Five-Axis CNC Router para sa Paggawa ng Molde at Modelo

Ano ang 5-Axis CNC Router?

Una, ating suriin ang konsepto ng mga five-axis router. Ayon sa paraan ng pagproseso, maaari silang hatiin sa "3+2", "4+1", at "five-axis linkage". Kaya paano natin mauunawaan ang mga pamamaraang ito?

Mula sa propesyonal na pananaw, ang "3+2" ay tumutukoy sa pagdaragdag ng dalawang axes sa three-axis (X, Y, at Z axes) na CNC router. Ang dalawang axes na ito ay ang tilting axes o rotation axes para sa mga clamping material, na binibigyang kahulugan bilang A at C axes. Dapat tandaan na ang dalawang axes na ito ay hindi tinatawag na A at C axes sa lahat ng five-axis CNC router. Ito ay may kaugnayan sa kahulugan at direksyon ng pag-ikot ng CNC system. Maaari rin silang tawaging A at B axes o B at C axes.

Ang "4+1" ay tumutukoy sa 4 na axes at 1 axis. Pareho ang bahagi ng hardware. Inilalarawan ng 4+1 ang kakayahan sa pag-link. Maraming tao ang nagkakamali sa paniniwala na nangangahulugan lamang ito na isa sa mga A at C axes ng indexing rotary chuck ang maaaring gumalaw, ngunit hindi ito ang kaso. Ang tunay na kahulugan ng 4+1 ay five-axis four-linkage, ibig sabihin, sa panahon ng proseso ng pagproseso, 4 sa 5 axes ng makina ang maaaring i-link nang sabay-sabay, at ang natitirang axis ay ginagamit para sa pagproseso ng pagpoposisyon. Halimbawa, ang mga X, Y, A, at C axes ay maaaring gumalaw nang may koordinasyon, habang ang Z axis ay nananatiling nakatigil; o ang mga X, Y, Z, at A axes ay maaaring gumalaw, habang ang C axis ay nananatiling nakatigil.

Ang five-axis five-linkage ay nangangahulugan na ang limang axes ay maaaring magtulungan nang sabay-sabay, at kayang kumpletuhin ang mga gawain sa pagproseso ng anumang anggulo at anumang kurbadong ibabaw maliban sa clamping surface nang sabay-sabay.

Uri ng Istruktura ng Five-Axis CNC Router

Maraming uri ng mga istrukturang may disenyong limang-aksis, ang mga karaniwang uri ay:

• Uri ng cradle (double turntable): Isang bidirectional rotating axis ang naka-install sa workbench, ang axis na umiikot sa paligid ng X-axis ay tinukoy bilang A-axis, at ang axis na umiikot sa paligid ng Z-axis ay tinukoy bilang C-axis. Dahil sa limitasyon nito sa laki ng load-bearing at rotation ng rotating axis, angkop ito para sa pagproseso ng maliliit at katamtamang laki ng mga workpiece.

• Mesa na naaalis na dobleng ulo ng pag-ugoy: Sa istrukturang ito, ang workbench kung saan nakalagay ang workpiece ay naaalis, at ang gantry ay hindi natitinag. Ang spindle ay naka-install sa isang umiikot na ulo, na maaaring umikot sa paligid ng Z-axis at tinukoy bilang C-axis. Mayroon ding A-axis na maaaring umikot sa paligid ng X-axis sa umiikot na ulo. Ang 5-axis na ulo ng pag-ukit na maaaring umikot ng 360 degrees sa C-axis at ±110 degrees sa A-axis ay maaaring magproseso ng iba't ibang kumplikadong hugis ng materyal. Karamihan sa mga produkto ng molde ay pinoproseso gamit ang mga makina ng istrukturang ito.

• Uri ng iisang ulo na may iisang pag-ikot: Ang istrukturang ito ng makina ay may umiikot na aksis na kayang umikot ng 360 degrees sa workbench, at isang umiikot na aksis sa spindle na kayang umikot ng 180 degrees. Ang istrukturang umiikot na aksis ng ganitong uri ng makina ay may mabigat na kapasidad sa pagdadala ng karga at mataas na katumpakan ng pag-ikot. Maaaring pagsamahin ang alinmang dalawa sa mga aksis na A, B, at C upang makamit ang iba't ibang pangangailangan sa pagproseso. Ito ay partikular na angkop para sa mga umiikot at uri-kahon na produkto, tulad ng mga makinang metal, mga pigurang hindi metal, mga estatwa, atbp.

• Istrukturang gantry na uri ng tulay: Ang istrukturang ito ay binubuo ng buong Y-axis at Z-axis sa kabuuan, na may nababaluktot na ulo na may limang aksis, na gumagalaw sa direksyon ng X-axis sa nakapirming kama, at pinoproseso ang iba't ibang kumplikadong hugis ng workpiece na nakapirmi sa workbench. Ang istrukturang ito ay may mabilis na bilis ng pagpapatakbo at angkop para sa pagproseso ng malalaking produkto na may limang aksis.

Kayang makamit ng mga modelong nasa itaas ang five-axis five-linkage sa mekanikal na istruktura, ngunit kung talagang makakamit ang tungkuling ito ay depende sa kung sinusuportahan ito ng kagamitang CNC system at kung mayroon itong RTCP function.

Presyo ng Limang-aksis na CNC Router

Pagdating sa kagamitang may limang aksis, maraming tao ang hindi namamalayang nag-iisip na ang ganitong uri ng makina ay magiging mahal. Sa katunayan, hindi naman. Ang presyo ng makina ay natutukoy ng materyal, laki, at mga kinakailangan sa katumpakan ng naprosesong produkto. Ang presyo ng isang maliit na limang aksis na CNC router sa bahay ay $2,600 lamang. Tanging ang malalaki o metal-processing five-axis machining center lamang ang napakamahal. Ang karaniwang presyo ng pagbili ng isang limang aksis na CNC router para sa non-metallic mold processing ay $32,850. Bukod pa rito, maaari ka ring pumili ng makina na may awtomatikong tool change function, ang presyo ng function kit na ito ay $2,300. Maaari ka ring pumili ng makina na may double table, habang pinoproseso ng isang makina ang isang produkto, maaari mong ihanda ang materyal para sa susunod na produktong ipoproseso nang maaga, ang karaniwang presyo ng function kit na ito ay $4,280.

Dapat tandaan na ang price ceiling ng makinang ito ay medyo mataas. Ang karaniwang presyo ng pagbili ng isang high-precision large 5-axis at 5-linkage machine tool para sa pagproseso ng metal ay $328,570. Maaari kang makipag-ugnayan sa supplier upang makakuha ng tumpak na quotation para sa makina ayon sa iyong mga pangangailangan.

Prinsipyo ng Paggawa ng Five-Axis Machining Center

Una sa lahat, ang paraan ng pagtatrabaho ng five-axis CNC machine tool ay naiiba sa mga ordinaryong CNC machine tool. Ang mga ordinaryong CNC machine tool ay maaari lamang gumalaw sa tatlong axes ng X, Y, at Z, habang ang five-axis CNC machine tool ay mayroon ding kakayahang kontrolin ang dalawang anggulo ng pag-ikot, na nagbibigay-daan dito upang makumpleto ang mas kumplikadong mga gawain sa pagproseso, tulad ng three-dimensional curved surface engraving, spiral surface processing, atbp.

Ang pangunahing bahagi ng 5-axis linkage control ay ang CNC system, na tumpak na kumokontrol sa sabay-sabay at koordinadong paggalaw ng limang axes sa pamamagitan ng programming. Kabilang sa mga ito, ang tatlong linear axes na X, Y, at Z ay nagbibigay-daan sa tool na lumitaw sa harap, likod, kaliwa, kanan, at pataas at pababa na direksyon ng workpiece. Ang mga axes na A, B, at C ay maaaring makamit ang pagbabago ng anggulo ng workpiece o tool sa pamamagitan ng pag-ikot sa paligid ng tatlong linear axes. Ang partikular na pagpapatupad ay nakasalalay sa disenyo ng machine tool at mga kinakailangan sa pagproseso ng workpiece. Sa ganitong uri ng machine tool, maaaring iproseso ng tool ang workpiece mula sa maraming anggulo, at ang flexibility sa pagproseso ay napakataas. Bukod dito, dahil sa pagbawas ng bilang ng mga oras ng pag-clamping, ginagarantiyahan din ang katumpakan ng pagproseso, at makakamit ang mataas na katumpakan at mataas na kahusayan sa pagproseso ng mga kumplikadong hugis, na angkop para sa paggawa ng mga high-precision at kumplikadong bahagi o molde.

Sa madaling salita, ang prinsipyo ng five-axis CNC machine tool ay ang pagkontrol sa linear at rotational motion ng limang axes sa pamamagitan ng control system upang makamit ang multi-angle processing ng workpiece. Gumagamit lamang ito ng 5 linkage axes dahil ang 5 linkage axes ang minimum na bilang na kinakailangan upang makamit ang anumang angle processing. Kung mas kaunti ang bilang ng linkage axes, mas simple at mas siksik ang istruktura ng machine tool, at mas madali itong matiyak ang dynamic at static stiffness ng machine tool. Napakahalaga ng dynamic at static stiffness para sa mga CNC machine tool na may mataas na kinakailangan sa katumpakan.

Sa pangkalahatan, ang isang 5-axis at 5-linkage machining center ay maaaring makamit ang pangkalahatang pagproseso ng lahat ng posisyon ng workpiece maliban sa clamping surface. Gayunpaman, may ilang espesyal na workpiece na kailangang iproseso sa clamping surface, kaya dapat muling i-clamp ang workpiece. Upang matiyak ang katumpakan ng paulit-ulit na clamping, kinakailangan ang isang karagdagang hanay ng mga mekanikal na aparato upang matiyak ang error sa pagpoposisyon ng paulit-ulit na clamping. Ang hanay ng mga aparatong ito ay may ilang gumagalaw na axes at hindi nakikilahok sa paggalaw ng pagputol. Ang mga ito ay kabilang sa mga auxiliary axes. Ang ganitong uri ng machine tool ay may higit sa 5 axes at tinatawag na multi-axis 5-linkage machine tool, tulad ng 7-axis 5-linkage machine tool, 9-axis 5-linkage machine tool, atbp. Ang core ng isang multi-axis CNC machine tool ay nakasalalay sa bilang ng mga linkage axes. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, kung ang bilang ng mga axes na magkakaugnay nang sabay-sabay ay lumampas sa 5, ang praktikal na kahalagahan ay hindi malaki, dahil gaano man kakumplikado ang workpiece, ang 5-axes at 5-linkage ay sapat na upang makamit ang mataas na katumpakan na all-round processing nang walang dead angles. Ang mga axes maliban sa limang magkakaugnay na axes sa isang multi-axis CNC lathe ay pawang mga auxiliary axes. Ang kanilang pangunahing layunin ay upang mapabuti ang kahusayan sa pagproseso at matiyak ang katumpakan ng workpiece. Hindi mahalaga kung ang mga auxiliary axes na ito ay maaaring iugnay o hindi.

Paghahambing ng Tatlong-Aksis, Apat-Aksis at Limang-Aksis

Ang isang 3-axis CNC router ay angkop para sa mga pangunahing gawain sa pagputol gamit ang patag na bahagi, habang ang isang 4-axis CNC router ay nagdaragdag ng kakayahang umikot para sa cylindrical at 3D carving. Ang isang 5-axis CNC router ay nagbibigay ng pinakamataas na antas ng flexibility, na nagpapahintulot sa sabay-sabay na multi-directional machining ng mga kumplikadong geometry sa isang setup.

3-Axis CNC Router

Ang 3-axis machining ang pinakapangunahing uri sa mga CNC router. Gumagamit ito ng tatlong independiyenteng linear axes, X, Y, at Z, upang direkta o hindi direktang kontrolin ang paggalaw ng cutting tool. Nagbibigay-daan ito sa kaliwa-kanan at pasulong-paatras na paggalaw sa pahalang na eroplano at patayong paggalaw pataas at pababa. Dahil dito, kaya nitong kumpletuhin ang karamihan sa mga high-precision na pangunahing gawain sa pagproseso ng geometric shape, tulad ng 2D, 2.5D pattern engraving, groove processing, milling surfaces, at drilling. Gayunpaman, ang isang 3-axis CNC router ay maaari lamang magproseso ng isang ibabaw ng workpiece sa isang setup. Kung maraming ibabaw ang kailangang iproseso o kung kasangkot ang curved surface processing, hindi makukumpleto ng ganitong uri ng makina ang gawain.

4-Axis CNC Router Machine

A makinang CNC router na may apat na aksis ay may karagdagang rotation axis kumpara sa isang tatlong-aksis na CNC routerAng rotation axis na ito ay nagbibigay sa four-axis CNC router machine ng karagdagang rotational degrees of freedom. Maaari nitong iproseso ang maraming ibabaw o maraming anggulo ng materyal sa pamamagitan ng pag-ikot ng workpiece o tool, kaya pinapalawak ang saklaw ng aplikasyon nito. Karaniwan itong ginagamit sa mga geometric na hugis na may mga tampok na pagbaluktot, tulad ng pag-ukit sa ibabaw ng isang silindro, pagputol sa gilid ng isang sheet material, at pagbabarena.

5-Axis CNC Router

Ang isang five-axis machine ay nakabatay sa 3-axis machine at nagdaragdag ng dalawa pang axes, na nagbibigay-daan dito upang makumpleto ang mas kumplikadong mga gawain sa pagproseso. Kabilang sa mga ito, ang tatlong linear axes ay nagsasagawa ng mga linear interpolation movement, at ang dalawang rotation axes ay maaaring pabago-bagong magbago ng mga anggulo habang pinoproseso, na may kakayahang pangasiwaan ang iba't ibang mahirap iprosesong kurbadong geometric na hugis, makikipot na istruktura ng cavity, at mga kumplikadong bahagi na may mga overhanging feature. Ito ay napakalakas. Halos lahat ng five-axis lathe ay may RTCP function, na maaaring awtomatikong kalkulahin ang compensation batay sa haba ng spindle swing at ang mga mechanical coordinate ng rotary table ayon dito. Kapag nagpoprograma, tanging ang mga coordinate ng workpiece ang kailangang isaalang-alang. Siyempre, ang five-axis machining equipment ay hindi perpekto. Ang medyo mataas na presyo nito ay maaaring ang pangunahing hamon na kinakaharap nito habang pino-promote.

Ang Pagkakaiba sa Pagitan ng 3+2, 4+1 at 5-Axis Linkage

Ang tatlong uri ng makinang ito ay pawang mga makinang may limang aksis, kaya ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga ito?

3 + 2

Ang 3+2 ay ang pagpoposisyon ng dalawang rotation axes, XYZ axis linkage processing, maaaring iproseso ang multi-directional bevels, holes, atbp., ngunit hindi direktang maproseso ang mga kurbadong ibabaw. Ito ay three-axis linkage at pagkatapos ay two-axis linkage positioning, hindi five-axis linkage, mas simple ang programming. Ang three-axis machining ay distributed positioning machining, maaaring may akumulasyon ng mga error sa pagpoposisyon, mas mahirap ang kontrol sa katumpakan, angkop para sa pagproseso ng mga simpleng hugis o mga bahaging may maraming aspeto.

4 + 1

Ang 4+1 ay tinatawag ding five-axis four-linkage. Gumagamit ito ng tatlong linear axes na XYZ at isa sa mga rotary axes para sa linkage processing. Ang isa pang rotary axis ay ginagamit lamang para sa pagpoposisyon. Maaari nitong iproseso ang mga kumplikadong kurbadong bahagi ng istruktura sa ibabaw at mga blade, atbp. Ang linkage axis nito ay maaaring mag-interpolate ng paggalaw nang sabay, at maaaring tumpak na iproseso ang mga kumplikadong kurbadong ibabaw. Kapag nagpoprograma, kinakailangang isaalang-alang ang trajectory ng kumplikadong espasyo ng tool, gumamit ng mga mathematical algorithm upang kalkulahin ang path, at may mataas na katumpakan sa pagproseso, na maaaring mabawasan ang mga marka ng tool at angkop para sa high-precision na pagproseso ng mga kumplikadong bahagi.

5-Axis-Linkage

Ang five-axis linkage, na kinabibilangan ng koordinadong operasyon ng tatlong linear axes (X, Y, at Z) at dalawang rotational axes, ay nagbibigay-daan sa sabay-sabay na pagproseso. Kayang makamit ng pamamaraang ito ng pagproseso ang machining ng mga kumplikadong kurbadong ibabaw at ruled surfaces.

Gayunpaman, sa aktwal na pagproseso, sa ilalim ng premise ng pagtugon sa mga kinakailangan sa pagproseso, ang bilang ng mga naka-link na axes ay kabaligtaran na proporsyonal sa katatagan at kalidad ng workpiece. Nangangahulugan ito na kung ang 4 + 1 o 3 + 2 na mga pamamaraan ng pagproseso ay maaaring makagawa ng mga kwalipikadong produkto, ang kalidad ng mga workpiece ay kadalasang mas mahusay kaysa sa mga naproseso sa pamamagitan ng five-axis linkage. Gayunpaman, ang ilang mga kumplikadong hugis ay makakamit lamang sa pamamagitan ng five-axis linkage. Samakatuwid, hindi palaging ang kaso na ang five-axis linkage ay palaging mas mahusay kaysa sa iba pang mga pamamaraan ng pagproseso; ang naaangkop na pamamaraan ng pagproseso ang pinakamahusay na pagpipilian.

Sa merkado, hanggang 95% ng mga produkto ay hindi nangangailangan ng five-axis linkage. Sa pangkalahatan, ang 3 + 2 fixed-axis processing ay sapat na para sa hindi bababa sa 70% ng mga senaryo ng five-axis processing, at ang saklaw ng aplikasyon na 4 + 1 linkage ay mas mataas pa, na umaabot sa mahigit 95%. Ang mga sitwasyon na tunay na nangangailangan ng five-axis linkage ay maaaring umabot sa mas mababa sa 5%, tulad ng pagproseso ng partikular na malalalim na undercut o labis na distorted na kumplikadong mga ibabaw. Bukod dito, mula sa magaspang na pagproseso hanggang sa pinong pagproseso, ang five-axis linkage ay malamang na gagamitin lamang sa ilang mga pamamaraan ng feature processing at pagtatapos.

Sa kabaligtaran, ang 4 + 1 linkage method ay hindi lamang mas malawak na ginagamit kundi mayroon din itong medyo mas simpleng istraktura, mas mahusay na katatagan, at mas mataas na katumpakan sa pagproseso. Bukod pa rito, taglay nito ang parehong tool tip following function gaya ng five-axis linkage, kaya isa itong mainam na pagpipilian para sa batch at malawakang produksyon. Siyempre, ang five-axis linkage ay mayroon ding mga aspetong hindi mapapalitan. Kaya nitong pangasiwaan ang lahat ng workpiece na kayang iproseso ng 3 + 2 o 4 + 1, at kaya rin nitong lutasin ang mga gawaing hindi kayang gawin ng dalawang pamamaraang ito. Samakatuwid, sa ilang high-end na larangan ng pagmamanupaktura, ang posisyon ng five-axis linkage ay hindi matitinag.

Ano ang RTCP?

Ano ang RTCP? Ang RTCP ay nangangahulugang "Pag-ikot ng Tool Center Point", na karaniwang kilala bilang tool tip following function. Sa masalimuot na kondisyon ng pagtatrabaho ng mga five-axis machine tool, kadalasang mayroong spatial position deviation sa pagitan ng theoretical control point ng numerical control system at ng aktwal na tool tip point. Upang matiyak na mahigpit na sinusunod ng tool tip point ang trajectory na tinukoy ng numerical control program para sa tumpak na paggalaw, dapat may kakayahang awtomatikong itama ng numerical control system ang control point. Ang function na ito ay may iba't ibang pangalan sa industriya, tulad ng TCPM (Tool Center Point Management), TCPC (Tool Center Point Control), at RPCP (Rotation Around Part Center Point), bagama't magkakaiba ang mga pangalan, ang esensya ay upang mapanatili ang tumpak na posisyon ng tool center point at ang aktwal na contact point sa ibabaw ng workpiece.

Halimbawa, kung ang ikaapat na aksis ng makinarya ay tinukoy bilang A-axis at ang ikalimang aksis bilang C-axis, at ang C-axis ay naka-mount sa A-axis, ang katangiang istruktural na ito ay tumutukoy na ang paggalaw ng pag-ikot ng A-axis ay tiyak na makakaapekto sa C-axis. Gayundin, kapag pinoproseso ang isang workpiece na nakalagay sa worktable ng makinarya, kung ang tool center ay naka-program para sa slotting, dahil sa pagbabago sa mga coordinate ng rotational axis, ang mga coordinate ng tatlong linear axes (X, Y, at Z axes) ay magbabago nang naaayon, na magreresulta sa relatibong displacement. Upang maalis ang displacement na ito, kailangang mabawi ito ng makinarya, at ang RTCP ay idinisenyo upang makamit ang compensation function na ito.

Para sa mga makinang may teknolohiyang RTCP, palaging pananatilihin ng control system ang tool center sa inaasahang posisyong nakatakda sa programa. Kapag kinakabit ang workpiece, hindi na kailangang ihanay nang tumpak ng operator ang workpiece sa centerline ng rotary table at malayang maikakabit ito. Awtomatikong babayaran ng machine tool ang offset na dulot ng clamping at iba pang mga salik, hindi lamang pinapaikli ang oras ng clamping kundi pinapabuti rin ang katumpakan ng pagproseso. Sa suporta ng teknolohiyang RTCP, nagiging mas malaya at maigsi rin ang proseso ng programming. Hindi kailangang isaalang-alang ng mga programmer ang impluwensya ng kumplikadong postura ng paggalaw ng machine tool at mga pagbabago sa haba ng tool sa trajectory ng pagproseso, ngunit kailangan lamang tumuon sa relatibong ugnayan ng paggalaw sa pagitan ng tool at ng workpiece. Ang kumplikadong kalkulasyon at trabaho sa kompensasyon ay awtomatikong kinukumpleto ng control system. Bukod pa rito, pinapasimple rin ng RTCP ang proseso ng post-processing, at tanging ang mga coordinate at vector data ng tool tip ang kailangang i-output upang matugunan ang mga kinakailangan ng kasunod na pagproseso at pagkontrol sa kalidad.

Ang Pagkakaiba sa Pagitan ng RTCP at Non-RTCP

Sa ibaba, maikling ipapaliwanag namin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng isang five-axis machine na may RTCP functionality at ng isang wala nito.

Makinang may limang-aksis na may RTCP functionality: Sa ganitong uri ng makina, kapag naitakda na ang feed rate ng tool tip sa kahabaan ng mga ehe, iaakma ng bawat aksis ang acceleration o deceleration nito batay sa real-time na posisyon ng tool tip, na tinitiyak ang mas maayos at mas tuluy-tuloy na paggalaw ng tool tip sa buong machining path, sa gayon ay pinapahusay ang kalidad at bilis ng proseso ng machining.

Makinang may limang aksis na walang RTCP functionality: Kapag ginagamit ang ganitong uri ng makina, maaari lamang tayong magtakda ng pinakamataas na limitasyon sa bilis para sa bawat aksis. Ang ibang mga aksis ay pasibong babawasan ang bilis ayon sa mga pagbabago sa posisyon ng pagma-machining, ngunit ang pagbabawas ng bilis na ito ay batay sa mga itinakdang panuntunan sa halip na mga dynamic na pagsasaayos ayon sa real-time na posisyon ng dulo ng tool. Kapag maraming aksis ang gumagana nang may koordinasyon, dahil sa kakulangan ng isang matalinong mekanismo ng koordinasyon tulad ng RTCP, ang bilis ng posisyon ng dulo ng tool ay magpapakita ng isang tiyak na antas ng hindi pantay, na magreresulta sa medyo hindi magandang resulta ng pagma-machining at mas mahabang pangkalahatang oras ng pagma-machining.

Paano i-program ang 5-Axis nang walang RTCP?

Para sa ganitong uri ng mga makinarya, ang pagprograma ay pangunahing nakasalalay sa CM programming at teknolohiyang post-processing. Ang pangunahing layunin ay lutasin ang problema ng coordinate offset sa pagitan ng linear axis at rotational axis sa panahon ng five-axis coordinated machining process. Sa simula ng pagprograma, kailangang maingat na planuhin ng mga operator ang path ng kagamitan at malinaw na tukuyin ang posisyonal na relasyon sa pagitan ng ikaapat at ikalimang axes ng makinarya, upang mapunan ang displacement na dulot ng paggalaw ng rotational axis sa mga linear axis coordinate. Pagkatapos ng ganitong pagproseso, ang nabuong programa ay hindi lamang kasama ang mga approach point ng mga posisyon ng XYZ, kundi naglalaman din ng mga kinakailangang halaga ng kabayaran na kinakailangan sa mga XYZ axes.

Gayunpaman, ang pamamaraang ito ng pagprograma ay maraming disbentaha. Mula sa pananaw ng epekto ng pagproseso, ang katumpakan ng machining nito ay hindi pa rin maabot ang perpektong antas, at ang kahusayan sa pagproseso ay medyo mababa rin. Ang nabuong programa ay may napakahinang unibersalidad at nangangailangan ng mataas na gastos sa mga mapagkukunang-tao. Bukod pa rito, dahil sa mga pagkakaiba sa mga parameter ng pag-ikot ng iba't ibang mga machine tool at ang napakakumplikadong mga post-processing file, nagdudulot din ito ng malaking abala sa pamamahala ng produksyon. Kapag nagpapalit ng mga machine tool o cutting tool, kailangang ulitin ang CM programming o post-processing work. Kaya, ang manu-manong five-axis programming ay halos isang imposibleng gawain. Bukod pa rito, dahil sa kakulangan ng RTCP function, maraming advanced na function ng five-axis machine tool ang hindi mailalapat. Kung gagamitin ang five-axis tool compensation function bilang halimbawa, para sa mga machine tool na walang RTCP function, kapag kinakapitan ang workpiece, kinakailangang tiyakin na ang workpiece ay matatagpuan sa rotational center position ng worktable. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng maraming oras para sa pag-clamping at pag-align, at kahit na ganoon, mahirap tiyakin ang katumpakan ng pag-clamping, na kahit na gamitin ang indexing, ang operasyon ay magiging mahirap.

5 Axis CNC Router Application

Ang mga five-axis CNC router ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan tulad ng aerospace, pagmamanupaktura ng sasakyan, produksyon ng muwebles, pagproseso ng amag, mga aparatong medikal, paggawa ng barko, at paggawa ng handicraft.

• Industriya ng Paggawa ng amag: Ang mga 5 Axis CNC router ay malawakang ginagamit sa paggawa ng molde dahil sa kanilang kakayahang makinahin ang mga kumplikadong 3D na ibabaw sa isang setup lamang. Ang mga ito ay mainam para sa paggawa ng mga injection mold, foam mold, automotive mold, at precision industrial mold. Ang multi-axis movement ay nagbibigay-daan sa makinis na pagtatapos ng ibabaw at mataas na katumpakan, na binabawasan ang pangangailangan para sa manu-manong pagpapakintab at pangalawang pagproseso.

• Aerospace at Automotive Industry: Sa aerospace at automotive manufacturing, ang mga 5 axis CNC router ay ginagamit upang makagawa ng mga magaan na bahagi ng istruktura at mga kumplikadong kurbadong bahagi. Ang mga makinang ito ay kayang humawak ng mga advanced na materyales tulad ng aluminum, composite, at engineering plastics, kaya angkop ang mga ito para sa prototyping at small-batch na produksyon ng mga high-precision na bahagi.

• 3D na Eskultura at Pag-ukit ng Sining: Ang mga 5 axis CNC router ay karaniwang ginagamit para sa malalaking proyektong pansining tulad ng mga estatwa, pigura ng tao, mga relihiyosong eskultura, at mga pandekorasyon na piraso ng sining. Ang kakayahang mag-ukit mula sa maraming anggulo ay nagbibigay-daan sa lubos na detalyado at makatotohanang mga 3D na modelo, na binabawasan ang oras ng manu-manong pag-ukit habang pinapanatili ang pare-parehong kalidad ng sining.

• Pagmomodelo ng mga Barko at Pandagat: Sa industriya ng pandagat, ang mga 5-axis CNC router ay ginagamit para sa mga modelo ng hull ng barko, mga molde ng propeller, at mga bahagi ng yate. Ang kakayahan ng makina na iproseso ang malalaki at masalimuot na mga kurbadong ibabaw ay ginagawa itong isang mahalagang kagamitan para sa prototyping ng disenyo ng barko at paggawa ng modelo.

• Paggawa ng Kagamitan at Prototipo:Ang teknolohiyang 5-axis CNC ay malawakang ginagamit sa R&D at paggawa ng mga prototype. Pinapayagan nito ang mga inhinyero na mabilis na makagawa ng mga kumplikadong gumaganang bahagi, subukan ang mga disenyo, at bawasan ang mga siklo ng pag-unlad. Ginagawa nitong lubos itong mahalaga para sa mga sentro ng pag-unlad ng produkto at mga kumpanya ng disenyo ng industriya.

• Pasadyang Mataas na Kalidad na Paggawa: Para sa mga industriyang nangangailangan ng mga hindi pamantayan at lubos na na-customize na mga piyesa, tulad ng mga mararangyang muwebles, dekorasyong arkitektura, at mga studio ng disenyo ng industriya, ang mga 5 axis CNC router ay nagbibigay ng pinakamataas na kakayahang umangkop. Binibigyang-daan nito ang mga tagagawa na lumikha ng mga natatanging disenyo na hindi makakamit sa mga tradisyonal na 3-axis o 4-axis na makina.

Paghahambing ng Software sa Programming para sa Five-Axis CNC Routers

Ang CNC programming ang kaluluwa at utak ng CNC machining, kaya napakahalaga ang pagpili ng angkop na programming software. Gayunpaman, napakaraming programming software sa merkado kaya madalas nalilito ang mga nagsisimula.

Sa ibaba ay tatalakayin natin ang apat na pangunahing pangunahing software sa programming - UG, Mastercam, Powermill, Hypermill, at ipapaliwanag ang kani-kanilang mga bentahe at disbentaha, at tutulungan kang mahanap ang pinakaangkop sa iyo sa maraming software.

UG(NX)

Pagdating sa mainstream programming software, ang UG ay may napakataas na bahagi sa merkado. Madalas itong ginagamit para sa mga gawaing programming sa mga larangan ng produkto at molde. Ang UG ay pagmamay-ari ng Siemens AG ng Germany at pinalitan ng pangalan bilang NX pagkatapos makuha.

Bentahe: Pinagsasama ng UG ang mga module tulad ng pagguhit, disenyo, programming, pagproseso ng sheet metal, at pagsusuri ng finite element. Madalas itong inihahambing sa software sa iba't ibang larangan, kaya patunayan ang mga kakayahan nito sa lahat ng aspeto. Matapos bilhin ang propesyonal na five-axis na teknolohiya ng Moduleworks at gumawa ng mga pangunahing rebisyon sa programming module, nakakita ang UG ng mabilis na pag-unlad sa mga 3D at multi-axis tool path function simula noong bersyon NX12.0. Ito ay madalas na na-update at na-optimize, at ngayon ay mayroon nang mga function na maihahambing sa mga pangunahing propesyonal na CAM software. Sa 2D tool path, ang dynamic milling tool path integration sa planar milling ay makabuluhang nagpabuti sa bilis ng pagkalkula kumpara sa dati; Sa 2.5D tool path, ang bottom wall milling function ay napakalakas at maginhawa; sa 3D tool path, ang patuloy na pag-optimize ng guiding curve tool path ay nagbigay ng matibay na suporta para sa pino at makinis na pagproseso ng ibabaw. Bilang karagdagan, ang synchronous modeling function ng UG ay makakatulong sa pagguhit at pagmomodelo nang mas mabilis at epektibo, at ito ay nangingibabaw sa larangan ng synchronous modeling.

Disadvantages: Medyo halata rin ang mga disbentaha ng UG. Komplikado ang mga tungkulin nito, at mataas ang learning threshold. Karaniwang inaabot ng ilang buwan o kahit 1-2 taon bago ito maging pamilyar. Mabuti na lang at maraming gumagamit at medyo mayaman at kumpletong mga kurso para mapadali ang pagkatuto. Bukod pa rito, maraming parameter na dapat itakda sa UG programming, at para sa mga practitioner na hindi gumagamit ng mga template ng programming, medyo mahirap ang mga setting. Ang pagpapangalan at interpretasyon ng maraming tungkulin sa multi-axis programming ay hindi madaling maunawaan, at mataas ang kahirapan sa pagkatuto. Bukod dito, may puwang para sa pagpapabuti at pag-optimize sa pamamahala ng blangko ng IPW.

mastercam

Nagmula ito sa Estados Unidos at ngayon ay nakuha na ng Sandvik Group. Nangunguna nang malaki ang software na ito pagdating sa dami ng naka-install na software. Napakadaling matutunan ang madaling gamiting interface nito.

Bentahe: Mayroon itong matibay na bentahe sa iba't ibang larangan tulad ng 3-5 axis lathes, turning-milling combined lathes, atbp. Sa 2D tool paths, ang dynamic processing nito ay lubos na kumakatawan. Ang wireframe programming ang kanyang forte, ito ay nagmumula sa napakalakas nitong selection function. Mapa-2D line segments o 3D entity edges man ito, maaari itong patakbuhin nang intuitive at maginhawa. Sa 3D tool paths, ang intelligent integrated tool path nito ay may mahalagang pangyayari. Isinasama nito ang mga processing methods tulad ng isometric parallel gradient projection, na nagbibigay sa mga user ng napaka-convenient na selection ng surface finishing tool paths. Sa multi-axis programming, ipinakilala nito ang multi-axis technology ng Moduleworks Company at palaging pinapanatili ang mga makabagong functional application. Halimbawa, ang multi-axis roughing at multi-axis deburring functions at mga detalye ay nasa nangungunang antas sa kasalukuyang programming software. Ang software na ito ay madaling simulan, madaling maunawaan at maginhawang gamitin. Bukod dito, ang mga parameter na kailangang itakda habang nagpo-program ay bahagyang mas kaunti kaysa sa UG. Kung nakatuon ka sa paggawa ng propesyonal na trabaho sa programming nang buong puso, ito ay isang napaka-angkop na software. Sa ilalim ng parehong oras ng pag-aaral, ang Mastercam ay kadalasang mas kaunting oras ang inaabot at mas madaling matutunan kaysa sa UG.

Disadvantages: Ang disbentaha nito ay ang mga tungkulin nito sa pagmomodelo at sabay-sabay na pagmomodelo ay hindi makapangyarihan. Medyo mahirap imodelo at baguhin ang mga kumplikadong grapiko.

Gilingan ng kuryente

Ito ay isinilang sa UK at kalaunan ay nakuha ng higanteng industriyal na Amerikano na Autodesk. Madalas itong ginagamit para sa pagprograma at pagproseso sa larangan ng molde at halos naging isang kailangang-kailangan na software para sa industriya ng produksyon ng molde.

Bentahe: Ang software na ito ay may napakalakas na bilis ng pagkalkula ng tool path at anti-overcut function. Nakatuon ito sa mahusay na pagproseso ng mga kumplikadong hugis at ibabaw, at nagpapakita ng natatanging pagganap sa mga high-speed na larangan ng pagputol at pagproseso ng molde. Sa pamamagitan ng mahusay na pagkalkula ng tool path, maaari nitong i-optimize ang oras ng pagproseso, bawasan ang pagkasira ng tool, at magbigay ng masaganang mga diskarte sa pagproseso. Bukod pa rito, sinusuportahan nito ang iba't ibang mga simulation function, na tumutulong sa mga user na i-optimize ang daloy ng pagproseso. Kasabay nito, mayroon itong napaka-maginhawang function ng tool path trimming. Kung ikaw ay nakikibahagi sa mold programming, ang pag-master ng software na ito ay lubhang kinakailangan.

Disadvantages: Kailangang maglaan ng mas maraming oras ang mga baguhan upang maging pamilyar dito. Kung ikukumpara sa komprehensibong multi-functional na software, ang Powermill ay mas nakatuon sa bahagi ng pagproseso, at ang mga tungkulin nito sa disenyo ay medyo mahina.

Hypemill

Nagmula ito sa Germany at kaakibat ng German OpenMind Company. Bilang nangungunang manlalaro sa merkado ng five-axis programming, nag-aalok ito ng napakasimple at maginhawang kontrol para sa tool axis sa multi-axis programming. Ang buong modelo ay kasangkot sa pagkalkula habang nagpo-program, upang maiwasan ang interference o mga hindi natukoy na cut.

Bentahe: Ito ay itinuturing na "Hari ng Five-Axis Programming". Ang five-axis tool paths nito ay mahusay at angkop para sa multi-axis machining. Lalo na sa five-axis programming, mayroon itong malakas na kakayahan. Ang pangalawang roughing work orders nito ay napakalakas, na may maayos na tool paths. Ang kaligtasan ng simulation at modeling ay ang pinakamataas sa lahat ng software. Ito ang unang nagpanukala ng konsepto ng super-string machining at inilapat ito sa aktwal na produksyon, at sa larangan ng super-string machining, naiwan na ng software na ito ang iba pang software. Ang mga konsepto nito tulad ng digital twins at virtual avatars na kasalukuyang pino-promote sa merkado ay nangunguna rin sa teknolohiya. Ang mga opsyon sa pagtatakda ng tool path work order nito ay medyo kakaunti, na ginagawang mas madali ang pagsisimula, at ang antas ng katalinuhan ay medyo mataas.

Disadvantages: Medyo halata rin ang mga disbentaha ng software na ito. Ang selection module at modeling module ay may iisang tungkulin. Kapag binabago at minamodelo ang mga kumplikadong modelo (tulad ng two-dimensional na disenyo o simpleng three-dimensional na pagmomodelo), kailangan nitong umasa sa ibang software. Bukod dito, kakaunti ang mga kaugnay na tutorial sa pag-aaral sa merkado, at ang post-processing ng software ay medyo sarado, na nagreresulta sa mababang rate ng paggamit.

Ang bawat software ay may kanya-kanyang larangan ng kadalubhasaan. Kahit na ang ilang partikular na tungkulin ay hindi perpekto, maaari itong magbunga ng magagandang resulta sa mga kamay ng mga bihasang programmer. Kung pinahihintulutan ng iyong oras at lakas, pagkatapos mapabuti ang iyong mga kakayahan sa proseso, inirerekomenda namin na matuto ka ng iba pang software upang mapalawak ang iyong pag-iisip. Ang pagpapabuti ng iyong kognisyon sa pamamagitan ng pag-aaral na gumamit ng iba't ibang software ay isa ring paraan upang mapalalim ang iyong teknikal na kognisyon at malampasan ang mga teknikal na hadlang. Gayunpaman, ang CAM software ay isang kasangkapan lamang para sa mga inhinyero. Ang tunay na teknikal na pagpapabuti ay nangangailangan din ng akumulasyon ng karanasan sa proseso at komprehensibong pagpapabuti ng kognisyon sa aplikasyon ng mga kagamitan at aksesorya.

Kung mayroon kang mas mahusay na pananaw o gumagamit ng isang partikular na software, mangyaring makipag-ugnayan sa amin.