Obróbka wieloosiowa 101: Jak to działa i jakie przynosi korzyści?
W miarę jak automatyzacja i Przemysł 4.0 szturmem zdobywają świat produkcji, obróbka wieloosiowa staje się powszechnym tematem dyskusji w warsztatach na całym świecie. Powód? Obróbka wieloosiowa umożliwia szybszą, bardziej złożoną obróbkę przy mniejszym nakładzie pracy ludzkiej.
Czym jest obróbka wieloosiowa?
Tradycyjne frezowanie istnieje od ponad 200 lat, ale frezowanie 3-osiowe zostało wynalezione dopiero w 1861 roku, kiedy to firma Brown & Sharpe stworzyła frezarkę uniwersalną. Maszyna ta, podobnie jak wszystkie tradycyjne frezarki 3-osiowe, mogła poruszać się w trzech kierunkach liniowych. Obróbka stała się jeszcze bardziej wydajna w latach 50-tych XX wieku wraz z debiutem obróbki sterowanej numerycznie.
Najnowsza innowacja technologiczna, obróbka wieloosiowa, rozszerza możliwości ruchu tradycyjnej maszyny 3-osiowej. Zamiast poruszać się wzdłuż trzech prostych osi liniowych, maszyny wieloosiowe mogą poruszać się w czterech lub więcej kierunkach, dodając osie obrotowe i równoległe osie liniowe. Niektóre nowoczesne centra wieloosiowe mogą wykorzystywać dziewięć osi, ale większość wykorzystuje tylko cztery lub pięć.
Jak działają maszyny wieloosiowe?
Trzy osie tradycyjnej pionowej maszyny 3-osiowej to X, Y i Z: lewo-prawo, do-dal i góra-dół. Większość 3-osiowych centrów frezarskich ma nieruchomy stół i ruchomy frez, który porusza się wzdłuż tych trzech osi; czasami frez porusza się tylko wzdłuż osi Z, podczas gdy stół porusza się wzdłuż osi X i Y. Ten konkretny styl obróbki świetnie nadaje się do prostszych czynności, takich jak wiercenie otworów i cięcie krawędzi.
Maszyny 4-osiowe działają na wszystkich trzech tradycyjnych osiach – X, Y i Z – a także na dodatkowej osi: osi A (obrót wokół osi X) lub osi B (obrót wokół osi Y). Maszyny 5-osiowe działają na osiach X, Y, Z, A i B. Maszyny wieloosiowe mogą korzystać z dziewięciu osi: osi liniowych (X, Y i Z), osi obrotowych (A, B i C – które obracają się wokół osi Z) oraz równoległych osi liniowych (U, V i W). Równoległe osie liniowe poruszają się w kierunkach X, Y i Z. Rozważmy pinolę na maszynie pionowej: głowica byłaby przesuwana w górę i w dół w kierunku Z, ale ruch pinoli w górę i w dół byłby kontrolowany za pomocą osi W. W operacjach wieloosiowych wszystkie cztery do dziewięciu osi obrabiarki są zaangażowane jednocześnie. Wyobraź sobie, że trzymasz w dłoni część. Gdybyś był maszyną 3-osiową, mógłbyś przesuwać część tylko w górę, w dół, w lewo, w prawo, do siebie i od siebie. Gdybyś był maszyną 4-osiową, mógłbyś przesuwać część we wszystkich tych kierunkach, jednocześnie przechylając ją od lewej do prawej. Gdybyś był maszyną 5-osiową, mógłbyś dodać do swojego repertuaru przechylanie części do przodu i do tyłu, i tak dalej.
Zastosowania obróbki wieloosiowej
Każdy warsztat może skorzystać z technik wieloosiowych. Ponieważ frez narzędziowy może poruszać się wzdłuż tak wielu osi, obróbka wieloosiowa może umożliwić kompletną obróbkę przy użyciu tylko jednej konfiguracji i krótszych narzędzi. Nie ma potrzeby, aby operator pozostawał w gotowości do wyjmowania i ustawiania części w kółko. Dzięki tej możliwości można zaoszczędzić mnóstwo czasu i pieniędzy – mniejsze ryzyko błędu użytkownika podczas konfiguracji, mniejsza liczba wymaganych godzin, krótszy czas realizacji, wysoka powtarzalność i lepszy interfejs z Przemysłem 4.0. Obróbka wieloosiowa poprawia również wykończenie powierzchni, ponieważ narzędzie porusza się stycznie po powierzchni części.
Obróbka wieloosiowa jest z natury bardziej wydajna niż obróbka 3-osiowa, ale każdy typ ma swoje zalety. W przypadku części, które wymagają jedynie wywiercenia otworów po bokach lub na obwodzie, obróbka 4-osiowa może być wystarczająca do obróbki w jednym ustawieniu. W przypadku bardziej skomplikowanych części, takich jak elementy medyczne z pochylonymi powierzchniami i części lotnicze o złożonej geometrii i wąskich tolerancjach, konieczna może być obróbka w pięciu lub więcej osiach.
Oto branże, które powszechnie wykorzystują obróbkę wieloosiową:
- Lotnictwo i kosmonautyka
- Obrona
- Medyczny
- Energia
- Motoryzacja
Zalety korzystania z Mastercam Multiaxis
Mastercam Multiaxis to potężne 4- i 5-osiowe rozwiązanie, które może pracować w połączeniu z Mastercam Mill 3D, Mastercam Router 3D, Mastercam Mill-Turn i Mastercam dla SOLIDWORKS. Produkt ten utrzymuje świadomość modelu magazynowego, 5-osiową bezpieczną strefę wokół obrabianej części oraz ograniczenia kąta nachylenia osi narzędzia, aby uniknąć naruszania limitów maszyny w celu zapewnienia możliwie najbezpieczniejszej obróbki. Jest również wyposażony w technologię Dynamic Motion, zapewniającą doskonałą obróbkę zgrubną i wykańczającą wielu powierzchni. Możliwości Multiaxis, od standardowych po zaawansowane, dają użytkownikom pełną kontrolę nad wzorem cięcia, osią narzędzia i unikaniem kolizji.
Wzorce cięcia, od prostych siatek 2D do złożonych siatek wielopowierzchniowych, prowadzą cięcie wzdłuż wcześniej określonych ścieżek. Te zróżnicowane ścieżki narzędzia optymalizują cięcie, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo.
Kontrola osi narzędzia daje użytkownikom możliwość określenia osi narzędzia, prowadzenia/opóźnienia, wejścia/wyjścia i pochylenia. Technologia ta orientuje oś środkową narzędzia, gdy podąża ono za wzorem cięcia i wykorzystuje zaawansowaną kontrolę żłobienia oraz 5-osiową strefę bezpieczną podczas obróbki, aby chronić część.
Collision Control zapewnia pole “tolerancji bliskiego chybienia”, dzięki czemu użytkownicy mogą dokładnie wybrać, jak blisko chcą pozwolić narzędziu zbliżyć się do dowolnego uchwytu roboczego lub elementu obróbki.
Aby dowiedzieć się więcej o rozwiązaniach wieloosiowych Mastercam, kliknij tutaj.
Powiązane artykuły
Jak Catamount przekształcił swoją obróbkę lotniczą za pomocą Mastercam
Założona ponad 20 lat temu, Catamount Machine Works zyskała reputację dzięki precyzyjnej obróbce i bezkompromisowej jakości. Od momentu przejęcia w 2018 r. firma przeszła niezwykłą transformację - przyjmując zaawansowaną technologię i optymalizację procesów, aby sprostać...
Co nowego w Menedżerze płaszczyzn Mastercam 2026?
Jeśli kiedykolwiek zdarzyło Ci się przewijać długą listę płaszczyzn, próbując znaleźć tę, której potrzebujesz, Mastercam 2026 ma dobre wieści. Menedżer płaszczyzn został udoskonalony o nowe narzędzia organizacyjne, które pomagają spędzać mniej czasu na szukaniu, a więcej na...
Mastercam 2026 R2: Moc, precyzja i produktywność na nowo zdefiniowane
W Mastercam innowacja zaczyna się od słuchania. Właśnie dlatego przechodzimy z rocznego na półroczny harmonogram wydawniczy, odzwierciedlając nasze zaangażowanie w dostarczanie ciągłej wartości i skuteczniejsze reagowanie na zmieniające się potrzeby nowoczesnej produkcji. ...