mikä on 5-akselinen koneistus? Lyhyesti sanottuna se valmistaa komponenttia CNC-jyrsimellä, joka voi kulkea 5 eri suuntaan. Näillä koneilla leikkuri pääsee osien ympärille suurella vapaudella. Tämä tekee niistä ihanteellisia jyrsintä monimutkaisia muotoja turbo koneiden komponentteja.
koneiden kokoonpanot
vaikka moniakselisista jyrsinkoneista on monia muunnelmia, keskitymme 5-akselisiin koneisiin, joita käytetään yleisesti turbomoottoreiden osien leikkaamiseen.
perusesimerkki 3-akselinen jyrsinkone pitää työkalun pystysuorassa ja liikuttaa sitä X, Y ja Z suuntiin. Tällöin X-ja Z-akselit liikuttavat työkalua ja Y-akseli liikuttaa osaa, mutta tuloksena oleva työkalun liike suhteessa osaan muodostaa oikeakätisen koordinaatiston. Z-akseli vastaa yleensä työkaluakselia.
Kuva 1 – 3-akselinen Mylly
tähän 3-akseliseen kokoonpanoon voimme lisätä kaksi pyörivää akselia, jolloin yhteensä 5 akselia. Pyörivä akselit ovat tyypillisesti merkitty A, B tai C riippuen vastaavan lineaarisen akselin X, Y tai Z ne pyörivät noin. Jokainen pyörivä akseli voi liikuttaa työkalua tai osaa, mutta tavoitteena on mahdollistaa työkalun mikä tahansa suunta suhteessa osaan. Vaikka 3-akselinen kone on mahdollista asentaa uudelleen ruuvaamalla pyörivillä akseleilla, monet työstökoneiden valmistajat tarjoavat 5-akselisia kokoonpanoja.
kuvassa 2 näkyy trunnion-tyyppinen kone, josta on tullut varsin suosittu. A-akseli vinkkaa osaa ja C-akseli pyörittää osaa. Koneen rakentajasta riippuen kippausakseli voitaisiin merkitä myös B: ksi, jos se kallistaisi osan koneen y-akselista. Huomaa, että osa voidaan helposti kiinnittää vaakasuoraan pintaan. Myös osa voidaan kiinnittää niin, että sen massakeskipiste sijaitsee karkeasti a-akselin keskilinjalla, mikä vähentää vaadittavia pyöriviä vääntömomenttivoimia.
kuva 2-Trunnion kone
Kuvassa 3 on kääntyvä karakone. B-akseli vinkkaa työkalua ja C-akseli pyörittää osaa. Tämä asetus auttaa suurempia osia, koska osa ei tarvitse dynaamisesti kallistuu, vaikka kallistus Kara menettää jonkin verran jäykkyyttä.
kuva 3-B-akselinen heiluva Pää
Kuva 4 näyttää lastauslaituria. 2 pyörivä akselit istua lopussa Z-akselin ram, joka on asennettu liikkuva siltarakenne. Nämä koneet sopivat hyvin suurille komponenteille, jotka ovat liian raskaita asennettavaksi pyörivälle pöydälle ja kääntyvälle pään päälle.
Kuva 4 – 5-akselinen lastauslaituri CNC
Nutating machine on kompakti 5-akselinen työstökeskus, jossa yksi pyörivistä akseleista liikkuu ei-ortogonaalisessa järjestelmässä. Huomaa kuvassa 5 keltainen pyörivä keskilinja 45 astetta pystysuorasta. Tällä kokoonpanolla työkalun suunta suhteessa osaan on rajoitettu, mikä voi estää jyrsinnän kokonaan terän ympärillä. Keltaisen vektorin kulman säätäminen voi kuitenkin laajentaa ominaisuutta. Kuva 5 näyttää pyörivä akselit molemmat liikkuvat osa, mutta nutating koneet voivat olla myös pyörivä akselit, jotka liikuttavat työkalu.
Image 5-Nutating machine kolmessa pyörivässä asennossa
5-akselisen jyrsinnän ohjelmisto
kaikki 5-akseliset kinemaattiset kokoonpanot voivat tehdä työkalupolun ohjelmoinnin vaikeaksi, mutta onneksi ohjelmistoratkaisut ovat pysyneet kehittyvän tekniikan tahdissa.
CAM (Computer Aided Manufacturing)-järjestelmät tarjoavat erilaisia moniakselisia leikkausstrategioita 5-akselisten koneiden joustavuuden hyödyntämiseksi:
3+2 koneistuksella asennamme ja lukitsemme pyörivät akselit ennen leikkaamista. Tämä antaa jäykkä asennus raskas leikkaus. Tasomaiset rouhintatasot antavat tasaisemmat leikkausolosuhteet ja lastun paksuuden nopeampaan leikkaukseen. 3 + 2-koneistus voi myös mahdollistaa nopeammat syötteet, koska pyörivät akselit ovat usein syöttöä rajoittava tekijä 5-akselisen leikkauksen aikana.
4+1 koneistus kannat yksi pyörivä akselit kiinteään asentoon. Tämä voi olla toivottavaa yhden pyörivän akselin ei-toivotun liikkeen poistamiseksi, vaikka se voi vaatia enemmän liikettä toiselta pyörivältä akselilta työkalun osien törmäysten välttämiseksi. 4 + 1-ohjelmointi on tietysti myös hyödyllistä, jos koneessa ei ole 5.akselia.
5 akselin samanaikainen liike on turbomoottorikomponenttien välttämättömyys. Kaikki 5 akselia liikkuvat kerralla ohjaamaan työkalun terien ympärille ja taskujen läpi ilman törmäystä. Tämä mahdollistaa tasaisen keskeytymättömän leikkaamisen sekä rouhinta-että virtauslinjan viimeistelyyn. Uudemmat koneet, joissa on vääntömomentti-moottorin pyörimisliike, mahdollistavat nopean 5-akselisen leikkaamisen.
Moderni CAM-ohjelmisto voi myös simuloida 5-akselista työstöprosessia. Tämä mahdollistaa selkeän visualisoinnin monimutkaisesta koneen liikkeestä, jossa on raportteja törmäyksistä, ylimatkasta (iskuraja) olosuhteista ja muista mahdollisista vaaroista. Ohjelmoijat voivat helposti vahvistaa, että osa, telineeseen, työkalut, ja jyrsin ovat kaikki turvallisia ja sopivia.
kuva 6-Konesimulaatio, joka havaitsee törmäyksen
useimmissa uusissa CNC-koneissa on TCP / RTCP (Tool Center Point / Rotating Tool Center Point) – tila. Tämä on valinnainen toiminto koneen ohjaimessa, joka on suunniteltu pitämään työkalun leikkausosa jatkuvassa suorassa kosketuksessa työkappaleeseen. Ilman TCP: tä työkalun kärki voi tehdä vahingollisen kampausliikkeen käskettyjen 5-akselisten asemien välillä. TCP yksinkertaistaa CAM-järjestelmän jälkiprosessointia, koska käsketyt XYZ-arvot ovat työkappaleen koordinaateissa ja koneen ohjain laskee XYZ-akselin arvot. Toolpath-tiedostot ovat siten yleisempiä ja monipuolisempia, joten ne voidaan helpommin siirtää yhdestä asetelmasta toiseen tai jopa koneesta toiseen. Koneenkäyttäjä voi helposti tehdä tarvittavat säädöt työkappaleen referenssialkuperään ja poistaa samalla toiminnan uudelleenpostauksen tarpeen. Ilman TCP: tä työkalupoluilla voi olla kovakoodatut siirtymät tiettyä asetelmaa varten. TCP helpottaa myös syötteen ohjelmointia. Tarvitaan vain yksi syöttökäsky ja ohjaus ylläpitää työkalun kärjen nopeutta suhteessa työkappaleeseen. Ilman TCP: tä ei-intuitiiviset käänteisajan syötöt on ohjelmoitava jokaiselle riville.
Concepts NREC: ssä on laaja turbomoottoreiden asiantuntijoiden joukko. Jos olet valmistuksessa, tämä yhteenveto voi olla korjaava, mutta toisille toivomme, että se tarjoaa joitakin oivalluksia ja kannustaa sinua kävelemään alas konepajalle tai käymään myyjällä, jossa osat on valmistettu.