Serviço de usinagem CNC de 5 eixos para peças complexas personalizadas | Orçamento on-line

O serviço de usinagem de 5 eixos da LS Manufacturing fornece suporte para todo o processo, desde a análise DFM até a otimização no corte, incluindo melhorias eficiência de fabricação por meio de equipamentos avançados e inovação de processos. Nesta seção, analisaremos como a tecnologia de 5 eixos permite a usinagem multifacetada em uma única operação de fixação e ajuda as empresas a estabelecer uma vantagem de fabricação.

Tabela de referência rápida para usinagem CNC de 5 eixos

A tecnologia de usinagem CNC de 5 eixos alcança articulação multieixos para formação única de peças complexas, o que melhora muito a eficiência da produção e, ao mesmo tempo, garante que a precisão da usinagem seja atendida. É especialmente adequado para requisitos de alta precisão em campos de fabricação de ponta, como aeroespacial e dispositivos médicos, fornecendo um suporte importante para que a fabricação moderna seja inteligente e precisa.

Por que confiar neste guia? Experiência prática de especialistas em fabricação da LS

A visão a seguir é baseada na experiência prática e foi desenvolvida pela equipe de engenharia da LS Manufacturing nos últimos quinze anos na área de usinagem CNC de 5 eixos. Fabricamos pás de motor que impactam diretamente o desempenho de voo para a indústria aeroespacial. clientes, produziu implantes para empresas de tecnologia médica que exigem implantes com ajuste ósseo perfeito e forneceu componentes estruturais essenciais que determinam a estabilidade geral de equipamentos ópticos de precisão.

Nosso sistema de tecnologia está firmemente alinhado com os padrões oficiais da indústria. No desenvolvimento de processos, nos referimos às especificações de usinagem publicadas pela Society of Manufacturing Engineers (SME). Além disso, o gerenciamento da produção segue os métodos de controle de processos defendidos pela American Production and Inventory Control Society (APICS). A adesão estrita aos padrões internacionais proporciona profissionalismo e repetibilidade às nossas soluções.

Seja para alcançar precisão de nível micrométrico na usinagem de sistemas de furos irregulares multiângulos ou para equilibrar eficiência e custo em ciclos rápidos de iteração, podemos oferecer soluções comprovadas que transformam a usinagem de 5 eixos em um verdadeiro mecanismo para acelerar a inovação de produtos.

Figura 1: Peças complexas personalizadas com usinagem em tempo real pela LS Manufacturing

Quais são as limitações precisas em relação a peças complexas com usinagem de 3 eixos?

A usinagem CNC de 3 eixos enfrenta desafios significativos Cusinagem de geometria complexa desafios, como peças com superfícies curvas complexas, recursos de vários ângulos ou estruturas de cavidades profundas. Devido ao movimento da ferramenta ser restrito a três eixos lineares, a flexibilidade e a precisão ficam aquém dos requisitos de fabricação de ponta. Essas limitações da usinagem de 3 eixos são claramente ilustradas nos diagramas e tabelas comparativos a seguir.

Resumindo, as limitações da usinagem de 3 eixos são a restrição direta da precisão e eficiência finais de peças em usinagem de geometria complexa. Tais problemas enfatizam a necessidade de migrar para a tecnologia de usinagem de 5 eixos usando ajuste dinâmico do ângulo da ferramenta e usinagem multifacetada em uma configuração de fixação única para evitar fundamentalmente todos os problemas acima e realizar a fabricação de alta qualidade de peças complexas peças.

De modo geral, como a usinagem CNC de 5 eixos altera o processo de produção de peças complicadas fixando apenas uma vez?

Na fabricação de peças complexas, a usinagem CNC de 5 eixos realiza a inovação tecnológica da usinagem de fixação única através da ligação multi-eixo, como a rotação do estágio da peça ou do cabeçote da ferramenta com um eixo A/C. Basicamente, ele resolve a perda de precisão e o gargalo de eficiência devido ao posicionamento repetido na fabricação tradicional. Suas vantagens podem ser explicadas nas seguintes dimensões:

Maior liberdade geométrica significa que a ferramenta pode alterar continuamente sua postura espacial

usinagem de 5 eixos controla dinamicamente o ângulo da ferramenta, permitindo que a borda lateral da ferramenta, e não apenas a ponta da ferramenta, participe do corte. Tomando as lâminas do impulsor como exemplo, os processos tradicionais exigem múltiplas fixações e usinagens em diferentes áreas, enquanto a tecnologia de 5 eixos pode mover continuamente a ferramenta ao longo de canais de fluxo curvos, completando canal de fluxo multiângulo e operações de limpeza de raiz em um só lugar. go, evitando marcas de ferramentas e melhorando a consistência do desempenho aerodinâmico.

O menor comprimento da ferramenta e a maior rigidez suprimem efetivamente a deformação por vibração

Ao ajustar o ângulo da peça de trabalho através do eixo rotativo, a ferramenta pode aproximar-se de cavidades profundas ou recursos inclinados com o menor comprimento de extensão possível. Quando carcaças de liga de alumínio com paredes finas são usinadas, a maior rigidez das ferramentas de corte curtas permite uma melhoria de 30% nos parâmetros de corte, com uma redução de 60% no risco de oscilação, garantindo assim significativamente a estabilidade dimensional para estruturas de paredes finas.

Melhor qualidade e precisão da superfície se traduzem em menos lixamento manual

Menos intervenção manual e mais automação levarão a ciclos de entrega mais curtos

A fixação de ponto único economiza não apenas tempo de ajuste, mas também permite a automação contínua por meio de um sistema de coordenadas unificado no processo de usinagem de peças complicadas. O processo de usinagem de 5 eixos pode integrar etapas de desbaste, semiacabamento e acabamento de processos tradicionais de cavidades de moldes automotivos e reduzir mais de 40% da usinagem total hora.

As vantagens da usinagem CNC de 5 eixos​ estão fundamentalmente enraizadas na redefinição da lógica de fabricação por meio de inovação cinemática. Esse salto tecnológico não apenas alcança avanços em precisão e eficiência, mas também capacita os projetistas a superar as limitações do processo e liberar o potencial inovador de geometrias complexas.

Além do equipamento em si, quais recursos essenciais um excelente provedor de serviços de usinagem de 5 eixos deve possuir?

• Capacidade de programação CAM e otimização de percurso de ferramenta: provedores de serviços excelentes devem dominar a tecnologia de planejamento de percurso de ligação multieixo para otimizar os parâmetros de corte de acordo com as propriedades do material e características geométricas. Por exemplo, no caso da usinagem de peças de liga de titânio aeroespacial, o controle contínuo do vetor do eixo da ferramenta evita curvas repentinas e reduz a flutuação na força de corte, aumentando a vida útil da ferramenta em mais de 30% e mantendo uma precisão superficial consistente.
• Projeto de ferramentas e acessórios, capacidade de personalização: Peças complexas e de formato irregular exigem sistemas de fixação especialmente projetados. A fabricação de implantes médicos utiliza acessórios personalizados feitos de ligas de baixo ponto de fusão para realizar o posicionamento circunferencial completo de estruturas esqueléticas irregulares e, portanto, restringir erros de fixação em ±0,01 mm e deformação devido à fixação mecânica tradicional.
• Conhecimento em ciência de materiais e tecnologia de usinagem: É necessário estabelecer um banco de dados de materiais e um banco de dados de parâmetros de usinagem para materiais especiais, como ligas de alta temperatura e materiais compósitos. Por exemplo, durante a usinagem de discos de turbina Inconel 718, a estratégia de corte em camadas com velocidade variável estabiliza a temperatura de corte abaixo de 700°C, suprimindo efetivamente o endurecimento por trabalho e aumentando a resistência à fadiga das peças em até 25%.
• Sistema de Gestão da Qualidade Total: Medição on-line e CEP, Controle Estatístico de Processo, devem ser implementados. Por exemplo, na usinagem automatizada de 5 eixos, sondas na máquina são usadas para compensar erros de deformação térmica em tempo real, mantendo a precisão da escala cruzada para as grandes cavidades do molde constantemente em 0,02 mm/m durante todo o processo, o que excede em muito os requisitos da norma ISO 10791-1.

Dito de outra forma, a escolha da fabricação CNC de 5 eixos deve ser mais profunda do que apenas considerar superficialmente os parâmetros do equipamento. Onde o padrão de um fabricante de CNC de 5 eixos de alta qualidade se manifesta concretamente é em sua capacidade de transformar o potencial do equipamento em produção de qualidade de forma estável e fornecer aos clientes soluções de fabricação para todo o ciclo de vida.

Como a LS Manufacturing supera os desafios de fabricação relacionados às lâminas de liga de alta temperatura para clientes aeroespaciais?

Desafios do cliente

Um fabricante de equipamentos aeroespaciais precisa produzir em massa pás de turbina de liga de alta temperatura Inconel 718. Esta peça apresenta uma grande superfície torcida, paredes finas com espessura gradualmente decrescente para 0,3 mm e canais de resfriamento estreitos com uma relação profundidade/largura de 8:1. Os processos tradicionais de 3 eixos exigem seis operações de fixação e facetamento, resultando em erros de perfil da lâmina que excedem 0,05 mm, desigualdade na espessura da parede do canal chegando a 15% e colapso da borda de entrada e saída da lâmina devido à vibração de corte, levando a uma taxa de descarte de lote consistentemente tão alta quanto 30%.

Soluções de manufatura LS

1. Projeto de processo de ligação de 5 eixos: em uma máquina-ferramenta de 5 eixos, a deflexão dinâmica do eixo A/C mantém a ferramenta em um ângulo de ±2° da superfície normal para acabamento contínuo da raiz às pontas.
2. Sistema de ferramentas dedicado: Desenvolvimento de dispositivo de adsorção a vácuo com posicionamento de ângulo helicoidal de substrato: por meio de FEA, um design ideal do layout do ponto de adsorção aumenta a rigidez da fixação 3 vezes.
3. Otimização dos parâmetros de corte: No fresamento em camadas do canal de fluxo, a ferramenta de desbaste de borda ondulada com tecnologia de resfriamento interno de 8MPa de alta pressão é usada para controlar a temperatura de corte abaixo de 650 ℃ e evitar a transformação de fase de materiais.
4. Compensação de medição na máquina: o apalpador na máquina examina o perfil a cada 3 usinagens para compensar o desgaste da ferramenta em tempo real e estabiliza a precisão do contorno em ±0,01 mm.

Resultados e valor

1. Melhoria de precisão: Precisão do perfil da lâmina ≤0,025 mm, todas as tolerâncias de espessura da parede do canal de fluxo estabilizadas dentro de ±0,03 mm;
2. Avanço na eficiência: tempo de usinagem de peça única reduzido de 18 para 11 horas, aumento de capacidade de 40%;
3. Salto de rendimento: o rendimento na primeira passagem atingiu 98%, a eficiência aerodinâmica da lâmina excedeu o valor do projeto em 2,3% em testes de bancada do cliente.

O paradigma de valor típico de casos é refletido no exemplo a seguir. Para cenários de alta exigência, como usinagem de peças aeroespaciais, este projeto de uma pá de turbina ajudou o cliente a obter a certificaçãoAS9100D e encurtou o ciclo de produção em massa de seu novo motor em seis meses, refletindo totalmente o valor estratégico da usinagem de 5 eixos na fabricação de componentes de alto desempenho.

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Com base na análise científica do DFM, como fazer a usinagem de 5 eixos mais econômica?

• Integração de recursos, simplificação de processos: Redução do número de configurações combinando recursos de usinagem dispersos. Por exemplo, um bloco de válvula hidráulica tinha 26 furos angulares inicialmente em ângulos diferentes. A LS Manufacturing DFM recomendou a fabricação de 3 conjuntos de sistemas compostos de furos de canto, o que reduziu o número de configurações de usinagem de 5 eixos de 7 para 2 e reduziu o tempo de usinagem de peça única em 35%.
• Otimização geométrica e padronização de ferramentas: Converta os cantos afiados desnecessários em cantos arredondados, que podem ser formados por ferramentas padrão. O raio de limpeza de canto da cavidade profunda no suporte aeroespacial é modificado de R0,2mm para R0,5mm, a fim de evitar adotando microferramentas personalizadas. O custo do ferramental é reduzido em 60% com uma melhoria notável na estabilidade da usinagem.
• Uso de material e otimização da estratégia de corte: Redução de desperdício de material por meio de distribuição otimizada de subsídios. Para peças estruturais projetadas em liga de titânio, a mudança de placa de parede de espessura uniforme para espessura variável atende aos requisitos mecânicos com uma redução de consumo de matéria-prima de 22%. Enquanto isso, a vida útil da ferramenta é estendida 3 vezes através do uso de uma estratégia de desbaste cicloidal.
• Alocação racional de tolerância e inspeção simplificada: Distinga dimensões funcionais críticas de dimensões de montagem usando diferentes zonas de tolerância. A superfície não correspondente neste suporte de equipamento óptico foi ampliada de ±0,02 mm para ±0,05 mm após o ajuste com DFM, o que resulta na redução do tempo de acabamento em 40%. Permite que a qualidade geral apropriada seja garantida pelo controle centralizado de dimensões críticas.

O caso anterior para análise DFM mostra que melhorar a economia de usinagem de 5 eixos é essencialmente um processo de otimização em decisões técnicas. A otimização sistemática do projeto do LS Manufacturing DFM prova que a maior relação custo-benefício é resultado da visão estratégica para a viabilidade de fabricação, e não apenas da busca por processamento de baixo custo.

Figura 3: Fabricação CNC de 5 eixos com fluxo de refrigeração dinâmico pela LS Manufacturing

Como a LS Manufacturing garante precisão na usinagem de peças complexas?

No nível de fabricação de ponta, os componentes complexos de precisão precisam de controle geral do processo por meio de um sistema de qualidade LS Manufacturing devidamente estruturado. Seu processo de controle de qualidade envolve 3 etapas principais:

Controle preventivo para inspeção da primeira peça

Um caminho de inspeção é gerado com base no modelo 3D; é adotado um método de verificação em 4 etapas: revisão do processo; projeto de ferramentas de inspeção; varredura dimensional completa por CMM; comparação e análise de dados. Por exemplo, durante a usinagem de disco de turbina aeroespacial, a inspeção da primeira peça pode encontrar um desvio de 0,015 mm na simetria na ranhura da raiz da pá e, assim, permitir o ajuste oportuno do esquema de fixação para evitar problemas com lotes.

Intervenção em tempo real de monitoramento de processos

Um apalpador on-line da Renishaw está integrado ao centro de usinagem de 5 eixos, e acionará automaticamente a medição na máquina após cada 3 processos. Na produção em massa de uma prótese articular a partir de um dispositivo médico, detectou desvios em tempo real na circularidade esférica causados pelo desgaste da ferramenta e, em seguida, acionou automaticamente um programa de compensação, que ajudou a estabilizar a precisão dentro de ±0,008 mm.

Rastreabilidade de dados para inspeção final

Inspeção completa da superfície por um scanner de luz azul GOM antes da entrega final. Após a inspeção, um relatório de inspeção de qualidade do mapa de diferença de cores com mais de 2.000 pontos de medição será relatado, anexando capturas de tela de amostra. No projeto da carcaça do turbocompressor automotivo, ao comparar os dados de teste com os lotes históricos, a faixa de flutuação da taxa de vazamento foi reduzida com sucesso de ±5% para ±1,5%.

Devido a esta implementação, o controle de qualidade de componentes complexos e de precisão foi atualizado de inspeção passiva para prevenção proativa. Este sistema de qualidade da LS Manufacturing integra certificação oficial e inspeção digital, garantindo que os clientes alcancem consistência de qualidade no nível ISO 9001 e podem até estender arquivos de qualidade vitalícios para peças complexas personalizadas por meio de rastreabilidade de dados de ponta a ponta.

O processo de colaboração - desde a consulta até a entrega - com a LS Manufacturing é claro e tranquilo?

No setor de manufatura de alta tecnologia, um processo de colaboração claro e padronizado é muito importante para o sucesso do projeto. O processo de colaboração da LS Manufacturing garante que todas as etapas de toda a cadeia - desde a correspondência da demanda até a entrega do produto - sejam transparentes e controláveis por meio de controle de nó padronizado e ferramentas digitais. A seguir descrevemos como funciona em vários estágios principais:

Este processo de colaboração da LS Manufacturing maximizará o valor do cliente. Ao transformar as ambíguas "operações de caixa preta" da fabricação tradicional em processos transparentes e orientados por dados,garantimos qualidade e confiabilidade para o nível aeroespacial de peças, ao mesmo tempo em que alcançamos respostas ágeis e controle de custos - prioridades-chave na fase de P&D.

Figura 4: Usinagem de geometria complexa para aplicações industriais pela LS Manufacturing

Por que a LS Manufacturing se tornou o parceiro preferido de usinagem de 5 eixos para tantos líderes do setor?

Equipe de engenharia liderada por especialistas

Nossos engenheiros têm em média 12 anos de experiência no setor e possuem qualificações de especialistas em usinagem CNC com certificação PME. Por exemplo, no projeto de suporte ao controle de atitude do satélite, considerando o espectro de vibração de base, a equipe desenvolveu um esquema de otimização do amortecimento de fixação para controlar em 0,01 mm a deformação de usinagem de estruturas de paredes finas, superando demais as expectativas dos clientes.

Sistema de atendimento orientado ao sucesso do cliente

Estabelecemos um sistema de responsabilidade duplo de "Engenheiro de Produto + Gerente de Projeto". Por exemplo, na pesquisa e desenvolvimento de próteses conjuntas do cliente de dispositivos médicos, por meio de 17 iterações de Design Flow Analysis (DFM), economizamos totalmente 2,1 milhões de RMB em custos de produção experimental e aceleramos o ciclo de lançamento do produto em 45 dias.

Suporte técnico completo para ciclo de vida de fabricação

Desde a verificação de protótipos até a produção em massa de dezenas de milhares, oferecemos serviços de transferência contínua para pacotes de parâmetros de processo. Conecte estratégias de usinagem de 5 eixos com algoritmo de compensação de deformação por tratamento térmico, garantindo uma produção em massa estável com uma taxa de aprovação de mais de 99,5% no novo projeto de carcaça de motor de veículo de energia.

Essas práticas são o que colocam a LS Manufacturing em seu nicho como um parceiro de usinagem de 5 eixos: Quando os clientes nos confiam a usinagem de pás de motores aeronáuticos, eles receba não apenas produtos em conformidade com ospadrões AMS, mas também ativos digitais, como bancos de dados de parâmetros de corte e modelos de previsão de vida útil da ferramenta. Em essência, a escolha da LS Manufacturing tem a ver com a escolha da Certeza, onde a garantia de fabricação do ciclo de vida completo é alcançada em um mercado dinâmico.

Perguntas frequentes

1. Quanto tempo leva desde o envio dos desenhos até receber um orçamento detalhado da LS Manufacturing?

Para uma peça complexa, garantimos o fornecimento de uma orçamento transparente incluindo recomendações para análise DFM dentro de 8 horas úteis. Materiais, mão de obra, custos de processo e soluções de otimização listadas na cotação irão ajudá-lo explicitamente a controlar com precisão seu orçamento e a encontrar algumas oportunidades potenciais de otimização.

2. Meu design precisa de alguma otimização; Preciso de sugestões sobre como editá-lo e talvez você possa me ajudar?

Oferecemos serviços gratuitos de análise DFM aprofundada. Nossos engenheiros fornecerão sugestões de melhoria com detalhes de acordo com as propriedades do material e a capacidade de fabricação estrutural, incluindo otimização de filetes e integração de recursos que podem melhorar a capacidade de fabricação e reduzir o custo geral.

3. Como a LS Manufacturing garante que meu desenho ou qualquer forma de minha propriedade intelectual não vaze?

Implementamos um protocolo de segurança de dados Tier-4: criptografia ponta a ponta durante a transmissão, isolamento de acesso ao sistema de armazenamento e NDAs assinados por todos os funcionários. Apenas os arquivos de design deste projeto serão usados e nunca serão divulgados ou reutilizados.

4. A usinagem de 5 eixos é econômica para prototipagem de pequenos lotes?

Claro. A tecnologia de 5 eixos completa a usinagem multifacetada em uma configuração e economiza custos com ferramentas dedicadas, tornando a tecnologia especialmente adequada para protótipos complicados. Em comparação com a forma convencional, isso pode reduzir o tempo de ciclo em mais de 40% e reduzir significativamente os custos de produção experimental.

5. Qual é a faixa de processamento e qual é o limite máximo para as peças com as quais você pode lidar?

Nosso equipamento de usinagem de 5 eixos pode lidar com peças grandes, de dezenas de milímetros a vários metros. Para uma capacidade específica, forneça desenhos e nossos engenheiros fornecerão uma estimativa precisa.

6. Além dos metais, a usinagem de 5 eixos da LS Manufacturing suporta plásticos de engenharia e materiais compósitos?

Temos muita experiência no processamento de plásticos de alta temperatura, como PEEK, PEI e compósitos de fibra de carbono. Ao dominar processos como corte em baixa temperatura e microlubrificação, os riscos de deformação térmica e delaminação do material podem ser controlados de forma eficaz.

7. Seria possível agilizar a produção se este projeto for de urgência excepcional?

Temos um processo rápido onde entregamos peças urgentes para clientes aeroespaciais em 48 horas. Nosso sistema de agendamento inteligente prioriza a alocação de recursos para que projetos urgentes não sejam afetados.

8. Como começo minha primeira colaboração em projeto de usinagem de 5 eixos?

Você só precisa enviar seus arquivos 3D (STEP/IGES/X_T) em nosso site. Os sistemas enviarão automaticamente para o especialista em questão e iniciarão a revisão técnica em 4 horas, conectando-se proativamente com os detalhes.

Resumo

A usinagem CNC de 5 eixos representa uma escolha tecnológica estratégica para resolver um dos desafios mais fundamentais da fabricação de peças complicadas. Na verdade, o valor real desta tecnologia não está apenas no equipamento, mas numa equipa especializada por trás dele, como a LS Manufacturing, com profundo conhecimento do processo, um sistema de qualidade rigoroso e uma filosofia de serviço centrada no cliente. Agimos mais do que um fornecedor, somos uma força motriz por trás do sucesso do seu produto.

Seus designs complexos merecem uma fabricação mais precisa. Por favor, carregue seus desenhos de peças agora na parte inferior desta página e obtenha uma solução personalizada, incluindo sugestões de otimização de design para capacidade de fabricação e um orçamento transparente! Deixe a equipe especializada em usinagem de 5 eixos da LS Manufacturing proteger sua inovação.

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O conteúdo desta página é apenas para fins informativos. Serviços de fabricação da LS Não há representações ou garantias, expressas ou implícitas, quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Não se deve inferir que um fornecedor ou fabricante terceiro fornecerá parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, características específicas de projeto, qualidade e tipo de material ou mão de obra através da rede LS Manufacturing. É responsabilidade do comprador. Cotação de Peças necessárias Identifique os requisitos específicos para essas seções.Entre em contato conosco para obter mais informações.

Equipe de fabricação da LS

LS Manufacturing é uma empresa líder do setor. Concentre-se em soluções de fabricação personalizadas. Temos mais de 20 anos de experiência com mais de 5.000 clientes e nos concentramos em usinagem CNC de alta precisão, fabricação de chapas metálicas, impressão 3D, Moldagem por injeção. Estampagem de metal e outros serviços de fabricação completos.
Nossa fábrica está equipada com mais de 100 centros de usinagem de 5 eixos de última geração, com certificação ISO 9001:2015. Fornecemos soluções de fabricação rápidas, eficientes e de alta qualidade para clientes em mais de 150 países ao redor do mundo. Quer se trate de produção em pequeno volume ou personalização em grande escala, podemos atender às suas necessidades com a entrega mais rápida em 24 horas. escolha LS Fabricação. Isso significa eficiência de seleção, qualidade e profissionalismo.
Para saber mais, visite nosso site:www.lsrpf.com.

Gloria

Especialista em Prototipagem Rápida e Fabricação Rápida

Especializamo-nos em usinagem CNC, impressão 3D, fundição de uretano, ferramental rápido, moldagem por injeção, fundição de metais, chapas metálicas e extrusão.

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