Wieloosiowa CNC i zaawansowana obróbka
Od frezowania 3-osiowego do 5-osiowego, frezowania tokarskiego i pomiarów in-line
Wstęp
Podstawowe frezowanie CNC steruje narzędziem na trzech osiach — do przodu/do tyłu, z boku na bok i w górę/w dół. To idzie daleko, ale niektóre elementy mają geometrie, kąty lub wymagania dokładności, które wymagają bardziej zaawansowanego przetwarzania. Tu pojawią się maszyny wieloosiowe, toczno-frezowanie i wbudowany pomiar.
3-osiowy, 4-osiowy i 5-osiowy
Maszyna trzyosiowa może obrabić powierzchnie, które zwrócone są do narzędzia, ale część musi być często obracana i zaciśnięta, aby dostać się do wszystkich stron — a każdy nowy uchwyt to ryzyko, że dokładność między powierzchniami się pogorszy. Maszyna czteroosiowa dodaje obracającą się oś, która może obracać część podczas gdy maszyna pełna pięcioosiowa może orientować narzędzie pod niemal każdym kątem względem części. Umożliwia to obróbkę złożonych, zakrzywionych powierzchni i trudno dostępnych kątów w jednym uchwyce — co zarówno oszczędza czas, jak i daje lepszą dokładność, ponieważ część nie musi być przesuwana w trakcie pracy.
Toczenie-frezowanie — gdy toczenie i frezowanie się spotykają
Nowoczesna frezarka tokarsko-frezarka (często zwana mill-turn) łączy obracające się wrzeciono jak przy toczeniu z narzędziem do frezowania, które może się poruszać w kilku osiach. Oznacza to, że część, która wcześniej wymagała przejazdu na tokarce, a następnie na frezarce — wraz z niedokładnościami wynikającymi z przenoszenia części między dwiema maszynami — teraz może być ukończona w jednym zamocowaniu na jednej maszynie. Stawia to duże wymagania na programowanie i zamocowanie, ale za to daje części o bardzo wysokiej dokładności wzajemnej między powierzchniami toczonymi i frezowanymi.
| Typ maszyny | Można przetwarzać | Typowa korzyść |
|---|---|---|
| 3-osiowy frez | Powierzchnie skierowane do narzędzia | Proste programowanie, znana technika |
| 4-osiowy frez | Jako 3-osie plus rotacja wokół jednej osi | Więcej stron w mniejszej liczbie uchwytów |
| 5-osiowy frez | Złożone, zakrzywione powierzchnie ze wszystkich stron | Wysoka dokładność, jedno zaciśnięcie |
| Frez obracający (mill-turn) | Zarówno obrócone, jak i frezowane części | Żadna niedokładność między dwiema maszynami |
Sondy pomiarowe — kontrola wewnątrz maszyny
Wiele nowoczesnych maszyn CNC ma wbudowaną sondę pomiarową, która może dotykać przedmiotu i rejestrować dokładne współrzędne, podczas gdy przedmiot jest jeszcze zaciśnięty. Służy to do automatycznego znalezienia punktu zerowego, do sprawdzenia, czy przedmiot jest prawidłowo umieszczony, i do pomiaru krytycznych wymiarów bezpośrednio w maszynie, zanim przedmiot zostanie wyjęty. Zmniejsza to ryzyko zmarnowania czasu na przedmiotu, który okazuje się być zły, gdy zostanie zmierzony dopiero później na oddzielnym przyrządzie pomiarowym.
Kiedy ma sens zaawansowane rozwiązanie?
Inwestycja w maszyny wieloosiowe i pomiary in-line opłaca się szczególnie w przypadku złożonych geometrii, wysokich wymagań dokładności między powierzchniami, lub gdy wiele naciągów kosztowałoby zbyt dużo czasu i ryzyka. W przypadku prostszych części w dużych seriach prostsze, dobrze znane ustawienie może wciąż być najtańszym wyborem. Doświadczony technolog ocenia zadanie, zanim wybierze narzędzie — nie na odwrót.
“Kilka osi nie rozwiązuje złego planowania — ale prawidłowo użyte mogą uczynić niemożliwe zadanie prostą operacją mocowania.”