Pēdējos gados dažādās jomās arvien plašāk tiek izmantoti piecu asu savienojumu CNC apstrādes centri. Praktiskā pielietojumā ikreiz, kad cilvēki saskaras ar īpašas formas sarežģītu detaļu augstas efektivitātes un kvalitatīvas apstrādes problēmu, piecu asu savienojumu tehnoloģija neapšaubāmi ir svarīgs līdzeklis šādu problēmu risināšanai. Arvien vairāk ražotāju meklē piecu asu aprīkojumu, lai nodrošinātu augstu efektivitāti un kvalitatīvu apstrādi. Bet vai jūs tiešām pietiekami zināt par piecu asu apstrādi?
01
Piecu asu darbgalda mehāniskā struktūra
Lai patiesi saprastu piecu asu apstrādi, mums vispirms ir jāsaprot, kas ir piecu asu darbgaldi. Piecu asu darbgaldi (5 Axis Machining), kā norāda nosaukums, attiecas uz divu rotējošo asu pievienošanu trim parastajām lineārajām asīm X, Y un Z. Divas rotācijas asis A, B un C trīs- asij ir dažādi kustības režīmi, lai atbilstu dažādu produktu tehniskajām prasībām.
Attiecībā uz 5-ass apstrādes centra mehānisko konstrukciju darbgaldu ražotāji vienmēr ir bijuši neatlaidīgi apņēmušies izstrādāt jaunus kustības režīmus, lai tie atbilstu dažādām prasībām. Pamatojoties uz dažāda veida piecu asu darbgaldu veidiem, kas pašlaik ir tirgū, lai gan pastāv dažādi mehānisko konstrukciju veidi, galvenokārt ir šādi veidi:
1. Divas griešanās koordinātas tieši kontrolē instrumenta ass virzienu (dubultā šūpošanās galvas forma).
bilde
2. Divas koordinātu asis atrodas instrumenta augšpusē, bet rotācijas ass nav perpendikulāra lineārajai asij (sagging head type).
3. Divas rotācijas koordinātas tieši kontrolē telpas rotāciju (dubultā pagrieziena galda forma).
4. Abas koordinātu asis atrodas uz galda, bet rotācijas ass nav perpendikulāra lineārajai asij (santehniķa galda tips).
bilde
5. Viena no divām rotācijas koordinātām iedarbojas uz instrumentu, bet otra iedarbojas uz sagatavi (viens svārsts un viens apgrieziens).
*Termins: ja rotācijas ass nav perpendikulāra lineārajai asij, tā tiek uzskatīta par "iegrimšanas" asi.
Pēc piecu asu darbgaldu apskates ar šīm struktūrām, manuprāt, mums vajadzētu saprast, kas un kā kustas piecu asu darbgaldi. Tomēr kādas īpašības var parādīt tik daudzveidīgai darbgaldu struktūrai apstrādes laikā? Kādas ir priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem trīs asu darbgaldiem? Tālāk apskatīsim piecu asu darbgalda gaismas punktus.
02
Daudzas piecu asu apstrādes priekšrocības
Runājot par piecu asu darbgaldu īpašībām, ir nepieciešams tos salīdzināt ar tradicionālajām trīs asu iekārtām. Trīs asu apstrādes iekārtas ir salīdzinoši izplatītas ražošanā, un ir vairākas formas, piemēram, vertikālā, horizontālā un portāla. Kopējās apstrādes metodes ietver gala frēžu gala malu apstrādi un sānu malu apstrādi. Lodveida nažu profilēšana uc Bet neatkarīgi no tā, kādai formai vai metodei ir kopīga iezīme, tas ir, instrumenta ass virziens apstrādes procesā paliek nemainīgs, un darbgalds var sasniegt instrumentu tikai Dekarta atkāpes telpā. koordinē, interpolējot trīs lineārās asis X, Y un Z. kustība departamentā. Tāpēc, saskaroties ar šādiem produktiem, tiek atklāti trīs asu darbgaldu trūkumi, piemēram, zema efektivitāte, slikta virsmas kvalitāte un pat nespēja apstrādāt.
Salīdzinot ar trīs asu CNC apstrādes aprīkojumu, piecu savienojumu CNC darbgaldiem ir šādas priekšrocības:
1. Saglabājiet instrumentu vislabākajā griešanas stāvoklī un uzlabojiet griešanas apstākļus
Kā parādīts attēlā iepriekš, trīs asu griešanas režīmā kreisajā attēlā, kad griezējinstruments virzās uz sagataves augšdaļu vai malu, griešanas stāvoklis pakāpeniski pasliktinās. Lai arī šeit saglabātu optimālus griešanas apstākļus, ir nepieciešams rotējošais galds. Un, ja mēs vēlamies pilnībā apstrādāt neregulāru plakni, galds ir jāpagriež vairākas reizes dažādos virzienos. Redzams, ka piecu asu darbgalds var arī izvairīties no situācijas, ka lodveida gala frēzes centra punkta līnijas ātrums ir 0, un iegūt labāku virsmas kvalitāti.
2. Efektīvi izvairieties no instrumenta iejaukšanās
Kā parādīts iepriekš attēlā, tādām detaļām kā lāpstiņriteņi, lāpstiņas un spārni, ko izmanto kosmosa jomā, trīs asu aprīkojums nevar izpildīt procesa prasības traucējumu dēļ. Piecu asu darbgaldu var apmierināt. Tajā pašā laikā piecu asu darbgaldi apstrādei var izmantot arī īsākus instrumentus, uzlabot sistēmas stingrību, samazināt instrumentu skaitu un izvairīties no īpašu instrumentu ražošanas. Mūsu uzņēmumu īpašniekiem tas nozīmē, ka instrumentu izmaksu ziņā piecu asu darbgalds ietaupīs jūsu naudu!
3. Samaziniet iespīlēšanas reižu skaitu un pabeidziet piecpusēju apstrādi ar vienu iespīlēšanu
Kā parādīts attēlā iepriekš, var redzēt, ka piecu asu apstrādes centrs var arī samazināt etalona konversiju un uzlabot apstrādes precizitāti. Faktiskajā apstrādē ir nepieciešama tikai viena iespīlēšana, un apstrādes precizitāti ir vieglāk garantēt. Tajā pašā laikā, saīsinot procesa ķēdi un samazinot iekārtu skaitu piecu asu apstrādes centrā, samazinās arī armatūras skaits, darbnīcas platība un aprīkojuma uzturēšanas izmaksas. Tas nozīmē, ka varat izmantot mazāk armatūras, mazāk darbnīcas platības un uzturēšanas izmaksas, lai pabeigtu efektīvāku un kvalitatīvāku apstrādi!
4. Uzlabot apstrādes kvalitāti un efektivitāti
Kā parādīts attēlā, piecu asu darbgaldu var sagriezt ar instrumenta sānu malu, un apstrādes efektivitāte ir augstāka.
5. Saīsināt ražošanas procesa ķēdi un vienkāršot ražošanas vadību
Pilnīga piecu asu CNC darbgaldu apstrāde ievērojami saīsina ražošanas procesa ķēdi, kas var vienkāršot ražošanas vadību un plānošanu un plānošanu. Jo sarežģītāka ir sagatave, jo acīmredzamākas ir tās priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām ražošanas metodēm ar decentralizētiem procesiem.
6. Saīsināt jaunā produkta izstrādes ciklu
Uzņēmumiem aviācijas, autobūves un citās jomās dažām jaunām produktu daļām un veidnēm ir sarežģītas formas un augstas precizitātes prasības. Tāpēc var izmantot piecu asu CNC apstrādes centrus ar augstu elastību, augstu precizitāti, augstu integrāciju un pilnīgām apstrādes iespējām. Tas var labi atrisināt sarežģītu detaļu apstrādes precizitātes un cikla problēmas jaunu produktu izstrādes procesā, ievērojami saīsināt izstrādes ciklu un uzlabot jaunu produktu panākumu līmeni.
Rezumējot, piecu asu darbgaldam ir pārāk daudz priekšrocību, bet piecu asu darbgaldu stāvokļa kontrole, CNC sistēma, CAM programmēšana un pēcapstrāde ir daudz sarežģītāka nekā trīs asu darbgaldam! Tajā pašā laikā, kad mēs runājam par piecu asu darbgaldiem, mums ir jārunā par patieso un nepatieso piecu asu problēmu. Mēs visi zinām, ka lielākā atšķirība starp patieso un nepatieso piecu asi ir RTCP funkcija. Tomēr, kas ir RTCP, kā tas tiek ģenerēts un kā to lietot? Tālāk aplūkosim RTCP detalizēti, apvienojot darbgalda struktūru un programmēšanas pēcapstrādi, lai saprastu tā patieso seju.
03
Par RTCP
RTCP augstākās klases piecu asu CNC sistēmā uzskata, ka RTCP ir Rotated Tool Center Point, ko mēs bieži saucam par instrumenta gala punkta sekošanas funkciju. Piecu asu apstrādē, izpildot instrumenta gala punkta trajektoriju un instrumentu un sagataves stāvokli, rotācijas kustības dēļ tiek ģenerēta instrumenta gala punkta papildu kustība. CNC sistēmas kontroles punkti bieži nesakrīt ar instrumenta gala punktiem, tāpēc CNC sistēmai automātiski jākoriģē kontroles punkti, lai nodrošinātu, ka instrumenta gala punkti pārvietojas atbilstoši noteiktajai trajektorijai. Nozarē šo tehnoloģiju sauc arī par TCPM, TCPC vai RPCP. Faktiski šo nosaukumu funkciju definīcijas ir līdzīgas RTCP. Stingri sakot, dubultās šūpošanās galvas struktūrā tiek izmantota RTCP funkcija, un kompensācijai tiek izmantots šūpošanās galvas rotācijas centrs. Funkcija, kas līdzīga RPCP, galvenokārt tiek piemērota darbgaldam dubultā pagrieziena galda veidā, un tā kompensē lineāro ass koordinātu izmaiņas, ko izraisa sagataves rotācija. Faktiski šīm funkcijām ir viens un tas pats mērķis, izmantojot dažādus ceļus, un tas viss ir saglabāt instrumenta centra punktu un faktisko saskares punktu starp instrumentu un sagataves virsmu nemainīgu. Tāpēc izteiksmes ērtībai šajā rakstā šāda veida tehnoloģijas ir apvienotas kā RTCP tehnoloģija.
Tātad, kā radās RTCP funkcija? Pirms daudziem gadiem, kad piecu asu darbgaldi pirmo reizi kļuva populāri tirgū, RTCP koncepciju izplatīja darbgaldu ražotāji. Tolaik RTCP funkcija bija vairāk kā triks tehnoloģiju dēļ, un vairāk cilvēku bija entuziasma un ažiotāža par pašu tehnoloģiju. Faktiski RTCP funkcija ir tieši pretēja. Tā ir ne tikai laba tehnoloģija, bet arī laba tehnoloģija, kas var sniegt labumu un radīt vērtību klientiem. Darbgaldiem ar RTCP tehnoloģiju (tas ir, tā sauktajiem patiesajiem piecu asu darbgaldiem Ķīnā) operatoram nav precīzi jāsaskaņo apstrādājamā detaļa ar pagrieziena galda ass līniju un tas nejauši jāpiestiprina. Darbgalds automātiski kompensē nobīdi, ievērojami samazinot papildu laiku un uzlabojot apstrādi. precizitāte. Tajā pašā laikā pēcapstrādi ir viegli veikt, ja vien tiek izvadītas instrumenta gala punkta koordinātas un vektori. Kā jau teicām iepriekš, attiecībā uz mehānisko struktūru piecu asu CNC darbgaldiem galvenokārt ir tādas konstrukcijas kā dubultās šūpošanās galviņas, dubultie pagrieziena galdi un viens šūpoles un viens pagrieziens.
Tālāk mēs ņemsim augstākās klases piecu asu CNC sistēmu ar dubultu pagrieziena galdu kā piemēru, lai detalizēti iepazīstinātu ar RTCP funkciju.
Definējiet ceturtās ass un piektās ass jēdzienu piecu asu darbgaldā: ceturtās ass rotācija ietekmē piektās ass stāvokli dubultā rotējošā galda struktūrā, un piektās ass rotācija nevar ietekmēt pozīciju no ceturtās ass. Piektā ass ir rotācijas koordināte uz ceturtās ass.
Nu, pēc definīcijas izlasīšanas, paskaidrosim to. Kā parādīts attēlā iepriekš, darbgalda 4. ass ir A ass, bet 5. ass ir C ass. Apstrādājamo priekšmetu novieto uz C-ass pagriežamā galda. Kad 4. ass A ass griežas, jo C ass ir uzstādīta uz A ass, tiks ietekmēta arī C ass poza. Tādā pašā veidā sagatavei, kuru uzliekam uz pagrieziena galda, ja programmējam instrumenta centra griešanu, rotācijas koordinātas maiņa neizbēgami novedīs pie lineārās ass X, Y, Z koordinātu maiņas, kā rezultātā relatīvā nobīde. Lai novērstu šo pārvietošanos, darbgaldam tas ir jākompensē, un RTCP ir funkcija, kas tiek izveidota, lai novērstu šo kompensāciju.
Tātad, kā darbgalds kompensē šo nobīdi? Tālāk analizēsim, kā šī nobīde tiek ģenerēta.
Saskaņā ar iepriekš minēto, mēs visi zinām, ka lineārās ass koordinātu nobīdi izraisa rotācijas koordinātu maiņa. Tad īpaši svarīgi ir analizēt rotācijas ass rotācijas centru. Darbgaldam ar dubultā pagrieziena galda struktūru C ass, tas ir, piektās ass, kontroles punkts parasti atrodas mašīnas galda rotācijas centrā. 4. asij kā kontrolpunkts parasti tiek izvēlēts 4. ass viduspunkts.
Lai realizētu piecu asu vadību, ciparu vadības sistēmai ir jāzina attiecības starp piektās ass un ceturtās ass kontroles punktu. Tas ir, sākotnējais stāvoklis (0 darbgalda A un C asu pozīcija), piektās ass kontroles punkta pozīcijas vektors [U, V, W] ceturtās ass rotējošās koordinātu sistēmā, kur ceturtās ass kontroles punkts ir izcelsme. Tajā pašā laikā ir jāzina arī attālums starp A un C asīm. Divkāršā pagrieziena galdiņa darbgaldam piemērs ir parādīts attēlā zemāk.
Runājot par to, var redzēt, ka darbgaldiem ar RTCP funkciju vadības sistēma visu laiku saglabā instrumenta centru ieprogrammētajā pozīcijā. Šajā gadījumā programmēšana ir autonoma un neatkarīga no mašīnas kinemātikas. Programmējot uz darbgalda, jums nav jāuztraucas par mašīnas kustību un instrumenta garumu, viss, kas jums jādomā, ir relatīvā kustība starp instrumentu un sagatavi. Pārējā darba kontroles sistēma to paveiks jūsu vietā. piemēram:
Kā parādīts attēlā iepriekš, kad RTCP funkcija nav izslēgta, vadības sistēma neņem vērā instrumenta garumu. Instruments griežas ap ass centru. Naža gals izkustēsies no pozīcijas un vairs netiks fiksēts.
Kā parādīts attēlā iepriekš, kad ir ieslēgta RTCP funkcija, vadības sistēma maina tikai instrumenta virzienu, un instrumenta gala pozīcija paliek nemainīga. Nepieciešamās kompensācijas kustības X, Y, Z asīs tiek aprēķinātas automātiski.
Un kā atrisināt lineāro asu koordinātu nobīdes problēmu piecu asu darbgaldiem un CNC sistēmām, kurām nav RTCP? Mēs zinām, ka daudzi piecu asu CNC darbgaldi un sistēmas Ķīnā ir viltotas piecu asu. Tā sauktā viltus piecu ass faktiski attiecas uz darbgaldiem bez RTCP funkcijas. Patiesā un nepatiesā piecu ass pamatā nav ne izskats, ne tas, vai piecas asis ir saistītas. Jums jāzina, ka viltotās piecu asu var izmantot arī piecu asu savienošanai. Atšķirība starp viltus piecu asu ir tāda, ka tai nav īsta piecu asu RTCP algoritma, kas nozīmē, ka viltus piecu asu programmēšanai ir jāņem vērā vārpstas svārsta garums un rotējošā galda pozīcija. Tas nozīmē, ka, programmējot ar viltotu piecu asu CNC sistēmu un darbgaldu, ir nepieciešams paļauties uz CAM programmēšanas un pēcapstrādes tehnoloģiju, lai iepriekš plānotu instrumenta ceļu.
Tai pašai detaļai, mainot darbgaldu vai nomainot instrumentu, CAM programmēšana un pēcapstrāde jāveic vēlreiz. Un viltus piecu asu darbgaldam ir jānodrošina, ka apstrādājamā detaļa atrodas darba galda griešanās centrā, saspiežot sagatavi. Operatoram tas nozīmē, ka iespīlēšanai un izlīdzināšanai ir nepieciešams daudz laika, un precizitāti nevar garantēt. Pat indeksēšanas apstrādei viltus piecu ass ir daudz problēmu. Īstajām piecām asīm ir tikai jāiestata koordinātu sistēma, un ir nepieciešams tikai viens instrumenta iestatījums, lai pabeigtu apstrādi.
Tālāk redzamajā attēlā ir ņemti NX pēcapstrādes redaktora iestatījumi kā piemērs, lai ilustrētu viltus piecu asu koordinātu transformāciju:
Kā parādīts attēlā iepriekš, viltus piecu asu pamatā ir pēcapstrādes tehnoloģija, lai parādītu centra pozīcijas attiecību starp darbgalda ceturto asi un piekto asi, lai kompensētu rotācijas ass nobīdi līdz lineārās ass koordinātām. . Tās ģenerētā CNC programma X, Y un Z ne tikai programmē pieejas punktu, bet arī ietver nepieciešamo kompensāciju uz X, Y un Z asīm.
Šādas apstrādes rezultāts ne tikai novedīs pie nepietiekamas apstrādes precizitātes un zemas efektivitātes, bet arī ģenerētā programma nav universāla, un arī nepieciešamās darbaspēka izmaksas ir augstas. Tajā pašā laikā, tā kā katra darbgalda rotācijas parametri ir atšķirīgi, ir jābūt atbilstošiem pēcapstrādes failiem, kas arī radīs lielas neērtības ražošanā. Turklāt viltus piecu asu ģenerēto programmu nevar mainīt, un manuālu piecu asu programmēšanu būtībā nav iespējams realizēt. Tajā pašā laikā, tā kā nav RTCP funkcijas, nevar izmantot daudzas uzlabotas piecu asu funkcijas, kas iegūtas no tās, piemēram, piecu asu instrumentu kompensācijas funkciju.
Faktiski piecu asu darbgaldiem tas ir tikai instruments, lai sasniegtu apstrādes rezultātus, un nav atšķirības starp patieso un nepatieso. Svarīgi ir tas, ka mūsu tehnoloģija nosaka, kuru apstrādes metodi izvēlēties. Relatīvi runājot, patiesi piecu asu darbgaldi ir rentablāki.
