Spis treści
Dążenie do optymalizacji procesów produkcyjnych wiąże się nie tylko z wykorzystaniem najnowszych technologii i innowacji w dziedzinie projektowania 3D i komputerowego wsparcia wytwarzania, ale również z ich stosowaniem w konstruowaniu obrabiarek sterowanych numerycznie. Coraz większą rolę w procesach wytwarzania odgrywają urządzenia do obróbki 5-osiowej. Na czym polega obróbka 5-osiowa i czym należy się kierować przy wyborze obrabiarki 5-osiowej?
Na czym polega obróbka 5-osiowa?
Obróbka 5-osiowa to zaawansowany proces obróbki mechanicznej, który umożliwia frezowanie lub obróbkę innych materiałów w pięciu różnych osiach ruchu. Standardowa obróbka frezarska odbywa się w trzech osiach: X, Y i Z. Natomiast obróbka 5-osiowa wprowadza dodatkowe ruchy obrotowe, co pozwala narzędziu przemieszczać się nie tylko wzdłuż tych trzech tradycyjnych osi, ale również obracać się wokół dwóch dodatkowych osi.Obróbka 5-osiowa umożliwia bardziej skomplikowane i precyzyjne kształtowanie trójwymiarowych przedmiotów, co jest szczególnie przydatne w produkcji elementów o złożonych kształtach, takich jak formy do wtrysku, elementy lotnicze, czy prototypy dla przemysłu motoryzacyjnego. Ta technologia pozwala skrócić czas produkcji, zwiększyć precyzję i poprawić możliwości konstrukcyjne w porównaniu z tradycyjnymi metodami obróbki. Obróbka 5-osiowa znajduje zastosowanie w różnych branżach, gdzie wymagana jest wysoka precyzja i skomplikowane kształty.
Rodzaje obrabiarek 5-osiowych
Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne najczęściej stosowane obrabiarki 5-osiowe to:
- Najpopularniejsze rozwiązanie, z uwagi na kompaktowe wymiary i możliwość obróbki elementów w przedziale średnic od 350 do 1000 mm, stanowią maszyny z ruchomą kołyską, w których dwie osie obrotowe realizują obrót obrabianej części. W zależności od przeznaczenia wyróżnia się maszyny z kołyską podpartą jednostronnie lub obustronnie. .
- Duże obrabiarki, głównie bramowe, wyposażone w skrętne wrzeciono pracujące w dwóch osiach lub system wymiennych głowic.
- Obrabiarki z przejezdną kolumną posiadające skrętną głowicą frezarską w jednej osi i stół obrotowy wkomponowany w część stołu nieruchomego.
- Maszyny wielozadaniowe, tzw. centra obróbcze poziome lub pionowe, w których zamiast stołu obrotowego występuje wrzeciono z uchwytem tokarskim i wrzeciono skrętne.
- Jako frezarka 5-osiowa mogą się z powodzeniem sprawdzić 3-osiowe centra frezarskie wyposażone w osprzęt peryferyjny, w tym przede wszystkim w stoły uchylno-obrotowe.
Korzyści wynikające z obróbki 5-osiowej
Dzięki możliwości obróbki detalu z pięciu stron w jednym zamocowaniu obrabiarki 5-osiowe umożliwiają dostęp narzędzi frezujących pod różnymi kątami oraz z różnych stron elementu, co zapewnia m.in. większą dokładność wykonania ukośnych powierzchni i krawędzi oraz umożliwia wykonywanie otworów i wycięć pod kątem bez konieczności zmiany mocowania obrabianego elementu. Każdorazowa zmiana mocowania obrabianego elementu oznacza w praktyce utratę dokładności wykonania elementu oraz wymaga dodatkowego czasu, jaki jest potrzebny do zamocowania elementu.
Sprawdź oprogramowanie CAM dla Przemysłu 4.0
hyperMILL to profesjonalne oprogramowanie CAM
Kryteria wyboru obrabiarki do obróbki 5-osiowej
W przypadku wyboru obrabiarki 3-osiowej z osprzętem peryferyjnym (centra frezarskie) do obróbki 5-osiowej należy zwrócić uwagę na dwie kwestie. Pierwsza to wielkość stołu, gdyż dość duże urządzenie może zabrać frezarce sporo przestrzeni obróbkowej i ograniczyć przejazdy robocze. Drugą kwestią jest możliwość obsługi przez sterownik maszyny obróbki 5-osiowej W przypadku typowych obrabiarek do obróbki 5-osiowej ważne jest przede wszystkim jej prawidłowe współdziałanie z posiadanym oprogramowaniem CAD CAM do projektowania 3D i wspomagania wytwarzania. Ważną rolę odgrywa też odpowiedni program wspomagający obróbkę 5-osiową, który powinien być intuicyjny i prosty w obsłudze, a jednocześnie umożliwiający zastosowanie algorytmów zdolnych przewidzieć zdarzenia, na które operator nie ma wpływu, np. wykrywanie i unikanie kolizji oprawki z materiałem, czy obliczenie odpowiednich stopni nachylenia narzędzi w określonych obszarach frezowania.Ze względu na wielkość obrabianych elementów istotnym czynnikiem decydującym o wyborze obrabiarki 5-osiowej jest zakres minimalnych i maksymalnych wymiarów obróbki. Innymi ważnymi parametrami obrabiarki do obróbki 5-osiowej, które należy brać pod uwagę są częstotliwość i szybkość zmiany narzędzi, które jednocześnie powinny zapewniać bezkolizyjność wymiany i eliminację ryzyka błędnego montażu narzędzia. Właściwy dobór obrabiarki do obróbki 5-osiowej może istotnie wpłynąć na optymalizację czasu i jakości wykonania elementu. Nasze oprogramowanie CAM dla 5-osi ułatwi tę metodę obróbki.
