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伟迈特和您探讨五轴精密零件cnc加工的成本与优势指南

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.09.21
信息摘要:
5轴CNC加工是一种极其通用的加工工艺,它采用了减材加工技术。通过这个过程,通过使用在5个轴上工作的切削工具将工件切割成最终零件。由于高精度…

5轴CNC加工是一种极其通用的加工工艺,它采用了减材加工技术。通过这个过程,通过使用在5个轴上工作的切削工具将工件切割成最终零件。由于高精度、高效率和可重复性,CNC加工非常受欢迎。

该过程首先利用原始计算机辅助设计(CAD)文件来帮助编程切削刀具路径,所有这些都通过计算机数字控制(CNC) 进行管理。一旦这些工具部件被编程为CNC机器理解的语言,该过程就可以完全自动化,这意味着手动过程最少。 

本文重点介绍了5轴CNC加工的特点以及它与3轴或2轴加工不同的原因,以及使用5轴CNC机床的好处。 

由于轴的数量更多,5轴铣床比3轴和2轴铣床具有更大的功能。机器的配置方式可以减少对持续监控的需求。制造零件的效率和单一设置是工业选择实施5轴加工的主要原因。

五轴精密零件加工

五轴加工如何工作?
在CNC加工中,零件是通过使用切削工具和减材加工技术形成的,它在工件上切掉以形成所需的形状。形状由原始CAD(计算机辅助设计)文件预先确定。然后以G代码格式生成一个程序,该程序将指令直接提供给CNC机器。 

目前,CNC铣床最常见的有3个轴,X、Y 和 Z。但是,5轴CNC 机床使用更多轴,从其他角度实施切削过程,从而为更多复杂而复杂的设计。因此,可以引入轴 A、B 和 C。 

这些轴以旋转角度与 X、Y 和Z一起工作,以提供能够进行复杂设计的5轴切割机,同时仍保持成品的非常高的质量。A、B和C轴以旋转方式独立于X、Y和Z轴移动。机器或CAD设计的特定配置决定了使用3个附加旋转轴中的哪两个。由于运行CNC机床和输入命令所需的校准和自动化技术水平更高,因此这种5轴配置的成本更高。 

在精密工程技术方面,五轴加工可以提供最佳的精密工程解决方案,它是汽车、航空航天和医疗行业等行业领先的工程流程。

5轴加工配置
3轴 X、Y和Z的工作方式和校准方式与3轴CNC机床相同。在5轴加工中工作的附加2轴的运动始终由向机床输入指令的CNC程序控制。 
基本上有两种使用5轴操作的CNC加工方式:
耳轴样式
耳轴式5轴机器以A轴绕X轴旋转,C轴绕Z轴旋转运行。旋转轴通过工作台的运动来表示。这种类型更适合较大的工作量,因为无需补偿旋转手柄占用的空间。
旋转旋转样式
回转式5轴机器运行时B轴绕Y轴旋转,C轴绕Z轴旋转。不同之处在于工作台在切割过程中始终处于水平状态,这意味着它可以支撑较重的零件。旋转轴由旋转切割臂表示。 

数控五轴加工的成本是多少?
成本取决于手头的项目和生产的零件数量。除了购买5轴机器的更高成本之外,5轴CNC加工在开始生产零件之前需要更高级别的设置。与在3轴机器上生产的同等零件相比,预生产期间较高的初始设置成本可能会导致小批量或一次性更昂贵。

这是可以理解的,因为5轴机床本质上比其他类型的轴更少的CNC机床更加复杂和动态。5轴铣床也更省时,因为它们经过校准即可完成零件,无需任何干预。通常,只需一次操作即可完成工件,因此大大减少了停机时间。减少了固定要求,这对有机的、复杂的零件尤其有益。

五轴精密零件加工

为什么5轴CNC加工的夹具较少?
切割头和额外旋转轴可实现的运动范围意味着这些机器可以到达零件的5个侧面。例如,如果航空航天需要几何复杂的零件,则5轴CNC机床将是最有能力实现这一目标的机床,因为它能够达到复杂的角度和难以到达的切割区域,例如复合材料曲线。

5轴CNC加工的优势

高品质饰面

由于使用5轴工作的切削工具具有先进的功能,因此可以获得更高质量的光洁度。这是因为5轴CNC机床上的刀具可以更短。这减少了工具的振动,从而减少了“颤振”痕迹的机会,并确保最终零件的表面光洁度更光滑。几乎可以完全消除手工精加工耗时且昂贵的需求,因为5轴机床可以紧密地遵循传统上难以加工的轮廓几何形状。

更快的加工
由于5轴加工的高速和自动化程度的提高,几乎不需要干预或手动过程。这通常称为“一体完成”和“一次加工”。多轴意味着可以一次性切割整个工件,而不是需要多次操作才能完成最终工件。这反过来又导致更快的输出容量。
可以生产更复杂的形状
5轴数控加工可以生产非常复杂的几何形状。例如,在过去,加工包含许多不同特征的铸件和零件需要进行大量设置才能加工并完成所需的形状。然而,在大多数情况下,通过一次设置,5轴加工可以仅用一个夹具就可以完成符合其确切要求的工件。


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