Эксперт DMG MORI о пятиосевой металлообработке

Существует множество причин использовать сегодняшнюю технологию пятиосевой металлообработки. Во-первых, это дает доступ ко всем пяти сторонам призматической заготовки. Даже если нет других резонов, кроме возможности избежать дополнительных настроек или процессов, эта технология может быть оправдана в широком спектре областей применения и доступна по нормальной цене. По мере усложнения деталей окупаемость увеличивается с возможностью генерации сложных поверхностей или контуров, которые невозможно обработать эффективно или обработать вообще на обычном трехосевом обрабатывающем центре.

Некоторые рекомендации по подбору пятиосевого оборудования дает генеральный менеджер DMG MORI Aerospace Center of Excellence Джефф Уоллес. Располагая примерно полусотней моделей пятиосевых станков различных конфигураций, DMG MORI имеет предложить хорошие возможности перехода на более совершенную технологию пятиосевой обработки. Иногда ошибочно полагают, что пятиосевая технология предназначена для изготовления лишь самых сложных деталей. Несмотря на то, что чаще всего это, безусловно, действительно так, немалая часть таких устройств используется просто для обеспечения обработки пяти сторон заготовки за одну установку. При трехосевой обработке могут потребоваться две, три или более настройки для получения всех черт детали. Итак, необходимость в этих дополнительных настройках устраняется вместе с потенциальной ошибкой, возможной при каждом изменении позиции.

Другим неотъемлемым преимуществом пятиосевой обработки является то, что при ней можно использовать более короткие инструменты. Это особенно важно при изготовлении пресс-форм. Более короткий инструмент дает меньшую вибрацию, позволяя осуществлять более тяжелое или более быстрое резание, получая лучшее качество поверхность и сохраняя большую долговечность инструмента.

В частности, пятиосевая обработка позволяет вырезать сложные детали из твердого материала, которые в противном случае приходилось бы отливать. Это позволяет быстро переходить на краткосрочное прототипное изготовление дорогих деталей. И это отличная возможность оторваться от низкотехнологичных конкурентов и построить более прибыльный бизнес.

Изготавливая малые или средние детали, при наличии сегодняшней технологии лучше всего использовать станок с наклонным столом. Если детали большие и тяжелые, единственным вариантом может быть сочлененная головка, установленная на портальном станке или горизонтальном обрабатывающем центре.

Самым же простым и наименее дорогим способом получения пятисторонних деталей является использование станка конфигурации 3+2. Малыми и средними станками обычно являются трехосевые обрабатывающие центры с наклонными поворотными столами.

Можно, конечно, использовать вспомогательный двухосевой стол на стандартном трехосевом обрабатывающем центре. Но станок со встроенным наклонным столом обеспечивает лучшую производительность, и его легче настраивать и программировать.

При работе на обрабатывающем центре конфигурации 3+2 четвертая и пятая оси блокируются. Тем не менее практически любая плоскость заготовки может быть доступна шпинделю, и самые сложные детали могут быть эффективно вырезаны.

В случае DMG MORI наклонный поворотный стол интегрирован в станки серии CMX U конфигурации 3+2. Здесь C-образная рама позволяет устанавливать шпиндель как вертикально, так и горизонтально.

Основным преимуществом полного пятиосевого управления является то, что можно динамически наклонять инструмент к резу, держа его дальше от зон помех, или поддерживать постоянный вектор инструмента, когда он подается к наклонным поверхностям или поверхностям общего положения.

Для целого ряда видов деталей пятиосная обработка облегчает более эффективное использование режущих инструментов. Наклон резака относительно поверхности заготовки обеспечивает более эффективное фрезерование канавок, часто выполняемое стороной, а не концом резака.

Кроме того, при трехосевом процессе сложновато работать торцевой фрезой с шаровидным концом, создавая контурные поверхности. Для получения гладкой поверхности требуется несколько проходов с очень небольшим шагом, что требует большого количества машинного времени.

И может потребовать еще одного вторичного процесса для сглаживания шероховатостей. При пятиосевой же обработке можно использовать даже плоскоконечную фрезу для создания некоторых контурных поверхностей.

Небезынтересной платформой представляется monoBLOCK. Оборудование этой серии оснащается широким выбором опций, чтобы станки могли быть лучше сконфигурированы для различных видов применения.

Еще более высоких уровней точности позволяет достигать система охлаждения, которая охватывает серводвигатели и крепления, редуктор оси C и шаровинтовую ось X с внутренним охлаждением.

Набор датчиков поддерживает систему управления в реальном времени, каковая система может компенсировать небольшие ошибки, вызванные тепловыми условиями, инерцией заготовки или другими физическими факторами.

Системы программирования деталей в последние годы постоянно развивались и к настоящему времени стали намного проще в использовании. Появились функции, позволяющие программистам создавать пятиосевые траектории инструмента.

При этом они по-прежнему работают в основном в привычном трехосевом контексте. То есть можно использовать знакомые стратегии резания, дополненные теми функциями, которые обеспечивают пятиосевую обработку.

Намного более удобными стали элементы управления станками. Например, управление CELOS DMG MORI автоматически проверяет наличие помех в 3D для шпинделей, столов, инструментов, заготовок и оснастки. Как только обнаруживается проблема, станок прекращает работу, будь то в автоматическом или в ручном режиме.