Mehrachsige Computer-numerische Steuerungsbearbeitung ist ein machbarer Begriff im Zeitalter der kontinuierlichen industriellen Entwicklung in der Zukunft. Es kann komplexe Formen und präzise Eigenschaften konstruieren, die hohe Fertigungspräzision erfordern. Als berührungslose Maschine hat sie sich von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt zur Schmuckherstellung entwickelt.

Was ist Mehrachsbearbeitung?

Mehrachsbearbeitung ist eine moderne Bearbeitungsform, die in technischen Prozessen verwendet wird, die komplexe Teile durch einfache Einstellungen herstellen kann

Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen der traditionellen Bearbeitung (mit nur X-, Y- und Z-Achsen) und Mehrachs-Bearbeitungskonzepten. Mehrachsbearbeitung erfordert das Platzieren von mehr Achsen auf dem Werkzeug oder Werkstück. Es ermöglicht Rotation oder Bewegung auf mehreren Achsen. Diese Bequemlichkeit hilft, eine fortschrittliche Verarbeitung und Zubehördesign zu erreichen, die normalerweise nicht möglich ist.

Dieser spezielle Prozess ist sehr verbreitet in Bereichen, die komplexe Muster von Teilen erfordern. Beispielsweise erleichtert die Mehrachsbearbeitung die Herstellung von Turbinenschaufeln, motoraktiven Bauteilen oder chirurgischen Implantaten (sogenannte andere Verfahren). Darüber hinaus erhöht dies die Produktivität und reduziert Arbeitsfehlerraten.

Neben der Verbesserung der Richtungsgenauigkeit und Lieferzeit von Werkstücken hat der Einsatz der Mehrachsbearbeitung auch den Einsatz von Hochleistungswerkstoffen gefördert. Machbare Fertigung entwickelt sich immer weiter hin zu verschiedenen leichten, aber robusten Materialien.

Wie funktioniert die mehrachsige CNC-Bearbeitung?

Die Mehrachs-CNC-Bearbeitungstechnologie umfasst die Anwendung der numerischen Programmierung (CNC). Sein Zweck ist die Herstellung von Teilen mit moderater Komplexität. In diesem Betriebsmodus erzeugen CNC-Maschinen komplexe Formen durch mehrachsige Konfigurationen, die durch CNC-Code programmiert werden. Dieser vertikale Maschinentyp ermöglicht das Schneiden, Brechen oder Fräsen von Materialien in komplexen diskreten Strukturen.

Durch die Anpassung dieser Maschinen an die Richtung des Werkstücks anstelle separater Prozesse können mit ihnen effektiv mehrere Konstruktionen gleichzeitig erzeugt werden.

Vertikale Bearbeitungsanwendungen verkürzen unweigerlich die Fertigungsdurchlaufzeit und verbessern die Genauigkeit, da sie die Möglichkeit von Fehlausrichtung oder Fehlausrichtung reduzieren. Die meisten dieser Prozesse sind hochautomatisiert. Eine manuelle Überwachung ist daher nicht erforderlich.

Arten der mehrachsigen CNC-Bearbeitung

Es gibt verschiedene Arten von mehrachsigen Bearbeitungssystemen, wie:

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

Die am wenigsten komplexe 3-Achsen-CNC-Bearbeitungstechnologie ist eine Technik, die Bewegung auf den X-, Y- und Y-Koordinatenbereich begrenzt. Es eignet sich für Primärkomponenten und Standardformen.

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

4-Achsen-CNC-Bearbeitung hat zusätzliche Bewegung, normalerweise Rotationsbewegung entlang der x-Achse, die ein fortschrittlicheres Teiledesign erreichen kann. Dies ist sehr nützlich für Systeme, die einfach auf mehreren Seiten bearbeitet werden können, ohne dass das System neu positioniert werden muss.

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

5-Achs-Bearbeitungszentren eignen sich am besten für die Handhabung komplexer Bauteile. Diese Maschine bietet eine Vielzahl komplexer geometrischer Oberflächen, wodurch sie ideal für Luft- und Raumfahrt und medizinische Geräte ist.

3+2-achsige CNC-Bearbeitung

3+2-Achsmaschinen sind fast alle 5-Achsmaschinen, aber der Unterschied liegt in der Anzahl der Linien, entlang denen die Maschine läuft. Dies ist sehr vorteilhaft für Verarbeitungsmerkmale, die entsprechende Winkel erfordern.

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

Die 6-Achsen-Maschine enthält die Hinzufügung einer rotierenden Achse, die darauf abzielt, die Fertigungsfähigkeit von Teilen zu verbessern, die Effizienz zu verbessern und die Lieferzeit durch Minimierung der Anpassungsanforderungen zu minimieren.

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

Die 7-Achs-Maschine verfügt über mehr Bewegungen und Roboterarme, die speziell für außergewöhnliche Arbeitsbewegungen entwickelt wurden. Darüber hinaus ermöglicht es auch die Ausführung sehr feiner Aufgaben mit hoher Präzision.

Dreiachsige CNC-Bearbeitung

Die 9-Achs-CNC-Bearbeitung umfasst Dreh- und Fräsoperationen. Es ermöglicht die Bildung komplexer Teile mit unterschiedlichen Konfigurationsformen in einer einzigen Einstellung, wodurch die Effizienz des Produktionsprozesses verbessert wird. Es eignet sich besonders für den Bau von Präzisionsbauteilen.

12-Achs-Bearbeitung

Schließlich können Sie die 12-Achs-Bearbeitung verwenden, die spezielle Drehbewegungen um Länge und Breite erfordert, sowie eine Verfahrachse, die sich entlang beider bewegt. Daher können Sie es in den fortschrittlichsten Verbundwerkstoffen verwenden, die spezielle Anwendungen haben, die hohe Präzision erfordern.

So wählen Sie eine Mehrachsmaschine für Ihr Projekt aus

Sie suchen eine Mehrachsmaschine, die alle Anforderungen und Anforderungen des Projekts erfüllt? gut Denken Sie nur an die folgenden Punkte.

Verstehen Sie Ihre Projektanforderungen

Das erste, was Sie tun müssen, ist Ihre Investition in das Projekt zu analysieren. Messen Sie die Komplexität der Teile, die Sie herstellen möchten. Darüber hinaus sollte auch die Genauigkeit des Materials und des Endprodukts berücksichtigt werden. Diese Faktoren helfen Ihnen, den für Ihre Maschine am besten geeigneten Ansprechtyp zu bestimmen.

Wählen Sie die richtige Anzahl der Achsen

Als nächstes ist es wichtig, die entsprechende Anzahl von Achsen zu wählen. Die Anzahl dieser Achsen bestimmt, inwieweit die Maschine solche komplexen Teile herstellen kann. Sind die Teile relativ einfach, dann reicht 3-Achsen oder 4-Achsen aus. Wenn die Teile jedoch detaillierter sind, kann eine 5-Achs-Maschine oder sogar eine 6-Achs-Maschine benötigt werden, um die erforderlichen Details zu erhalten.

Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Maschine

Bewerten Sie alle Spezifikationen und Parameter der Maschinenleistung, wie Spindeldrehzahl, Leistung, verfügbare Werkzeuge usw. Darüber hinaus ist es notwendig zu überprüfen, ob die Maschine für die Materialien, Abmessungen und Spezifikationen des Projekts geeignet ist, wie Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Automatisierung und andere erschwingliche Anforderungen.

Berücksichtigen Sie die Steifigkeit und Stabilität der Maschine

Bei der Gewährleistung der Qualität und Genauigkeit von Teilen ist es notwendig, die Steifigkeit und Stabilität der Maschine zu berücksichtigen. Eine Maschine mit guter Steifigkeit und Stabilität kann dazu beitragen, Qualitätsfehler zu reduzieren.

Berücksichtigen Sie die Gesamtbetriebskosten

Der letzte Posten in den Gesamtbetriebskosten der TCO sind die Kosten für Maschinen und deren Wartung, Montage und Betrieb. Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren und anderer Faktoren können Sie eine Mehrachsmaschine wählen, die Ihren Projektanforderungen entspricht.

Warum Mehrachsbearbeitung die ideale Wahl für hochpräzise Teile ist

Es gibt viele Gründe zu beweisen, dass die Mehrachsbearbeitung die effektivste Methode zur Herstellung von hochpräzisen Ersatzteilen ist.

1. Effizienter Einzelaufbau: Mehrachsige Werkzeugmaschinen erfordern mehrere Operationen, die in einem Maschinenaufbau abgeschlossen werden müssen, was sowohl kosteneffektiv ist als auch Zeit bei der Neupositionierung spart. Das ist eine gute Sache, denn es kann Fehler reduzieren, Zeit sparen und konstante Genauigkeit während des gesamten Prozesses beibehalten.

2. Verbesserung der Genauigkeit und Präzision: Die Verwendung mehrerer Achsen hat bessere Toleranzen und Schneidkontrolle als die Verwendung einer einzelnen Schneidspindel. Dies gilt insbesondere für Branchen, in denen Toleranzen entscheidend sind, insbesondere für Hersteller von Luft- und Raumfahrt und medizinischen Geräten.

3. Komplexe geometrische Fähigkeit: Mehrachs-Werkzeugmaschinen können Strukturen und Formen herstellen, die traditionelle Werkzeugmaschinen nicht können. Aufgrund dieser Fähigkeit eignet es sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Strukturen.

4. Verbesserung der Oberflächenbehandlung: Diese Maschinen haben Herstellungsprozesse hinzugefügt, die schärfere Kegelschneiden und Übergänge für Präzision erfordern. Dadurch kann eine bessere Oberflächenglätte erreicht werden. Dies reduziert die Anzahl der erforderlichen Präzisionsbearbeitungen, beschleunigt den Zeitaufwand für die Auftragsabwicklung und senkt die Kosten.

5. Verringern Sie den Bedarf an festen Geräten: In Mehrachsbetrieben gibt es wenige Positioniervorrichtungen, um das Werkstück zu stützen. Dies kann die Genauigkeit verbessern, da das Werkstück an Ort und Stelle fixiert wird, wodurch die Möglichkeit der Verschiebung verringert wird.

6. Verlängerung der Werkzeuglebensdauer: Mehrachsmaschinen versuchen, Werkzeugverschleiß zu kontrollieren, indem sie den Schneidwinkel ändern und dadurch mehr Werkzeuge beibehalten, um Wartungskosten zu senken.

Produktionskapazität im großen Maßstab: Mehrachs-Werkzeugmaschinen können hohe Nachahmungsteile mit präziser Installation und Verarbeitung produzieren. Sie sind am effektivsten bei der Gewährleistung der Konsistenz in der Produktionsqualität.

Grenzen der Mehrachsbearbeitung in der Industrie

Die Vorteile der mehrachsigen Bearbeitungsfähigkeit liegen auf der Hand. Obwohl dies natürlich ist, gibt es immer noch einige Nachteile beim Einsatz dieser Technologie, die ihren Anwendungsbereich in der Industrie reduziert.

Hohe Verarbeitungskosten

Diese Kosten umfassen die Anschaffungs- und Betriebskosten für den Kauf von Mehrachsmaschinen (einschließlich Wartungs-, Werkzeug- und Energiekosten für diese Maschinen).

Komplexe Einstellungen und Programmierung

Das Einrichten und Programmieren dauert in der Regel sehr lange, was etwas kompliziert ist. Die meisten Komplexitäten umfassen eine strategische Neupositionierung der Betreiber, die die erforderliche kumulative Arbeitsbelastung erhöhen kann.

Längere Vorlaufzeit

Durch die komplexeren Programmiermethoden wurde die Lieferzeit verlängert. Wenn der Produktionszyklus jedoch kurz ist, kann dies ein Nachteil sein, da es keine Durchlaufzeit gibt.

Erhöhtes Fehlerrisiko

Die Zunahme der Achsenzahl, der Codeverarbeitung und der Bewegung erhöht die Wahrscheinlichkeit von Programmierfehlern, da sich während des Mischens Staub auf der Kupplungsbeschichtung auf bestimmten Schaufeln ansammeln kann. Diese Fehler sind Fehler des Bedieners. Diese Verzögerungen können den Betrieb beeinträchtigen und sind auch teuer zu lösen.

Qualifikationsanforderungen

Die meisten Techniker können diese Maschinen programmieren. Daher erfordert das Management solcher Mehrachsmaschinen Fachleute, die CNC-Programmierung und Maschinenbedienung Schulungen durchlaufen haben, die nicht leicht erhältlich sind.

Komplexität beibehalten

Maschinen funktionieren immer nicht, weil selbst Mehrachsmaschinen im Vergleich zu anderen Maschinen nicht ausreichend gewartet werden. Kalibrierung und Ersatzteilaustausch sind für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit unerlässlich; Dies erhöht den Wartungsaufwand.

Die Anwendung der Mehrachsbearbeitung in verschiedenen Branchen

Diese fortschrittliche Mehrachsausrüstung wird auch in vielen Branchen verwendet, da sie komplexe und präzise Teile herstellen kann.

Luft- und Raumfahrtindustrie: Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt stark auf Mehrachsbearbeitung. Es produziert Präzisionsteile wie Turbinenschaufeln, Motorkomponenten und Strukturen. Hersteller sollten sich bewusst sein, dass eine ordnungsgemäß funktionierende Maschine viele Komponenten mit komplexen Designs, präzisen Formen und strengen Anforderungen umfasst.

Automobilindustrie: Mehrachsige Werkzeugmaschinen helfen bei der Entwicklung komplexer Strukturen wie Motorgehäuse, Maschinen-/Motorbaugruppen und Gliedmaßen für Klingenbewegung, Dämpferbewegung usw.

Medizinische Geräte: Mehrachsbearbeitung mit geringen Abweichungen ist in diesem Bereich üblich. Es eignet sich für chirurgische Instrumente, Implantate und Prothesen. Biomedizinische Scanner erfüllen die Anforderung an fehlerfreie Genauigkeit im medizinischen Bereich.

Schmuckindustrie: Mehrachsverarbeitung ist entscheidend für Fertigungsarbeiten wie Ringe, Halsketten und Anhänger, die fesselnde Details enthalten. Es kann die Wirkung von Kunstwerken verstärken und hervorragende Details und Verzerrungen in die verarbeiteten Komponenten integrieren.

Möbelindustrie: Diese Methode kann Monotonie (Mangel an Vielfalt) in Möbeldesign-Themen vermeiden. Es kann auch die Konzepte erforschen, die Designer durch mehrachsiges Schnitzen erreichen wollen.