Одновременная 5-осевая обработка против 3+2-осевой обработки: подробное руководство | LS Manufacturing

Одновременная 5-осевая обработка позволяет решить проблемы производства сложных деталей. Она практически исключает потерю точности и эффективности, вызванную геометрическими проблемами, такими как глубокие полости и отрицательные углы, благодаря динамическим и непрерывным колебаниям инструментов и заготовок . Это революция в философии производства, а не просто технологическое усовершенствование. Она делает « идеальную формовку одним зажимом » реальностью и позволяет смело выбирать оптимальные конструкторские решения, не жертвуя производительностью станка.

Настоящая многокоординатная обработка подразумевает превращение производственных проблем в ключевые преимущества . Она позволяет сократить длинную технологическую цепочку до минимума, тем самым повышая чувствительность к требованиям рынка и рентабельность. Мы сократим ваш учебный процесс, более подробно изучив, как эта технология меняет правила игры в прецизионном производстве и помогает вам добиться прорыва в производственных возможностях.

Рисунок 1: Прецизионный многоосевой обрабатывающий центр с ЧПУ, выполняющий сложную обработку от LS Manufacturing

Краткая справочная таблица: одновременная 5-осевая обработка и 3+2-осевая обработка

Существенное различие между одновременной 5-осевой обработкой и обработкой 3+2 осями заключается в «динамическом» и «статическом» подходах. Одновременная 5-осевая обработка позволяет завершить все сложные процессы обработки благодаря непрерывному и динамическому совмещению инструмента и заготовки за один установ , не только обеспечивая исключительно высокую точность обработки, но и значительно повышая эффективность за счёт упрощения технологического процесса. Что ещё важнее, она превращает производство из «ограничения» проектирования в «расширение возможностей», позволяя инженерам полностью раскрыть потенциал производительности изделия.

Почему стоит доверять этому руководству? Практический опыт экспертов LS Manufacturing

Это гарантирует, что методы, изложенные в данном руководстве, являются высокоэффективными и надежными, поскольку на его основе изготовлено более 50 000 сложных деталей и внедрена продуманная техническая система.

От сверхточной обработки лопаток аэрокосмических двигателей до изготовления биологических контуров для идеально подходящих к костям медицинских имплантатов и многоугольных систем нерегулярных отверстий для основных структурных элементов прецизионного оптического оборудования — мы прошли весь этот путь на собственном опыте. Такой практический опыт научил нас превращать технологию 5-координатной обработки в надёжные решения для конкретных задач.

Это команда, которая прочно закрепила метрологическую прослеживаемостьgov/smart-manufacturing">NIST и принципы системы менеджмента качества IATF 16949 в каждом процессе, от программирования до проверки. Это само по себе является гарантией того, что в каждом результате обработки качество и стабильность будут поддерживаться на высоком уровне, и вы можете быть уверены в профессионализме и строгости данного руководства.

Разница между истинной и ложной 5-осевой обработкой: что такое истинная «связанная» обработка?

Подвижность и неподвижность — вот ключевые понятия, позволяющие отличить настоящую 5-осевую обработку от ложной. Обработка по схеме 3+2 означает, что после фиксации угла резания он блокируется, в то время как настоящая одновременная 5-осевая обработка подразумевает непрерывное синхронное перемещение, достигая оптимального динамического соответствия инструмента и заготовки. Этот режим непрерывной 5-осевой обработки обеспечивает 3 основных преимущества при изготовлении сложных деталей :

1. Оптимизация условий резания: Постоянное рыскание инструмента, благодаря которому режущая кромка инструмента всегда соприкасается с заготовкой под оптимальным углом, может значительно повысить эффективность резания и в то же время эффективно гарантировать постоянство размеров при изготовлении сложных деталей .
2. Достижение превосходного качества поверхности: динамическая регулировка позволяет эффективно избегать появления «полосатых» следов инструмента в процессе обработки сферическими фрезами; в то же время использование более коротких инструментов для подавления вибрации закладывает основу для зеркальной отделки.
3. Преодоление геометрических ограничений: глубокие полости и отрицательные углы можно полностью обработать за одну установку . Одновременная 5-осевая обработка полностью снимает конструктивные ограничения и позволяет внедрять инновации в продукцию.

Важным в настоящей одновременной 5-осевой обработке является не сама технология, а изменение логики процесса при изготовлении сложных деталей . Это позволяет перейти от дискретных этапов к непрерывности обработки — это скачок в производстве к « идеальной обработке за один установ », что является основой конкурентоспособности современной прецизионной обработки.

3+2 оси или одновременная 5-осевая: какую из них выбрать для вашего проекта?

При разработке технологического плана проекта правильный выбор 5-осевой обработки станет ключом к достижению баланса между техническими требованиями и экономической эффективностью. Ниже представлены 5-осевая обработка против обработки 3+2 на основе характеристик детали для принятия точного решения:

Как правило, изготовление серийных деталей стандартной формы методом 3+2-осевой обработки весьма экономически эффективно. Для деталей со сложными криволинейными поверхностями и строгими требованиями к геометрическим допускам одновременная 5-осевая обработка — лучший способ гарантировать качество. Если требуется профессиональная оценка, обратитесь в LS Manufacturing Machining Consulting . Наши специалисты разработают для вас индивидуальные технологические решения.

Революция эффективности: как пятиосевая обработка сокращает производственные циклы на 30%?

Повышение эффективности 5-осевой обработки в условиях жесткой конкуренции в обрабатывающей промышленности фактически укрепляет основную конкурентоспособность предприятия. Сокращение производственного цикла на 30% — не случайность, а неизбежный результат существенной трансформации традиционных процессов обработки, вызванной внедрением 5-осевой технологии. Её основные преимущества заключаются в трёх ключевых аспектах:

Предотвращение повторного зажима и экономия вспомогательного времени

В процессе традиционной обработки сложные детали приходится многократно разбирать, собирать и выравнивать.Это приводит не только к ошибкам преобразования данных, но и к значительным потерям времени из-за отсутствия обработки. Непрерывная 5-осевая обработка с ЧПУ позволяет полностью исключить необходимость повторного позиционирования и регулировки инструмента благодаря принципу « один зажим, полная обработка пяти поверхностей ». Таким образом, можно сэкономить около 25% общего времени обработки, а также исключить необходимость повторной обработки, связанной с многократным зажимом.

Короткие режущие кромки имеют высокую жесткость и улучшенную стабильность резания.

В случае глубоких полостей и наклонных стенок 3-координатным станкам требуются длинные режущие кромки, которые легко вызывают вибрацию, что приводит к снижению параметров резания. Благодаря регулировке угла наклона оси инструмента, 5-координатная технология позволяет эффективно обрабатывать глубокие полости даже короткими оправками, повышая жёсткость инструмента более чем на 50% , что позволяет увеличить подачу и глубину резания на 20–30% , продлевая срок службы инструмента и сокращая частоту его замены.

Динамическая оптимизация условий резания для оптимального удаления материала

Эта 5-координатная система управляет наклоном инструмента при поверхностной обработке, что позволяет поддерживать идеальную скорость резания режущей кромки инструмента и избегать «нулевой скорости» резания в центре сферической фрезы. Это не только повышает эффективность резания более чем на 35% , но и обеспечивает равномерный отвод стружки для максимально возможного удаления материала.

Преимущества многокоординатной обработки значительно превышают простое увеличение скорости; это системная революция в повышении эффективности , поскольку она интегрирует и оптимизирует процессы . Исключая паузы для зажима, повышая стабильность обработки и оптимизируя параметры обработки, она превращает время, не добавляющее стоимости, в эффективное время обработки, тем самым обеспечивая качественный скачок в эффективности производства.

Рисунок 2: Схема системы координат многокоординатного обрабатывающего центра компании LS Manufacturing

Основные области применения одновременной 5-осевой обработки — какие отрасли не могут обойтись без нее?

Применение 5-осевой обработки широко признано краеугольным камнем технологических прорывов и инноваций в современном высокотехнологичном производстве . Будучи одной из ключевых технологий LS Manufacturing Industry Solution , благодаря многолетнему опыту обслуживания ведущих клиентов в каждой отрасли, мы пришли к пониманию того, как 5-осевая технология решает ключевые производственные задачи в определенных областях . Ниже перечислены основные области её применения:

Аэрокосмическая промышленность

Детали в этой области часто изготавливаются из труднообрабатываемых материалов и имеют чрезвычайно сложную пространственную форму поверхностей. Например, помимо высоких требований к аэродинамической форме рабочих колес двигателей, необходимо также соблюдать чрезвычайно строгие условия динамической балансировки. 5-координатная обработка обеспечивает высокоточную обработку всех поверхностей и каналов потока всего за одну операцию , что обеспечивает эффективный и стабильный воздушный поток, гарантируя производительность и безопасность с самого начала производства.

Медицинские приборы

При использовании таких имплантатов, как искусственные суставы и костные пластины, степень их соответствия человеческому скелету будет иметь большое влияние на эффективность хирургического вмешательства. 5-осевая обработка позволяет придать имплантату идеальную органическую поверхность и микропористую структуру, обеспечивая наилучшую остеоинтеграцию с зеркальной поверхностью, что позволяет минимизировать трение тканей и реакции отторжения.

Прецизионные формы и автомобильная промышленность

Эффективность охлаждения напрямую влияет на продолжительность производственного цикла крупных литьевых форм, таких как автомобильные капоты, а также на качество продукции . Применение 5-осевой технологии позволяет фрезеровать конформные охлаждающие каналы на поверхности изделия за одну операцию, повышая эффективность охлаждения более чем на 30% по сравнению с традиционными методами сверления и сварки. Это значительно сокращает цикл литья под давлением и снижает деформацию изделия.

От высокопроизводительных компонентов для аэрокосмической отрасли и жизненно важных медицинских имплантатов до прецизионных форм для повышения эффективности — отраслевые решения LS для производственной отрасли включают эту технологию, обеспечивая комплексную поддержку высокотехнологичного производства на всех этапах — от проектирования до формования, тем самым укрепляя позиции компании как незаменимого технологического партнера для клиентов из многих отраслей.

Рисунок 3: Сложные детали, изготовленные с использованием передовой 5-осевой обработки компанией LS Manufacturing

Преодоление трудностей программирования: как LS Manufacturing осваивает программирование 5-осевых станков с ЧПУ?

В частности, сложность программирования 5-осевых станков с ЧПУ , особенно планирование траектории инструмента, предотвращение столкновений и оптимизация положения, считается самым большим препятствием для применения 5-осевой технологии . Именно в этом и заключается основная ценность решений LS Manufacturing — превратить сложное программирование в надежные производственные преимущества для вас:

Передовое программное обеспечение CAM и интеллектуальные стратегии программирования

Мы используем ведущую в отрасли программную CAM-платформу, в которой интеллектуальные алгоритмы автоматически рассчитывают оптимальную ось инструмента, обеспечивая баланс между эффективностью резания и характеристиками движения станка. Используя библиотеку параметрических шаблонов, инженеры-программисты быстро создают эффективные и безопасные траектории движения инструмента . Это повышает эффективность программирования более чем на 40% для сложных поверхностей.

Введение. Основано на практическом опыте старшей инженерной команды.

Обладая более чем десятилетним совокупным профессиональным опытом, наша команда программистов обладает обширными знаниями и компетенцией в области свойств материалов, механики резания и производительности станков . Речь идёт не только о написании кода, но и о применении практических знаний в области оптимизации программирования, например, проектирования антивибрационной траектории инструмента для тонкостенных деталей или настройки стратегии послойной обработки высокопрочных сплавов для обеспечения успешной обработки с первого раза.

100% защита от столкновений благодаря виртуальному моделированию всего процесса

Полное моделирование процесса осуществляется с помощью системы виртуальной обработки перед внедрением программы в производство.Система точно воспроизводит конструкцию станка, держателей инструмента, оснастки и заготовок, динамически выявляя риск столкновения между всеми движущимися частями. Подобных столкновений или помех на объекте можно полностью избежать, обеспечивая максимальную надежность обработки .

Благодаря тройной гарантии « интеллектуальное программное обеспечение + ведущие эксперты + виртуальная проверка » не только удалось преодолеть трудности программирования 5-осевых станков с ЧПУ , но и превратить весь процесс программирования в предсказуемый и контролируемый стандартизированный рабочий процесс, обеспечивающий заказчикам чрезвычайно высокую надежность обработки и эффективность производства .

Краеугольный камень точности: как 5-осевой станок компании LS Manufacturing оправдывает обещание микронного уровня?

Хотя достижение точности обработки на микронном уровне требует гораздо большего, чем просто добавление поворотных осей к станку, в его основе лежит системный инженерный подход, который должен охватывать все аспекты проектирования, управления и компенсации оборудования. Ниже перечислены ключевые технологические основы, на которых 5-координатные станки LS Manufacturing обеспечивают стабильность оборудования :

Приверженность точности 5-координатных станков LS Manufacturing достигается за счёт полной цепочки технологических решений: от механической обработки до интеллектуальной компенсации. Хотя это и обеспечило совершенство первой части,Благодаря стабильности оборудования и замкнутому циклу управления 1000-я деталь сохранила ту же точность обработки на микронном уровне, что и первая, обеспечивая заказчикам устойчивую надежность производства .

Рисунок 4: Динамика 5-осевой обработки по сравнению с индексированной обработкой 3+2 от LS Manufacturing

10-дневная доставка: как 5-осевая обработка разрешила кризис с корпусами турбин?

Следующий успешный пример компании LS Manufacturing наглядно демонстрирует, как передовые технологии могут стать решающим фактором конкурентоспособности на рынке. Ведущий поставщик автомобильных комплектующих оказался в тяжёлом положении из-за проекта по ремонту корпуса турбины.

Дилемма клиента

Заказчику пришлось работать с конструкцией корпуса турбины, которая предъявляла очень высокие требования к размерным и позиционным допускам внутренних проточных каналов и монтажных поверхностей. Многоступенчатая обработка на традиционных 3-координатных станках приводила не только к четырёхнедельному циклу , но и к серьёзным накопленным ошибкам из-за многочисленных зажимных операций, что приводило к крайне низкому выходу продукции и огромному риску срыва проекта .

Решение для производства LS

Наша технология одновременной 5-осевой обработки стала ключом к выходу из тупика. За 48 часов команда технологов завершила проектирование и программирование специальной оснастки. 5-осевой станок LS Manufacturing позволяет обрабатывать все сложные внутренние полости, наклонные отверстия и криволинейные поверхности всего за один зажим, полностью исключая повторяющиеся ошибки позиционирования. При этом система онлайн-измерений обеспечивает компенсацию в режиме реального времени в процессе обработки, обеспечивая точность замкнутого цикла.

Результаты и ценность

Проект был в итоге сдан за 10 дней с постоянно контролируемыми размерами с погрешностью ±0,01 мм . Это помогло нашему клиенту избежать штрафных санкций за нарушение условий контракта и снизить общие расходы на 15% . Благодаря такому эффективному разрешению кризисной ситуации клиент получил долгосрочное признание производителя оригинального оборудования как «высококачественный поставщик ».

Одним словом, залог такого успеха заключается в том, что технология 5-осевой обработки превратилась из простого инструмента в системное решение кризисных ситуаций, охватывающее планирование процессов, оптимизацию рабочих процессов и контроль качества. Можно сказать, что в сфере высокотехнологичного производства основная ценность наших успешных кейсов заключается в превращении технологических преимуществ в ощутимые рыночные преимущества для клиентов.

Бесплатная оценка: какая 5-осевая стратегия лучше всего подходит для вашего приложения?

Выбор оптимальной стратегии обработки для вашего проекта — важнейший первый шаг к обеспечению его технической осуществимости и экономической эффективности. Поэтому мы рекомендуем провести быструю самооценку на основе следующих основных параметров , которые помогут вам изначально определить технические требования к вашему проекту.

Геометрическая сложность детали: имеет ли она сложные криволинейные поверхности или глубокие полости?

Если ваши детали имеют сложные поверхности свободной формы, глубокие полости или отрицательные углы, а также элементы обработки , к которым сложно получить прямой доступ , это, как правило, является явным признаком необходимости 5-осевой обработки . Простые многогранные структуры могут быть более подходящими для эффективной обработки с позиционированием по схеме 3+2.

Требования к размеру партии продукции и гибкости: небольшая партия, несколько разновидностей или массовое производство?

5-осевая обработка обеспечивает высокую гибкость для проектов с небольшими партиями, большим количеством разновидностей, а также на этапах НИОКР и создания прототипов, позволяя «зафиксировать один раз» для быстрого реагирования на изменения конструкции. Если партии деталей большие и имеют фиксированную конструкцию , комплексную оценку повышения эффективности, которое может обеспечить 5-осевая обработка, следует сопоставить с экономическими преимуществами обработки по схеме 3+2.

Требования к точности/качеству: должна ли деталь быть изготовлена ​​с соблюдением жестких геометрических допусков?

При высоких требованиях к геометрическим допускам, таким как точность положения отверстий и профиля поверхности , 5-осевая обработка с однократным зажимом позволяет принципиально избежать накопленных ошибок, возникающих при многократном зажиме, и обеспечивает техническую гарантию сверхвысокой точности и стабильности партии .

Приведённый выше контрольный список поможет вам определиться с выбором. Мы приглашаем вас воспользоваться нашей бесплатной услугой оценки . Эксперты LS Manufacturing Consulting вместе с вами подробно изучат ваши потребности и предложат объективные, экономичные и надёжные решения по технологическому процессу, которые обеспечат чёткую окупаемость инвестиций.

Рисунок 5: Схема планирования траектории инструмента для многоосевой обработки от LS Manufacturing

Часто задаваемые вопросы

1. Подходит ли 5-осевая обработка только для массового производства?

Это распространённое заблуждение. Для таких сложных единичных или мелкосерийных прототипов 5-осевая технология позволяет значительно сэкономить время на специализированную оснастку и повторную отладку, выполняя всю обработку за один установ. Таким образом, общая стоимость и скорость выполнения заказа зачастую ниже, чем при традиционном многопроцессном методе. Поэтому она особенно подходит для исследований и разработок, а также для высокотехнологичной кастомизации.

2. Приводит ли 5-осевое программирование к слишком длительному времени подготовки проекта?

Нет. Благодаря стандартизированной базе данных процессов и опыту ведущих инженеров эффективность программирования повышается более чем на 50% . Мы стремимся « сделать всё правильно с первого раза» , используя виртуальное моделирование, чтобы убедиться, что эффективность и надёжность программирования действительно сокращают общее время от чертежа до готового продукта.

3. В чем преимущество 5-осевой обработки в точности по сравнению с 3+2 осями?

Ключевыми факторами являются динамическая точность и общая стабильность. Хотя система 3+2 осей может обеспечить высокую точность в одной позе, использование нескольких установок приводит к накоплению ошибок. 5-осевая обработка с одной установкой, полностью исключающая необходимость преобразования исходных данных, может, таким образом , обеспечить более высокую точность формы и постоянство качества поверхности, особенно при обработке сложных криволинейных поверхностей.

4.Детали какого размера может обрабатывать ваше оборудование?

Наша серия 5-координатных станков разнообразна: размеры обрабатываемых деталей варьируются от 500 до 2000 мм и более , а грузоподъёмность достигает нескольких тонн. Пожалуйста, укажите примерный размер обрабатываемой детали. Мы проведём точный подбор оборудования, чтобы убедиться в возможности обработки.

5. Является ли 5-осевая обработка более дорогой, чем 3-осевая обработка?

Почасовая ставка может показаться высокой, но в итоге она часто оказывается ниже. Процесс 5-осевой обработки значительно снижает общую стоимость и время цикла за счёт минимизации зажимов, инструмента, вторичной обработки и количества брака. Мы предложим индивидуальные решения, которые помогут вам достичь оптимального баланса между бюджетом и эффективностью.

6. Предлагаете ли вы какую-либо обработку поверхности после 5-координатной обработки?

Да, мы предлагаем комплексную услугу постобработки, включая пескоструйную обработку, анодирование, распыление и прецизионную полировку, чтобы обеспечить плавный переход от механической обработки к обработке поверхности, постоянство конечного качества и управление вашими расходами.

7. Как обеспечивается стойкость инструмента при 5-осевой обработке?

Оптимизация параметров резания, сглаживание траектории движения инструмента и мониторинг систем на станке позволяют нам интеллектуально контролировать нагрузку и температуру резания. Эта методология продлит срок службы инструмента более чем на 20% , обеспечит стабильность обработки и позволит вам полностью контролировать расходы на расходные материалы.

8. Как получить расценку на 5-осевую обработку от LS Manufacturing?

Вам нужно только предоставить 3D-модель и другие технические требования, такие как материал, размер партии и точность. Мы можем предоставить детальное решение, включающее анализ процесса, расчет стоимости и сроки поставки в течение 24 часов, чтобы помочь вам эффективно и прозрачно начать проект.

Краткое содержание

5-осевая обработка — это уже не дорогостоящее «шоу-шоу», а стратегические инвестиции в освоение задач обработки сложных деталей и повышение устойчивости цепочки поставок . Это скачок качества от «возможности обработки» к «точной обработке» и «высочайшему качеству обработки».

Не позволяйте возможностям обработки ограничивать ваше конструкторское воображение и способность реагировать на требования рынка. Начните прямо сейчас, чтобы получить персонализированный анализ стоимости. Свяжитесь с нами и загрузите чертежи деталей прямо сейчас, чтобы получить бесплатный отчёт об анализе технологичности от LS Manufacturing . Кроме того, наши специалисты в течение 24 часов подберут для вас оптимальный вариант обработки с потенциальной оптимизацией затрат.

📞Телефон: +86 185 6675 9667
📧Электронная почта: info@longshengmfg.com
🌐Сайт: https://lsrpf.com/

Отказ от ответственности

Содержимое этой страницы предназначено исключительно для информационных целей. LS Manufacturing не делает никаких заявлений и не предоставляет гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности, полноты или достоверности информации. Не следует полагать, что сторонние поставщики или производители предоставят информацию о рабочих параметрах, геометрических допусках, конкретных конструктивных характеристиках, качестве и типе материалов, а также о процессах через сеть LS Manufacturing. Покупатель несет полную ответственность за эту информацию.Для расчета стоимости запасных частей, пожалуйста, укажите точные требования к ним. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами .

Производственная группа LS

LS Manufacturing — ведущая компания в отрасли, специализирующаяся на индивидуальных производственных решениях. Обладая более чем 20-летним опытом работы с более чем 5000 клиентов, мы специализируемся на высокоточной обработке на станках с ЧПУ , изготовлении изделий из листового металла , 3D-печати , литье под давлением , штамповке металла и других комплексных производственных услугах.
Наш завод располагает более чем 100 современными пятикоординатными обрабатывающими центрами и сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Мы предлагаем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения для клиентов в более чем 150 странах и регионах мира. Будь то мелкосерийное производство или массовое изготовление по индивидуальному заказу, мы готовы удовлетворить ваши потребности в течение 24 часов. Выбирая LS Manufacturing, вы выбираете эффективность, качество и профессионализм.
Более подробную информацию можно получить на нашем сайте: www.lsrpf.com .