatea de a înclina și roti scula minimizează semnificativ necesitatea unor setări și repoziționări multiple, îmbunătățind atât eficiența prelucrării, cât și precizia generală.
Prelucrarea cu 3+ 2 axe și prelucrarea continuă cu 5 axe: Diferențe cheie
Prelucrare 3+2 axe
În timpul tăierii, axa de rotație rămâne staționară. Scopul său este de a „poziționa” și apoi de a efectua o tăiere eficientă într-o direcție fixă.
Prelucrare continuă pe 5 axe
Pe parcursul întregului proces de tăiere, toate cele cinci axe (trei axe liniare și două axe de rotație) se mișcă simultan, continuu și coordonat. Scopul său este „formarea dinamică”, care este utilizată pentru prelucrarea suprafețelor cu formă liberă extrem de complexe, cum ar fi rotoare, elice, pale de turbină etc.
Prelucrare cu 3+2 axe vs Prelucrare completă pe 5 axe
| Caracteristică | Prelucrare cu 3+2 axe | Prelucrare completă pe 5 axe |
| Topoare în uz | X, Y, Z + două axe de poziționare | X, Y, Z + două axe rotative simultane |
| Tip de mișcare | Liniar cu rotație pozițională | Mișcare complet simultană |
| Costat | Mediu | Înalt |
| Durata ciclului | Moderat | Cel mai rapid |
| Cele mai bune | Părți de complexitate moderată | Forme organice extrem de complexe |
Axa 3+2 excelează la prelucrarea pieselor compuse din mai multe planuri unghiulare discrete, în timp ce axa continuă pe 5 axe se concentrează pe suprafețe curbate complexe care necesită schimbarea constantă a direcției sculei în timpul mișcării.
Sfaturi de design pentru 3+2 Axă prelucrare
Optimizați orientarea piesei
În etapa de proiectare, este necesar să se ia în considerare modul de procesare a celor mai multe caracteristici cu cele mai mici unghiuri de poziționare a axei de rotație. Scopul ideal este de a aranja cât mai multe găuri, cavități și profile pe piesă în aceeași direcție sau în câteva direcții.
Asigurați accesul la scule
Când înclinați piesa de prelucrat la un anumit unghi, trebuie efectuată o verificare amănunțită a interferențelor. Nu trebuie examinat doar vârful sculei, ci și dacă suportul sculei, dispozitivul de prindere și chiar capul axului se vor ciocni de alte părți ale piesei de prelucrat, de dispozitivul de fixare sau de masa de lucru a mașinii-unelte.
La proiectarea unor cavități adânci sau a unor elemente concave, este necesar să se asigure că, la unghiul de înclinare planificat, există o lungime suficientă a sculei pentru a ajunge în siguranță la suprafața inferioară de prelucrare, iar portscula nu va zgâria peretele lateral.
Proiectați corpuri de fixare sigure
Întrucât prelucrarea pe 3+2 axe se efectuează la unghiuri diferite și uneori chiar cu piesa de prelucrat inversată, dispozitivul de fixare trebuie să ofere o fixare fiabilă în toate direcțiile. Designul dispozitivului de fixare în sine trebuie să fie cât mai compact și mai jos posibil pentru a evita interferențele cu componentele mașinii-unelte în timpul rotației.
Proiectare pentru prelucrare planară
La fiecare unghi de poziționare, axa 3+2 este în esență o prelucrare pe 3 axe. Prin urmare, caracteristicile ideale sunt acele caracteristici „planare” care pot fi procesate eficient folosind o strategie pe 3 axe. Deși se pot procesa unele suprafețe superficiale, suprafețele complexe tridimensionale cu formă liberă rămân punctul forte al prelucrării continue pe 5 axe.
De ce să alegeți 3+2 Axă Prelucrare pentru producție
Pentru companiile care necesită flexibilitate, precizie și eficiență fără a investi în sisteme complete pe 5 axe, prelucrarea 3+2 oferă soluția perfectă.
Iată câteva beneficii concrete raportate de producători:
- Timpi de ciclu cu 40–60% mai scurți în comparație cu prelucrarea tradițională pe 3 axe
- Precizie îmbunătățită la piesele cu suprafețe multiple
- Costuri reduse cu accesoriile, deoarece sunt necesare mai puține configurări
- Productivitate mai bună pentru producția în loturi mici și medii
- Utilizare mai mare a mașinii, deoarece axele rotative se pot repoziționa automat
Per total, prelucrarea 3+2 maximizează capacitatea mașinilor standard cu 5 axe fără complexitatea programării mișcării continue.
Domeniile de aplicare ale prelucrării cu 3+2 axe
Industria Aerospațială:
Industria aerospațială este unul dintre cele mai reprezentative domenii de aplicare ale prelucrării cu 3+2 axe. Componentele structurale ale aeronavelor, cum ar fi nervurile aripilor, cadrele și suporturile de prindere, sunt de obicei frezate dintr-o singură bucată brută de aliaj de aluminiu sau aliaj de titan. Acestea au structuri complexe, pereți subțiri și conțin un număr mare de găuri, cavități și proeminențe care trebuie prelucrate la unghiuri diferite. Prelucrarea cu 3+2 axe poate finaliza majoritatea prelucrărilor caracteristice pe cele cinci suprafețe ale unei piese printr-o singură prindere.
Fabricarea mucegaiului
Fie că este vorba de o matriță de injecție, o matriță de turnare sub presiune sau o matriță de ștanțare, miezurile și glisoarele acestora au de obicei geometrii complexe, inclusiv cavități adânci, pereți laterali abrupți și canale complexe de apă de răcire. Prelucrarea pe 3+ axe poate înclina cu ușurință scula la unghiul optim, poate freza cu precizie aceste zone greu accesibile și poate produce găuri de știft înclinate cu precizie și mecanisme de glisare.
Industria dispozitivelor medicale
Domeniul medical are cerințe extrem de ridicate pentru precizia, finisarea suprafeței și prelucrarea materialelor biocompatibile pentru piese. Prelucrarea pe 3+2 axe este foarte potrivită pentru fabricarea de piese precum articulații artificiale, instrumente chirurgicale și plăci osoase. Aceasta poate evita riscurile de contaminare și eroare aduse de prinderea secundară, asigurând în același timp potrivirea perfectă dintre implant și osul uman, ceea ce este crucial pentru succesul intervenției chirurgicale.
Energie și industria grea
În sectorul energetic, cum ar fi palele turbinelor cu abur și ale turbinelor cu gaz, aceste piese sunt de obicei fabricate din materiale dificil de prelucrat, cum ar fi aliajele pentru temperaturi înalte, și au geometrii complexe.
Prelucrarea pe 3+ 2 axe permite utilizarea unor scule scurte și rigide pentru a pătrunde în piesa de prelucrat la cel mai potrivit unghi, ceea ce este crucial pentru menținerea duratei de viață a sculei, controlul căldurii de așchiere și asigurarea integrității suprafeței piesei.
Colaborați cu un expert 3+2 Axă Producator de prelucrari mecanice NOBIL
La NOBLE, ne specializăm în servicii de prelucrare CNC pe 3+2 axe, atât pentru prototipuri, cât și pentru serii de producție. Centrele noastre avansate de prelucrare multiaxe ne permit să producem componente de precizie din aluminiu, oțel inoxidabil, titan și materiale plastice inginerești, cu toleranțe strânse și finisaje de suprafață excepționale.
Indiferent dacă aveți nevoie de un lot mic de piese prototip sau de o producție la scară largă, echipa noastră de ingineri experimentată vă oferă:
- Suport profesional DFM (Proiectare pentru Fabricabilitate)
- Ofertă rapidă și fiabilă
- Control constant al calității folosind inspecția CMM
- Programarea flexibilă a producției
Alegându-ne ca partener de producție, veți beneficia de eficiența prelucrării pe 3+2 axe și de fiabilitatea unui furnizor de încredere de prelucrări de precizie.
Întrebări frecvente despre Prelucrare cu 3+2 axe
Ce este prelucrarea cu 3+2 axe și cum funcționează?
Prelucrarea pe 3+2 axe, cunoscută și sub denumirea de prelucrare pozițională pe cinci axe, este un proces CNC în care piesa este înclinată și rotită în poziție folosind două axe rotative înainte de tăiere. Odată ce piesa de prelucrat este fixată la unghiul dorit, mașina efectuează operații pe 3 axe. Acest lucru permite prelucrarea pieselor complexe din orientări multiple, fără configurații multiple.
Care este diferența dintre prelucrarea pe 3+2 axe și prelucrarea completă pe 5 axe?
În prelucrarea cu 3+2 axe, cele două axe rotative poziționează piesa, dar rămân staționare în timpul așchierii. În prelucrarea completă pe 5 axe, toate cele cinci axe se mișcă simultan în timpul așchierii. Prelucrarea cu 3+2 oferă majoritatea avantajelor axei pe 5 axe la un cost mai mic și cu o programare mai simplă, fiind ideală pentru multe componente de precizie.
Care sunt principalele avantaje ale prelucrării CNC pe 3+2 axe?
Prelucrarea pe 3+2 axe oferă o precizie excelentă, un finisaj îmbunătățit al suprafeței și o producție mai rapidă prin reducerea timpilor de configurare. De asemenea, permite prelucrarea elementelor greu accesibile, cum ar fi găurile înclinate, degajările și buzunarele adânci, menținând în același timp o consistență și o precizie ridicate.
Ce industrii utilizează în mod obișnuit prelucrarea pe 3+2 axe?
Această tehnologie este utilizată pe scară largă în industria aerospațială, medicală, auto, de fabricare a matrițelor și electronică. Este ideală pentru producerea de componente complexe, cum ar fi suporturi, carcase de turbine, implanturi medicale și matrițe de înaltă precizie.
Este prelucrarea 3+2 mai rentabilă decât prelucrarea pe 5 axe?
Da. Prelucrarea pe 3+2 axe oferă o mare parte din flexibilitatea prelucrării pe 5 axe, dar cu costuri mai mici de echipament și programare. Este deosebit de eficientă din punct de vedere al costurilor pentru piesele care necesită elemente unghiulare, dar nu și conturare continuă pe mai multe axe.
