Það sem skilgreinir þetta er viðbót snúningshreyfingar. Hefðbundin 3-ása CNC vél Færir skurðarvélina í beinum línum eftir X, Y og Z. Fimmása vél bætir við tveimur snúningsásum sem halla eða snúa annað hvort spindilshausnum, vinnustykkinu eða báðum. Þetta gefur aðgang að undirskurðum, samsettum hornum, mótuðum yfirborðum og flóknum vösum sem þriggjaása vél nær einfaldlega ekki til án margra uppsetninga og festinga.
Þessi möguleiki á einni uppsetningu er það sem knýr hagkvæmnina áfram. Hluti sem þarf 3 eða 4 uppsetningar á 3-ása vél, með endurfestingu á milli hverrar, getur oft keyrt heilan á 5-ása vél í einni klemmu. Hringrásartími styttist. Nákvæmni batnar vegna þess að villur í endurfestingu eru útrýmt. Launakostnaður lækkar vegna þess að rekstraraðilar þurfa ekki að setja upp sama hlutinn aftur og aftur. Fyrir verkstæði sem vinna lítið magn og mjög flókið verk, þá er þetta allur viðskiptamátinn fyrir uppfærslu.
Útskýring á 5 ásunum: X, Y, Z, A/B og C
Sérhver 5-ása vél sameinar þrjár hefðbundnar línulegar ásar með tveimur af þremur mögulegum snúningsásum. Sundurliðunin hér að neðan sýnir hvað hver ás gerir og hvernig þeir sameinast venjulega í framleiðsluvélum.
| Axis | Gerð hreyfingar | Lýsing | Algengt í |
|---|---|---|---|
| X | línuleg | Vinstri-hægri hreyfing skurðar eða borðs | Sérhver CNC vél |
| Y | línuleg | Hreyfing fram og aftur | Sérhver CNC vél |
| Z | línuleg | Upp-niður hreyfing (snældudýpt) | Sérhver CNC vél |
| A | Snúningur í kringum X | Halla hreyfingu um X-ásinn | 5 ása gantry 5 ása leiðarar með trunnion borði |
| B | Snúningur í kringum Y | Hallahreyfing um Y-ásinn | Snúningshaus 5-ása, fræsi-beygjumiðstöðvar |
| C | Snúningur í kringum Z | Snúningur um Z-ásinn (snúningur borðsins) | Snúningsborð með trunnion, snúningsfræsarvélar |
5-ása heitið lýsir talningunni, en nákvæm samsetning skiptir máli. Tvær algengustu framleiðslustillingarnar eru XYZAB (línuleg plús 2 snúningshnappar með hallahaus) og XYZAC (línuleg plús ein snúningshnappar með hallahaus og ein snúningshnappar fyrir borð). Þriðja stillingin, XYZBC, er algeng í fræsi- og beygjuvinnslustöðvum þar sem vinnustykkið snýst á C en hausinn hallar á B. Hver uppsetning hefur mismunandi eiginleika hvað varðar teygju, stífleika og flækjustig forrits.
5-ása vs. 3-ása CNC: Viðskiptaákvörðunin
Valið á milli 3-ása og 5-ása stýringar er ákvörðun um fjárfestingarútgjöld sem er knúin áfram af samsetningu hluta, ekki af fullyrðingu um getu. Samanburðurinn hér að neðan dregur saman þá hagnýtu mun sem kaupendur ættu að vega og meta.
| Þáttur | 3-ás CNC | 5-ás CNC |
|---|---|---|
| Uppsetningar á flóknum hlutum | 3 til 5 dæmigerðar | 1 dæmigerð uppsetning |
| Tækifæri | Aðeins ofan frá | Sérhver nálgunarhorn |
| Yfirborðsáferð á útlínum | Yfirstig sýnilegt | Mýkri með aðgangi að hliðarskurði |
| Flækjustig í forritun | Einföld | Krefst 5-ása CAM og post |
| Kostnaður við uppsetningu á verk | Hátt (margir ljósastaurar) | Lágt (einn festibúnaður) |
| Nauðsynleg færni í rekstri | Staðlaður vélvirki | Þjálfaður forritari/rekstraraðili í 5 ása |
| Verð á inngangsstigi | 5,000 til 30,000 USD | 30,000 til 200,000 USD |
| Verð á iðnaðarframleiðslu | 50,000 til 200,000 USD | 200,000 til 500,000+ Bandaríkjadalir |
| Besta passa | Prismatískir hlutar, plötur, 2.5D vinna | Flug-, myglu-, læknisfræði- og marghliða flóknir hlutar |
5-ása stillingar: Trunnion, snúningshaus, gantry og fræsi-beygju
Ekki eru allar 5-ása vélar smíðaðar eins. Fjórar ríkjandi stillingar hafa mismunandi styrkleika og valið á milli þeirra er ein af mikilvægustu ákvörðununum í kaupferlinu.
Trunnion borð
Snúningsborð sem er fest á hallandi tapp sér um A- og C-ásana á meðan spindillinn er í venjulegri 3-ása stillingu. Vinnustykkið hallar og snýst undir faststilltum spindli. Þetta er algengasta leiðin til að vinna með 5 ása því það varðveitir stífleika og nákvæmni hefðbundinnar vinnslustöðvar en bætir við tveimur snúningshlutum. Best fyrir hluti sem passa innan sveifluumhverfis tappans.
Snúningshaus (tvöfaldur sveifluhaus)
Snælduhausinn sjálfur hallar og snýst á meðan vinnustykkið helst fast á borðinu. Þetta er ríkjandi stilling fyrir mjög stóra hluti sem geta ekki snúist, þar á meðal byggingarhluta flugvéla, stór mót og of stóra innréttingar í geimferðum. RTCP-bætur í stjórntækinu eru nauðsynlegar þar sem staðsetning verkfærisoddsins fer eftir stefnu verkfærishaussins.
5-ása gantry
Vél með gantry-grind og snúningshaus, stækkuð til að rúma mjög stór vinnustykki. Notuð fyrir bátsskrokka, burðarvirki í flug- og geimferðum, stór froðumót fyrir frumgerðasmíði í bílum og steinbrýr. STYLECNC 5-ása gantry-leiðir falla í þennan flokk, með vinnuumslag allt frá 4 feta fermetra áhugamálasniðum upp í margra metra iðnaðarstillingar.
Mill-beygju / beygju-mill miðstöð
Beygjuvél með fræsingarspindli sem getur hallað (B-ás) og vinnustykki sem snýst (C-ás), oft ásamt undirspindli og lifandi verkfærum. Þetta eru dýrustu 5-ása stillingarnar því þær sameina beygju og fræsingu í einni vél, en þær útrýma hlutameðhöndlun milli aðgerða alfarið á sívalningsvinnu.
Samtímis 5-ása vs. 3+2 staðsetningarvinnsla
Einn mikilvægasti tæknilegi munurinn í 5-ása vinnslu er á milli samtímis vinnslu og 3+2 staðsetningarvinnslu. Kaupendur uppgötva oft þennan mun ekki fyrr en þeir hafa skrifað innkaupapöntun og bilið skiptir máli.
Samtímis 5 ása vinnsla Færir alla 5 ásana samtímis meðan á skurðinum stendur. Verkfærisoddurinn fylgir samfelldri braut á meðan snúningshlutarnir eru stöðugt að aðlaga stefnu sína. Þetta er krafist fyrir hjól, túrbínublöð, mótuð yfirborð og allar lífrænar útlínur. Samtímis notkun krefst RTCP (Rotated Tool Center Point) eða TCPC (Tool Center Point Control) í stýringunni. Án RTCP getur stýringin ekki viðhaldið forritaðri verkfærisoddbraut á meðan snúningshlutarnir hreyfast og hlutinn mun ekki passa við CAM hermunina.
3+2 staðsetningarvinnsla notar tvo snúningsása til að staðsetja vinnustykkið (eða hausinn) í föstu horni og framkvæmir síðan staðlaða 3-ása vinnslu í þeirri stefnu. Þetta sér um það bil 80 prósent af dæmigerðri 5-ása verkstæðisvinnu og er mun auðveldara að forrita. Hagnýtir vélvirkjar sem keyra blandaða 5-ása flota taka stöðugt fram að megnið af daglegu starfi þeirra er 3+2 frekar en að vera fullkomlega samtímis, þar sem samtímisvinnsla er frátekin fyrir tiltekna rúmfræði sem krefst þess.
Kaupin hafa mikil áhrif á reynsluna. Vél með 5 ásum en engum RTCP er stundum kölluð 3+2 vél frekar en sönn 5-ása vél. Hún getur staðsett verkfærið en getur ekki viðhaldið samfelldri verkfæraoddsleið á meðan hún færir alla 5 ásana. Þegar 5-ása kaup eru metin er nauðsynlegt að staðfesta RTCP/TCPC stuðning á stýringunni (FANUC G43.4, Heidenhain M128, Siemens TRAORI eða sambærilegt). Þetta er munurinn á vél sem getur unnið með hjól og einni sem getur það ekki.
5-ása CNC forrit: Iðnaðarmyndasafn
5-ása CNC vélar hafa náð fótfestu í 4 aðal lóðréttum sviðum, hver með sérstakar rúmfræðilegar eða efnislegar kröfur sem réttlæta fjárfestinguna.
IÐNAÐUR: Flug- og geimferðaiðnaður
Flug- og geimferðaiðnaðurinn var fyrsti atvinnugreinin til að taka upp 5-ása vinnslu í stórum stíl. Vélarfestingar, túrbínublöð, hjól, burðarrif og tengihlutir úr títan- og nikkelblöndum eru helstu notkunarsviðin. Flækjustig rúmfræðinnar (samsettar ferlar, innri kælirásir, ósamhverfar yfirborð) og kostnaður við efnið (oft hundruð dollara á kílógramm) gera 5-ása vinnslu með einni uppsetningu efnahagslega nauðsynlega.
IÐNAÐUR: Bílaiðnaður og mótunarframleiðsla
Mótun og pressun er næststærsta 5-ása notkunin. Sprautumótaholur, pressuverkfæri og stimplunarform njóta góðs af 5-ása hliðarskeraaðgangi að djúpum holum sem 3-ása vél nær ekki til með hæfilegum verkfærum. Frumgerðir bíla, froðumót fyrir leirlíkön og stór stimplunarform reiða sig einnig mikið á 5-ása fræsara og vinnslumiðstöðvar.
IÐNAÐUR: Læknisfræði, tannlækningar og skartgripir
Læknisfræðilegar ígræðslur (mjaðma-, hné-, höfuðkúpu-, tannstuðningar), skurðtæki og sjúklingatengdir gervilimir nota öll 5-ása vinnslu fyrir þá yfirborðsmótun sem líffærafræðin krefst. Skartgripaframleiðsla notar litlar 5-ása vélar fyrir hringskaft, innsiglisfleti og smáatriði sem krefjast aðgangs að mörgum sjónarhornum á eðalmálmum. Gæði og efniskostnaður ráða aftur hagkvæmni.
IÐNAÐUR: Arkitektúr, steinn og sérsmíði
Steinsteypa, minnisvarðaskurður, sérsmíðuð skilti, leikmunir og leikhúsvinna, frumgerðasmíði á sjó og sérsmíðuð húsgögn nota öll stórar 5-ása fræsara til að framleiða mótaða rúmfræði sem engin önnur aðferð getur skilað hagkvæmt í þeirri stærð sem um ræðir. Verksviðið getur verið allt frá borðvélum til véla í gantry-flokki sem spanna marga metra.
Verðbil fyrir 5-ása CNC: Frá áhugamálum til iðnaðarframleiðslu
Verð á 5-ása CNC vélar er tífalt breytilegt eftir markaðnum. Taflan hér að neðan sýnir dæmigerð verðbil fyrir nýjar vélar, þar sem notaðar og endurnýjaðar vélar eru oft fáanlegar á 30 til 60 prósent af nýju verði, allt eftir notkunartíma, ástandi og vörumerki.
| Tier | Verðbil (USD) | Dæmigert notkunartilvik og dæmi |
|---|---|---|
| Áhugamál / Skrifborð | 5,000 15,000 til | Skartgripir, tannlækningar, litlar frumgerðir, menntun. Lítil borðvélar með 5 ásum. |
| Inngangur iðnaðar | 30,000 80,000 til | Létt framleiðsla, smámót, sérsmíðuð húsgögn, skartgripaframleiðsla. Byrjendavélar með hjólbarða og litlar gantry-fræsarar. |
| Meðalstór iðnaðarframleiðsla | 80,000 200,000 til | Framleiðsla á flugvélafestingum, frumgerðasmíði fyrir bíla, frágangur á mótholum. Brother Speedio U500 (~160K), Haas UMC 500 (~250K) á verklegan vélvirkja. |
| Háþróuð framleiðsla | 200,000 500,000 til | Fjölnota vinnslustöðvar, stórar gantry-fræsarar, úrvals snúningshausvélar. DMG MORI DMU 50, DN Solutions DVF 5000 (~300K), Mazak VC-5A 5X. |
| Úrvals / Sérhæfð | 500,000 til 2 milljónir+ | Fræsi- og snúningsfræsistöðvar, stórar 5-ása framleiðslulínur með mörgum spindlum. DMG MORI DMU 75 Monoblock, Mazak Integrex fjölverkavinnsla. |
Auk vélarinnar sjálfrar felur heildarkostnaður við eignarhald í sér 5-ása CAM hugbúnað (Mastercam, NX CAM, ESPRIT, PowerMill, yfirleitt 5,000 til 50,000 $á sæti), hermunarhugbúnað eins og Vericut (oft 25,000 til 50,000 $á sæti fyrir fulla 5-ása sannprófun), verkfæri og festingar, þjálfun rekstraraðila og uppsetningu. Gert er ráð fyrir 20 til 40 prósentum af vélkostnaði í nærliggjandi vistkerfi ofan á grunnkaupin.
STYLECNC 5-ása og fjölverkefnavélar
STYLECNC framleiðir heildarlínu af 5-ása CNC vélum, allt frá grunnframleiðslu til háþróaðra framleiðsluþrepa. 5-ása CNC vélaflokkur nær yfir gantry-fræsara, fræsara, vinnslustöðvar og sérstakar stillingar fyrir tiltekna vinnu. 5-ása CNC leið og 5-ása CNC leiðari fyrir 3D fræsingu og útskurði eru algengustu upphafspunktarnir fyrir frumgerðarverkstæði, mótvinnu og byggingarlistarframleiðslu.
Fyrir verkstæði sem einbeita sér að nákvæmri málmvinnslu, 5 ása CNC fræsivél og Lítil 5-ása CNC vinnslumiðstöð sjá um álmót, frumgerðasmíði fyrir flug- og geimferðir og framleiðslu lækningatækja. Sérstaklega fyrir mót- og steypuverkstæði, Flokkun CNC mótunarvéla parar 5-ása yfirborðsgetu við stífleika sem krafist er fyrir vinnu með hertu verkfærastáli.
▶ HORFA Á: 5-ása CNC-fræsara í notkun
Sjá a STYLECNC 5-ása CNC leiðari sem framleiðir 3D Froða og ál vinna við raunverulegar framleiðsluaðstæður.
Skoða myndband á stylecnc.com →
STYLECNC smíðar einnig fjölverkavinnslu og fjölspindelstillingar fyrir framleiðsluumhverfi þar sem afköst og samsíða vinna skipta máli. Afhending á fjölnota CNC-fræsivél með þremur spindlum til Bretlands er nýlegt dæmi um viðskiptavin í fyrirtækjarekstri sem sérhæfir sig í húsgögnum sem tilgreinir samsíða vinnslu á einni rúmi. Fyrir ATC-samþættingu á annað hvort 5-ása eða fjölverkavinnslupöllum, þá ATC CNC leiðaraflokkur skráir valmöguleikana sem eru í boði fyrir verkfæraskipti STYLECNC vélalínur.
Verðlagning á STYLECNC 5-ása vélar spanna framleiðsluþrep frá grunniðnaði upp í háþróaða framleiðsluþrep eins og fjallað er um í verðtöflunni hér að ofan. Stillingar eru verðtilboð byggðar á vinnuumfangi, forskriftum spindils, vali á stýringu, afkastagetu ATC og samþættingarkröfum. Hafðu samband við STYLECNC Söluteymi með varahlutaumslag og efnislista fyrir stillt tilboð.
Orðalisti: Hugtök í 5-ása CNC vinnslu
Notið þessa tilvísun þegar þið metið 5-ása vélar, talið við birgja eða farið yfir stýringarskjöl.
| Orð | Skilgreining |
|---|---|
| 5 ása CNC | Vél með 3 línulegum ásum (X, Y, Z) ásamt 2 snúningsásum (venjulega A og B, eða A og C). |
| Trunnion borð | Hallandi snúningsborð sem býður upp á tvo snúningsása undir faststýrðum spindel. |
| Snúningshöfuð | Snældahaus sem hallar og snýst á meðan vinnustykkið er fast á borðinu. |
| RTCP / TCPC / TCPM | Snúið miðpunktur verkfæris / Stýring miðpunkts verkfæris / Stjórnun miðpunkts verkfæris. Stýringareiginleiki sem viðheldur stöðu verkfærisoddsins meðan á snúningshreyfingu stendur. |
| Samtímis 5-ása | Allir fimm ásarnir hreyfast saman meðan á skurðinum stendur og fylgja samfelldri braut verkfærisoddsins. |
| 3+2 (stöðubundin) | Tveir snúningsásar staðsetja hlutinn í föstu horni og síðan heldur hefðbundin 3-ása vinnsla áfram. |
| Eftirvinnsluvél | Hugbúnaður sem þýðir CAM verkfæraslóðir yfir á þá tilteknu G-kóða mállýsku sem vélstýringin skilur. |
| Mill-turn / turn-mill | Vél sem sameinar rennibekk og fræsingu, yfirleitt með B-ás spindle og C-ás spindle. |
| Kinematics skrá | Stærðfræðileg líkan af því hvernig ásar vélarinnar hreyfast líkamlega miðað við hvor annan. |
| Fjölverkamiðstöð | Vél sem sameinar margar aðgerðir (beygja, fræsa, bora, stundum aukefni) í einni uppsetningu. |
Algengar spurningar
Hver er munurinn á RTCP og TCPC?
RTCP (Rotated Tool Center Point), TCPC (Tool Center Point Control), TCPM (Tool Center Point Management) og RPCP vísa til sama grundvallareiginleika stýringar: að viðhalda sjálfkrafa forritaðri stöðu verkfæraodds þegar snúningsásarnir hreyfast. Hugtakið er mismunandi eftir framleiðanda. FANUC notar G43.4 (TCPC), Heidenhain notar M128 (TCPM), Siemens notar TRAORI. Eins og rætt er í umræðuþræðinum „Fanuc TCPC for 5-axis machining“ hjá Practical Machinist, þá er það fallið sem gerir samtímis 5-ása forritun hagnýta frekar en vörumerkisheitið.
Þarf ég samtímis 5-ása eða eru 3+2 nóg?
Verkfræðingar sem vinna með blandaða 5-ása vélaflota taka stöðugt fram að um það bil 80 prósent af vinnu þeirra er 3+2 staðsetningar frekar en að vera fullkomlega samtímis. Byggingarhlutar í geimferðum, frágangur móthola, fjölhliða sviga og flest 5-hliða vinnsluvinna keyrir öll sem 3+2. Samtímis vinnsla verður nauðsynleg fyrir hjól, túrbínublöð, lífrænt mótuð yfirborð og allar rúmfræði sem krefst samfelldrar stýringar á verkfæraoddaleið yfir marga ása.
Hvað kostar 5-ása CNC vél?
Verðlagning er á bilinu 5,000 til 15,000 Bandaríkjadala fyrir áhugamálavélar fyrir skrifborð, 30,000 til 80,000 Bandaríkjadala fyrir iðnaðarvélar í byrjunarstigi og 80,000 til 200,000 Bandaríkjadala fyrir meðalstóra framleiðslu. Í umræðum um verktaka á Brother Speedio U500 er verðið nefnt um það bil 160,000 Bandaríkjadalir, Haas UMC 500 um 250,000 Bandaríkjadalir, DN Solutions DVF 5000 um 300,000 Bandaríkjadalir og DMG MORI 5-ása vélar kosta oft yfir 500,000 Bandaríkjadali. Hágæða fjölverkavinnslustöðvar fyrir fræsingar og beygjur kosta yfir 1 milljón Bandaríkjadala.
Er notuð 5-ása vél góð kaup?
Umræðan í umræðunni um „15 ára gamlar þýskar 5 ása vélar“ um verkfræðinginn setur fram sanngjarna skilgreiningu á málamiðluninni. Notaðar DMG, Mikron og Hermle vélar á 100,000 Bandaríkjadölum geta skilað nýrri kostnaði upp á 300,000 til 500,000 Bandaríkjadali ef spindillinn, stýringin og snúningshlutarnir eru í góðu ástandi. Áhættan liggur í framboði á rafeindabúnaði og sliti á spindlinum. Algeng þumalputtaregla sem nefnd er í þessum umræðum er um það bil einn Bandaríkjadalur á hverja snúninga á mínútu fyrir endurnýjun á spindlinum, sem er mikilvægt á vél sem hraðar en 30,000 til 50,000 snúninga á mínútu. Óháð tæknileg skoðun fyrir kaup er staðlað ferli.
Er hægt að breyta 3-ása vél í 5-ása?
Að hluta til. Hægt er að bæta við 5-ása lóðréttri fræsvél til að fá A og C snúningshluta, eins og rætt er í umræðuþræðinum „Uppsetningaraðferðir fyrir 5-ása vinnufrávik“ hjá Practical Machinist. Takmörkunin er sú að án RTCP í hýsilstýringunni framleiðir umbreytingin 3+2 getu frekar en fulla samtímis vinnslu. Kostnaðurinn við að bæta TCPC við stýringu sem hefur það ekki innbyggt getur farið yfir 20,000 Bandaríkjadali, sem er ein af ástæðunum fyrir því að margar verkstæði kaupa að lokum sérsmíðaða 5-ása vél í stað þess að stækka 3-ása vél.
Hvaða eftirvinnsluvél þarf ég fyrir 5-ása CNC?
5-ása eftirvinnslur verða að passa við stýringuna, kinematíkina og CAM hugbúnaðinn. CNCZone "5 ása CNC leið „RTCP“ þráðurinn lýsir erfiðleikunum við að fá sérsniðna færslu til að virka rétt: litlar hreyfifræðilegar villur, ósamræmi í einingum eða rangar gildi fyrir verkfæralengd valda rispum og hrunum sem hermunin mun ekki ná nema hermunarlíkanið passi nákvæmlega við vélina. Flestar framleiðsluverslanir kaupa færslu frá framleiðanda frá vélasmið eða CAM-framleiðanda frekar en að reyna að þróa sérsniðna færslu.
