Pastaraisiais metais penkių ašių jungties CNC apdirbimo centrai vis plačiau naudojami įvairiose srityse. Praktikoje, kai žmonės susiduria su problemomis dėl efektyvaus ir kokybiško specialios formos ir sudėtingų dalių apdorojimo, penkių ašių sujungimo technologija neabejotinai yra svarbi priemonė tokioms problemoms spręsti. Vis daugiau gamintojų linkę ieškoti penkių ašių įrangos, kad atitiktų didelio efektyvumo ir aukštos kokybės apdorojimą. Bet ar tikrai pakankamai žinote apie penkių ašių apdirbimą?
01
Mechaninės struktūros penkių ašių staklių forma
Norėdami iš tikrųjų suprasti penkių ašių apdirbimą, pirmiausia turime suprasti, kas yra penkių ašių staklės. Penkių ašių staklės (5 ašių apdirbimas), kaip rodo pavadinimas, reiškia dviejų sukimosi ašių pridėjimą prie trijų bendrų tiesinių X, Y ir Z ašių. Dviejų iš trijų ašių A, B ir C judėjimas skiriasi režimai, skirti patenkinti įvairių gaminių techninius poreikius.
Kalbant apie 5- ašies apdirbimo centrų mechaninį dizainą, staklių gamintojai visada buvo neprivalomi kurti naujus judesio režimus, kad atitiktų įvairius reikalavimus. Remiantis įvairių tipų penkių ašių staklėmis, kurios šiuo metu yra rinkoje, nors jų mechaninės struktūros yra įvairios, jos daugiausia apima šias formas:
1. Dvi pasukimo koordinatės tiesiogiai kontroliuoja įrankio ašies kryptį (dvigubos sūpynės galvutės forma).
2. Dvi koordinačių ašys yra įrankio viršuje, tačiau sukimosi ašis nėra statmena tiesinei ašiai (nuožulnios sūpynės galvutės tipas).
3. Dvi pasukimo koordinatės tiesiogiai kontroliuoja erdvės sukimąsi (dviguba patefono forma).
4. Dvi koordinačių ašys yra ant darbinės stalo, tačiau sukimosi ašis nėra statmena tiesinei ašiai (nuožulnios „Worktbench“ tipas).
5. Viena iš dviejų sukimosi koordinačių veikia įrankį, o kita – ruošinį (vienas posūkis ir vienas sukimasis).
*Terminija: Jei sukimosi ašis nėra statmena tiesinei ašiai, ji laikoma „kritimo“ ašimi.
Pamatęs penkių ašių stakles su šiomis konstrukcijomis, manau, kad turėtume suprasti, ką ir kaip juda penkių ašių staklės. Tačiau kokias charakteristikas gali parodyti tokia įvairi stokos staklių struktūra apdorojant? Palyginti su tradiciniais trijų ašių staklėmis, kokie yra pranašumai? Toliau pažvelkime į spindinčius penkių ašių staklių taškus.
02
Daugybė penkių ašių apdirbimo pranašumų
Kalbėdami apie penkių ašių staklių charakteristikas, turime jas palyginti su tradicine trijų ašių įranga. Trijų ašių apdirbimo įranga yra gana paplitusi gamyboje, įskaitant vertikalią, horizontalią ir gantrų tipus. Įprasti apdorojimo metodai apima galutinio malūno galutinio krašto apdorojimą ir šoninių kraštų apdorojimą. Rutulinių nosies pjaustytuvų apdorojimas ir tt. Tačiau, nesvarbu, kuri forma ir metodas naudojamas, jie visi turi bendrą bruožą, tai yra, įrankio ašies kryptis apdirbimo proceso metu nesikeičia. Mokyklinis įrankis gali suvokti tik stačiakampius įrankio koordinates erdvėje, per trijų linijinių X, Y ir Z ir Z. judėjimo sistemoje interpoliaciją. Todėl, susidūrus su šiais produktais, atskleidžiami mažo trijų ašių staklių efektyvumo trūkumai, blogo apdorojimo paviršiaus kokybė ar net nesugebėjimas apdoroti.
Palyginti su trijų ašių CNC apdirbimo įranga, penkių jungčių CNC staklės turi šiuos privalumus:
1. Išlaikykite geriausią įrankio pjovimo sąlygą ir pagerinkite pjovimo sąlygas
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, kairėje esančiame trijų ašių pjovimo metode, kai pjovimo įrankis juda link ruošinio viršaus ar krašto, pjovimo būsena pamažu blogėja. Norint išlaikyti optimalias pjovimo sąlygas, reikalingas besisukantis stalas. Ir jei norime visiškai apdoroti netaisyklingą plokštumą, turime kelis kartus pasukti darbo kąsnį skirtingomis kryptimis. Galima pastebėti, kad penkių ašių staklės taip pat gali išvengti situacijos, kai rutulinio galutinio malūno centrinio taško tiesinis greitis yra 0 ir įgyti geresnę paviršiaus kokybę.
2. Efektyviai venkite įrankio trukdžių
vaizdas
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, tokioms dalims kaip sparčiai, ašmenys ir plikos, naudojamos aviacijos ir kosmoso lauke, trijų ašių įranga negali atitikti proceso reikalavimų dėl trukdžių. Penkių ašių mašinų įrankis gali patenkinti šį reikalavimą. Tuo pačiu metu penkių ašių staklės taip pat gali naudoti trumpesnius įrankius, skirtus apdoroti, tobulinti sistemos tvirtumą, sumažinti įrankių skaičių ir išvengti specialių įrankių generavimo. Mūsų verslo savininkams tai reiškia, kad penkių ašių staklės padės sutaupyti pinigų įrankio išlaidų atžvilgiu!
3. Sumažinkite spaustukų skaičių ir užpildykite penkių pusių apdorojimą viename spaustuke
vaizdas
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, penkių ašių apdirbimo centras taip pat gali sumažinti atskaitos taškų konversiją ir pagerinti apdirbimo tikslumą. Faktiškai apdorojant reikia tik vieno užspaudimo, o apdorojimo tikslumą lengviau užtikrinti. Tuo pačiu metu, dėl sutrumpinus proceso grandinę ir sumažinus įrangos skaičių penkių ašių apdirbimo centre, taip pat sumažėja įrankių įrenginių įrenginių, dirbtuvių grindų ploto ir įrangos priežiūros išlaidų skaičius. Tai reiškia, kad galite naudoti mažiau armatūros, mažiau gamyklos erdvės ir mažiau priežiūros išlaidų, kad atliktumėte efektyvesnį ir aukštesnės kokybės apdorojimą!
4. Pagerinkite apdorojimo kokybę ir efektyvumą
Kaip parodyta paveikslėlyje, penkių ašių staklės gali naudoti įrankio šoninio krašto pjovimą, kad būtų pasiektas didesnis apdorojimo efektyvumas.
paveikslėlį
5. Sutrumpinkite gamybos proceso grandinę ir supaprastinkite gamybos valdymą
Visiškas penkių ašių CNC staklių apdorojimas labai sutrumpina gamybos proceso grandinę ir gali supaprastinti gamybos valdymą bei planavimą ir planavimą. Kuo sudėtingesnis ruošinys, tuo akivaizdesni jo pranašumai, palyginti su tradiciniais gamybos metodais su išsklaidytais procesais.
6. Sutrumpinkite naują produkto kūrimo ciklą
Aviacijos, automobilių ir kitų sričių įmonėms kai kurios naujos gaminių dalys ir liejimo formos turi sudėtingų formų ir aukštus tikslumo reikalavimus. Todėl penkių ašių CNC apdirbimo centras, pasižymintis dideliu lankstumu, dideliu tikslumu, dideliu integravimu ir visiškomis apdorojimo galimybėmis, gali gerai išspręsti sudėtingų dalių apdorojimo tikslumo ir ciklo problemas kuriant naują produktą, labai sutrumpinti mokslinių tyrimų ir plėtros laikotarpį. ciklą ir pagerinti naujų produktų sėkmės rodiklį.
Apibendrinant galima pasakyti, kad penkių ašių staklės turi per daug privalumų, tačiau penkių ašių staklių įrankio padėties valdymas, CNC sistema, CAM programavimas ir tolesnis apdorojimas yra daug sudėtingesni nei trijų ašių staklių! Tuo pačiu metu, kai kalbame apie penkių ašių stakles, turime kalbėti apie tikrosios ir klaidingos penkių ašių problemą. Visi žinome, kad didžiausias skirtumas tarp tikrosios ir klaidingos penkių ašių yra RTCP funkcija. Tačiau kas yra RTCP, kaip jis generuojamas ir kaip jį pritaikyti? Toliau mes atidžiau pažvelgsime į RTCP, pagrįstą staklių struktūra ir programavimo tolesniu apdorojimu, kad suprastume tikrąją jo išvaizdą.
03
Apie RTCP
RTCP aukščiausios klasės penkių ašių CNC sistemose laikomas pasuktu įrankio centro tašku, kurį dažnai vadiname įrankio galo taško sekimo funkcija. Atliekant penkių ašių apdirbimą, siekiant įrankio galo taško trajektorijos ir padėties tarp įrankio ir ruošinio, dėl sukimosi judesio atsiranda papildomas įrankio galo taško judėjimas. CNC sistemos valdymo taškai dažnai nesutampa su įrankio smaigalio tašku, todėl CNC sistema turi automatiškai pakoreguoti valdymo taškus, kad užtikrintų, jog įrankio smaigalio taškas judėtų pagal nustatytą trajektoriją. Pramonė taip pat vadina šią technologiją TCPM, TCPC arba RPCP ir kitomis funkcijomis. Tiesą sakant, šių pavadinimų funkciniai apibrėžimai yra panašūs į RTCP. Griežtai kalbant, RTCP funkcija naudojama dvigubos pasukimo galvutės konstrukcijoje, o kompensacijai naudojamas sukimosi galvutės sukimosi centras. Funkcijos, panašios į RPCP, daugiausia naudojamos dvigubo pasukimo staklėse ir kompensuoja tiesinių ašių koordinačių pokyčius, atsirandančius dėl ruošinio sukimosi. Tiesą sakant, šių funkcijų tikslas yra tas pats, ty išlaikyti įrankio vidurio tašką ir tikrąjį įrankio ir ruošinio paviršiaus sąlyčio tašką. Todėl išraiškos patogumui šiame straipsnyje šios technologijos tipas suvienodinamas kaip RTCP technologija.
vaizdas
Taigi, kaip atsirado RTCP funkcija? Prieš daugelį metų, kai penkių ašių staklės pirmą kartą išpopuliarėjo rinkoje, RTCP koncepcija buvo labai populiari staklių gamintojų. Tuo metu RTCP funkcija buvo labiau kaip gudrybė technologijų labui, o daugiau žmonių buvo entuziastingi ir jaudinosi apie pačią technologiją. Tiesą sakant, RTCP funkcija yra visiškai priešinga. Tai ne tik gera technologija, bet ir gera technologija, kuri gali atnešti naudos ir sukurti vertę klientams. Staklių su RTCP technologija (taip pat žinoma kaip tikrosios penkių ašių staklės Kinijoje) operatoriui nereikia tiksliai sulygiuoti ruošinio su sukamojo stalo ašimi ir atsitiktinai suspausti. Staklės automatiškai kompensuoja poslinkį, labai sumažindamos pagalbinį laiką ir pagerindamos apdorojimą. Tikslumas. Tuo pačiu metu tolesnis apdorojimas yra paprastas, jei išvedamos įrankio galo taško koordinatės ir vektorius. Kaip minėjome anksčiau, kalbant apie mechaninę struktūrą, penkių ašių CNC staklės daugiausia turi dvigubas siūbavimo galvutes, dvigubus sukamuosius stalus, vieną sūpynę ir vieną sukimąsi.
Žemiau pateiksime dvigubą patefoną aukščiausios klasės penkių ašių CNC sistemą kaip pavyzdį, kaip išsamiai įvesti RTCP funkciją.
Apibrėžkite ketvirtosios ašies ir penktosios ašies koncepcijas penkių ašių staklėse: dvigubos sukamosios lentelės struktūroje ketvirtosios ašies sukimasis turi įtakos penktosios ašies požiūriui, o penktosios ašies sukimasis negali paveikti. Ketvirtosios ašies požiūris. Penktoji ašis yra ketvirtosios ašies sukimosi koordinatė.
vaizdas
Gerai, perskaičius apibrėžimą, paaiškinkime jį. Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, 4-oji staklės ašis yra A ašis, o 5-oji ašis yra C ašis. Ruošinys dedamas ant C ašies patefono. Kai 4 ašis A sukasi, nes C ašis montuojama ant A ašies, taip pat turės įtakos C ašies požiūris. Lygiai taip pat ruošinyje, kurį mes uždedame ant patefono, jei užprogramuosime įrankių centro pjovimą, sukimosi koordinatės pokyčiai neišvengiamai sukels linijinių ašių X, Y ir Z koordinates pokyčius, todėl santykinis bus santykinis poslinkis. Norėdami pašalinti šį poslinkį, staklės turi jį kompensuoti. RTCP yra funkcija, sukurta norint pašalinti šią kompensaciją.
Taigi kaip staklės kompensuoja šį poslinkį? Toliau išanalizuokime, kaip generuojamas šis poslinkis.
Remiantis ankstesniu straipsniu, mes visi žinome, kad sukimosi koordinačių pokytis sukelia tiesinės ašies koordinatės poslinkį. Tada ypač svarbu išanalizuoti sukimosi ašies sukimosi centrą. Dvigubai pasukamoms struktūros stakliams, C ašies valdymo taškui, kuris yra penktoji ašis, paprastai yra staklių lentelės sukimosi centre. Ketvirtosios ašies metu ketvirtosios ašies vidurio taškas paprastai pasirenkamas kaip valdymo taškas.
vaizdas
vaizdas
Norėdami įgyvendinti penkių ašių valdymą, CNC sistema turi žinoti ryšį tarp 5-osios ašies valdymo taško ir 4-osios ašies valdymo taško. Tai yra, pradinėje būsenoje (A ir C ašies 0 staklės) ketvirtasis ašies valdymo taškas yra ketvirtosios ašies sukimosi koordinačių sistemos kilmė ir padėties vektorius [u, v, v] Penktasis ašies valdymo taškas. Tuo pačiu metu jūs taip pat turite žinoti atstumą tarp A ir C ašies. Dvigubo patefono staklėse pavyzdys parodytas žemiau esančiame paveikslėlyje.
paveikslėlį
Tai pasakius, matote, kad staklių su RTCP funkcija valdymo sistema išlaiko įrankio centrą užprogramuotoje padėtyje. Šiuo atveju programavimas yra nepriklausomas ir neturi nieko bendra su staklių judėjimu. Kai programuojate staklėmis, jums nereikia jaudintis dėl mašinos judėjimo ar įrankio ilgio; viskas, ko jums reikia atsižvelgti, yra santykinis judesys tarp įrankio ir ruošinio. Visa kita už jus padarys valdymo sistema. pavyzdžiui:
vaizdas
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, be RTCP funkcijos išjungta, valdymo sistema neatsižvelgia į įrankio ilgį. Įrankis sukasi aplink ašies centrą. Peilio galas išsikraustys iš jo padėties ir nebebus pritvirtintas.
paveikslėlį
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, įjungus RTCP funkciją, valdymo sistema keičia tik įrankio kryptį, o įrankio antgalio padėtis lieka nepakitusi. Būtini kompensaciniai judesiai X, Y ir Z ašyse apskaičiuojami automatiškai.
Kaip išspręsti linijinės ašies koordinačių poslinkio problemą penkių ašių staklių ir CNC sistemoms, kurios neturi RTCP? Mes žinome, kad daugelis penkių ašių CNC staklių ir sistemų Kinijoje yra netikri penkių ašių. Vadinamoji netikra penkių ašių iš tikrųjų reiškia staklę be RTCP funkcijos. Nesvarbu, ar tikroji, ar klaidinga penkių ašis nėra vertinami pagal išvaizdą, ar penkios ašys yra susietos. Turite žinoti, kad netikrą penkių ašių taip pat galima susieti su penkiomis ašimis. Pagrindinis skirtumas tarp klaidingos penkių ašių yra tas, kad jis neturi tikro penkių ašių RTCP algoritmo, o tai reiškia, kad klaidingam penkių ašies programavimui reikia apsvarstyti verpstės švytuoklės ilgį ir sukamosios lentelės padėtį. Tai reiškia, kad naudodamiesi melagingomis penkių ašių CNC sistemomis ir staklių programavimu, turite pasikliauti CAM programavimu ir po apdorojimo technologija, kad iš anksto suplanuotumėte įrankio kelią.
Ta pačia dalimi, jei pakeičia staklių įrankį arba keičiamas įrankis, CAM programavimas ir apdorojimas po apdorojimo turi būti dar kartą atliekamas. Be to, pritvirtinus ruošinį, klaidingas penkių ašių staklės turi užtikrinti, kad ruošinys būtų stalviršio sukimosi centre. Operatoriui tai reiškia, kad reikia daug užspaudimo ir suderinimo laiko, o tikslumo negalima garantuoti. Net indeksavimo apdorojimui padirbta penkių ašių yra daug problemų. Tikroji penkių ašis turi nustatyti tik koordinačių sistemą, ir norint užbaigti apdorojimą reikia tik vieno įrankio nustatymo.
Toliau pateiktame paveikslėlyje pateikiami NX papildomo apdorojimo redaktoriaus nustatymai, kaip pavyzdys, iliustruojantis klaidingos penkių ašių koordinačių transformaciją:
paveikslėlį
Kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje, melaginga penkių ašis priklauso nuo papildomo apdorojimo technologijos, kad parodytų centrinės padėties ryšį tarp ketvirtosios ašies ir penktosios staklės ašies, kad kompensuotų sukimosi ašies poslinkį į tiesinės ašies koordinates . CNC programa X, Y ir Z, kurią sukuria IT, yra ne tik programavimo požiūrio taškai, bet ir įtraukia būtiną kompensaciją X, Y ir Z ašims.
Dėl tokio apdorojimo rezultatas ne tik sukels nepakankamą apdorojimo tikslumą ir mažą efektyvumą, bet sukurta programa nebus universali, o darbo sąnaudos taip pat bus didelės. Tuo pačiu metu, kadangi kiekvienas staklės yra skirtingi rotacijos parametrai, jis turi turėti atitinkamus failų po apdorojimą, o tai taip pat sukels didelius nepatogumus gamybai. Be to, suklastotos penkių ašių generavimo programos negalima pakeisti, ir iš esmės neįmanoma suvokti rankinio penkių ašių programavimo. Tuo pačiu metu, kadangi nėra RTCP funkcijos, daugelio jo pažangių penkių ašių funkcijų negalima naudoti, pavyzdžiui, penkių ašių įrankio kompensavimo funkcija.
Tiesą sakant, penkių ašių staklėse tai tik įrankis, kurį naudojame apdorojimo rezultatams pasiekti, ir nėra skirtumo tarp teisingo ir klaidingo. Svarbu tai, kad mūsų procesas nustato apdorojimo metodą. Santykinai kalbant, tikros penkių ašių staklės yra ekonomiškesnės.
