Tecnologia de articulação de cinco eixos em usinagem CNC personalizada: inovação e vantagens

A tecnologia de ligação de cinco eixos desempenha um papel vital na usinagem CNC personalizada. A máquina-ferramenta CNC de cinco eixos é um tipo de máquina-ferramenta com alto conteúdo tecnológico e alta precisão, que é especialmente usada para usinar superfícies curvas complexas.

A partir da composição estrutural, a máquina-ferramenta CNC de ligação de cinco eixos é geralmente composta de meio de controle, dispositivo de controle numérico, sistema servo, corpo da máquina, dispositivo de detecção e outras peças. Em comparação com máquinas-ferramentas CNC convencionais, além de X, Y, Z três eixos de movimento linear, mas também definir dois eixos de rotação, para completar o movimento de alimentação. A maioria das máquinas-ferramentas CNC de cinco eixos tem estrutura "3 + 2", ou seja, X, Y, Z três eixos de movimento linear mais A, B, C três eixos de rotação girando em torno dos eixos X, Y, Z, respectivamente. Classificados a partir da direção geral, existem três formas de fusos + articulação da cabeça de fresagem oscilante de eixo duplo (X, Y, Z, A, B), três fusos retos + articulação da mesa rotativa de eixo duplo (X, Y, Z, A , C), três fusos retos + cabeçote de fresagem oscilante de eixo único + articulação de mesa rotativa de eixo único (X, Y, Z, B, C).

Em termos de princípio de funcionamento, o processo de trabalho das máquinas-ferramentas CNC é controlado por instruções digitais. Antes do processamento, é necessário usar o código de instrução especificado de acordo com o desenho da peça para preparar o programa de usinagem de controle numérico e inseri-lo no dispositivo de controle numérico. O dispositivo de controle numérico gera o sinal de controle correspondente após decodificação e operação, incluindo sinal de posição, sinal de controle de movimento e sinal de controle lógico. Após a transformação do sinal e amplificação de potência pelo sistema servo, o sinal de posição e o comando de controle de movimento acionam o servo motor para se mover com precisão e acionam as partes móveis da máquina-ferramenta para processar automaticamente de acordo com o programa. As instruções de controle lógico emitidas pelo controlador programável integrado controlado pelo dispositivo de controle numérico, após amplificação de potência, acionam diretamente os componentes executivos de acordo com a sequência lógica pré-especificada, controlam a partida e parada do fuso, mudança de velocidade, reversão, peça de trabalho apertar ou afrouxar e outras ações auxiliares para alcançar a operação automática de máquinas-ferramentas de controle numérico. Além disso, o dispositivo de detecção detecta a posição real e o valor da velocidade do eixo de coordenadas em tempo real e retorna ao dispositivo de controle numérico ou sistema servo após a conversão do sinal, compara com o valor de comando e compensa o ajuste de erro, para que as peças móveis funcionem na posição correta. Mais especial é que no processamento da máquina-ferramenta CNC de cinco eixos, os cinco graus de liberdade que controlam o movimento da peça e da ferramenta também podem se mover ao mesmo tempo, de modo a processar qualquer superfície.

Uma das vantagens notáveis ​​da tecnologia de articulação de cinco eixos é a capacidade de processar formas complexas em uma única configuração. Nos métodos de usinagem tradicionais, peças de formato complexo geralmente precisam ser fixadas e ajustadas diversas vezes, o que não só consome muito tempo, mas também aumenta os custos e está sujeito a erros do operador. A tecnologia de ligação de cinco eixos pode completar o processamento de formas complexas de uma só vez através do movimento coordenado de cinco eixos. Por exemplo, na indústria aeroespacial, o acabamento de peças de cavidades complexas pode ser processado usando a borda lateral da ferramenta para obter uma superfície de usinagem mais lisa, evitando os erros que podem ser causados ​​por fixações múltiplas, economizando muito tempo e custo, e também reduzindo o erros do operador que podem ocorrer durante a fixação múltipla.

A usinagem de cinco eixos apresenta vantagens significativas no uso de ferramentas. Como a tecnologia de articulação de cinco eixos pode abaixar o cabeçote da ferramenta em direção à direção de trabalho e a ferramenta em direção à superfície, ferramentas mais curtas podem ser usadas. Ferramentas mais curtas permitem velocidades de corte mais altas porque a velocidade da linha do ponto de corte da ferramenta é maior na mesma velocidade do fuso. Ao mesmo tempo, a ferramenta mais curta também pode reduzir a vibração da ferramenta e melhorar a estabilidade e precisão do processamento. Segundo as estatísticas, o uso da tecnologia de usinagem de cinco eixos pode reduzir a vibração da ferramenta em mais de 30%, prolongando assim a vida útil da ferramenta e reduzindo o desgaste da ferramenta.

A usinagem de cinco eixos oferece a capacidade de processar peças extremamente complexas a partir do sólido. Para algumas peças com formatos complexos e requisitos de alta precisão, como bloco de cilindros de motores de automóveis, peças-chave de aeronaves, etc., os métodos de processamento tradicionais costumam ser difíceis de atender aos requisitos. A tecnologia de ligação de cinco eixos pode completar o processamento multiângulo e multiplano em uma máquina-ferramenta, seja processamento moldado, processamento oco ou perfuração, furo oblíquo, corte oblíquo e outros processos, pode ser facilmente realizado. Por exemplo, na fabricação de moldes, a usinagem de cinco eixos pode processar superfícies particularmente complexas em peças tridimensionais sem o uso de peças moldadas especialmente, economizando muito tempo e custos. Para processamento de pequenos lotes, este método é mais rápido e econômico e pode ser concluído em apenas 1 a 2 semanas, enquanto a fundição e o processamento tradicionais podem levar 2 meses ou mais.

Em termos de perfuração, as máquinas-ferramentas de cinco eixos apresentam vantagens óbvias. Fazer uma série de furos com diferentes ângulos compostos é demorado, e usar uma máquina de três eixos para fazer furos oblíquos requer ferramentas diferentes para cada furo. Com a usinagem de cinco eixos, o cabeçote pode ser orientado automaticamente ao longo do eixo correto de cada furo, concluindo assim a operação de furação mais rapidamente e economizando muito tempo de furação. Por exemplo, ao processar peças complexas de automóveis ou peças estruturais de aeronaves, a máquina-ferramenta de cinco eixos pode concluir com rapidez e precisão o trabalho de perfuração de um grande número de furos inclinados, o que melhora muito a eficiência da produção.

A maioria dos fabricantes especializados em controles de fabricação para máquinas de cinco eixos também pode fornecer um recurso que permite a programação de operações básicas de usinagem em superfícies diagonais, mesmo para programadores manuais. Isso torna a usinagem de cinco eixos mais conveniente e rápida na operação de programação, reduzindo a dificuldade e a complexidade da programação. Para algumas pequenas empresas de usinagem ou estúdios individuais, a programação manual ainda é um método de programação comum, e esta função da máquina de cinco eixos pode facilitar o processamento de peças complexas, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do processamento.

Na indústria aeroespacial, a tecnologia de ligação de cinco eixos desempenha um papel crucial. O projeto de peças-chave no campo aeroespacial geralmente inclui um grande número de teorias, como mecânica dos fluidos, aerodinâmica e mecânica dos materiais, e seu formato de superfície é complexo, exigindo alta precisão de usinagem. A tecnologia de usinagem de cinco eixos permite a usinagem eficiente e precisa desses componentes de formatos complexos, como pás de turbinas. O formato da pá da turbina é complicado e o método de usinagem tradicional é difícil de atender aos requisitos de precisão. No entanto, a usinagem de articulação de cinco eixos pode completar a usinagem de múltiplas faces em uma única fixação, reduzindo o erro causado por carregamentos múltiplos e melhorando a precisão da usinagem. Ao mesmo tempo, a tecnologia de processamento de ligação de cinco eixos também pode reduzir os custos de produção. Por exemplo, o uso de máquinas-ferramentas CNC de cinco eixos para processar trens de pouso de aeronaves, asas, nervuras de asas, peças estruturais de estrutura e viga pode melhorar a eficiência da produção, reduzir o tempo de processamento e os custos de mão de obra e aumentar os benefícios da produção. Segundo as estatísticas, o uso da tecnologia de processamento de ligação de cinco eixos pode aumentar a eficiência da produção de peças aeroespaciais em mais de 30%.

Na indústria automobilística, a tecnologia de articulação de cinco eixos tem uma ampla gama de aplicações. A máquina de usinagem de cinco eixos pode efetivamente fabricar peças automotivas complexas e finas, como bloco de motor, cabeçote de cilindro, virabrequim, biela, etc. Através de corte preciso e usinagem de superfície complexa, a precisão e a qualidade superficial das peças são garantidas. Ao mesmo tempo, o centro de usinagem de cinco eixos também pode realizar processamento simultâneo multifacetado, o que melhora muito a eficiência da produção. No campo da reparação automóvel, a tecnologia de ligação de cinco eixos também pode desempenhar um papel importante. Por exemplo, uma estrutura de carroceria danificada pode ser reparada com precisão usando um centro de usinagem de articulação de cinco eixos para garantir a resistência e segurança da carroceria. Além disso, a tecnologia de usinagem de cinco eixos também pode reduzir o custo de fabricação de automóveis. Reduza os custos de produção melhorando a precisão e a eficiência do processamento, reduzindo as taxas de refugo e os tempos de retrabalho.

Na fabricação de peças de matrizes, a tecnologia de ligação de cinco eixos pode melhorar a eficiência e a precisão do processo. As características do centro de usinagem de cinco eixos para mudar a direção do eixo da ferramenta podem não apenas melhorar a precisão da usinagem e a qualidade da superfície do molde, mas também melhorar a aplicação da ferramenta universal, reduzindo assim a substituição da ferramenta. Por exemplo, o uso de um centro de usinagem de cinco eixos para processar peças de matriz pode completar o processamento de vários ângulos em uma única fixação, evitando o erro causado por carregamentos múltiplos. Ao mesmo tempo, o centro de usinagem de cinco eixos também pode usar uma ferramenta mais curta, melhorar a rigidez da ferramenta e concluir rapidamente o processamento de toda a peça, sem a necessidade de um segundo cartão de carregamento e a qualidade da superfície do parte também é boa. Além disso, o centro de usinagem de cinco eixos também pode reduzir o tempo de ajuste. No processamento de peças de molde complexas, o método de processamento tradicional precisa ajustar frequentemente a posição da ferramenta e da peça de trabalho, e a usinagem de ligação de cinco eixos pode ajustar automaticamente o ângulo de processamento e a posição através do movimento coordenado dos cinco eixos coordenados, reduzindo o tempo de ajuste e melhorando a eficiência da produção.

No campo da fabricação de equipamentos médicos, a tecnologia de ligação de cinco eixos tem uma ampla gama de aplicações na produção de componentes médicos complexos e finos. Por exemplo, a fabricação de instrumentos cirúrgicos, implantes, articulações artificiais, corações artificiais e outros equipamentos médicos de alta precisão requer tecnologia de processamento de ligação de cinco eixos. A usinagem de cinco eixos pode processar com precisão a forma e o tamanho desses componentes complexos para atender às necessidades personalizadas de equipamentos médicos. Ao mesmo tempo, a tecnologia de processamento de ligação de cinco eixos também pode garantir a qualidade e segurança dos equipamentos médicos. Por exemplo, no processamento de juntas artificiais, a usinagem de articulação de cinco eixos pode garantir a precisão da superfície e a precisão dimensional da junta e melhorar a adequação e a vida útil da junta. Além disso, a tecnologia de usinagem de cinco eixos também pode melhorar a eficiência da produção de equipamentos médicos. Através de uma única fixação para completar o processamento de múltiplas superfícies, reduzir o tempo de processamento e os custos de mão de obra, melhorar a eficiência da produção.

Na indústria energética, a tecnologia de ligação de cinco eixos também tem aplicações importantes. Por exemplo, na produção de pás de turbinas eólicas, componentes de equipamentos de perfuração de petróleo, componentes de precisão de equipamentos solares, etc., a tecnologia de processamento de ligação de cinco eixos pode processar formas complexas e dimensões de alta precisão. Para pás de turbinas eólicas, a usinagem de cinco eixos pode garantir a precisão da superfície e o desempenho aerodinâmico das pás eólicas e melhorar a eficiência de geração de energia das turbinas eólicas. Na fabricação de componentes de equipamentos de perfuração de petróleo, a usinagem de articulação de cinco eixos pode processar peças de alta resistência e alta precisão para garantir a confiabilidade e segurança dos equipamentos de perfuração. Na fabricação de componentes de precisão de equipamentos solares, a usinagem de ligação de cinco eixos pode processar refletores e concentradores de alta precisão e outros componentes para melhorar a eficiência de conversão de equipamentos solares. Além disso, a tecnologia de usinagem de cinco eixos também pode reduzir o custo de fabricação de equipamentos energéticos. Reduza os custos de produção melhorando a precisão e a eficiência do processamento, reduzindo as taxas de refugo e os tempos de retrabalho.

No contexto da fabricação inteligente, a tendência de desenvolvimento da tecnologia de ligação de cinco eixos na usinagem CNC personalizada tem mostrado características diversificadas. Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia e a mudança da demanda do mercado, a tecnologia de ligação de cinco eixos está se desenvolvendo na direção de alta precisão, alta eficiência, inteligência e composição.

Com os requisitos cada vez mais elevados de precisão do produto na indústria de manufatura, a tecnologia de ligação de cinco eixos continua a melhorar a precisão e a estabilidade do processamento usando sistemas servo de alta precisão, algoritmos avançados e ferramentas de precisão. Ao mesmo tempo, a tecnologia de compensação de erros e a tecnologia de controle adaptativo no processo de usinagem também são amplamente utilizadas para melhorar a precisão da usinagem e reduzir o erro. Por exemplo, atualmente, a precisão do processamento de algumas máquinas-ferramentas CNC avançadas de cinco eixos atingiu o nível do mícron e espera-se que seja melhorada ainda mais para o nível do nanômetro no futuro.

Com a intensificação da concorrência no mercado, as empresas transformadoras precisam de melhorar continuamente a eficiência da produção e encurtar o ciclo de processamento. A tecnologia de ligação de cinco eixos usando tecnologia de corte de alta velocidade, tecnologia de ligação de vários eixos, tecnologia de carga e descarga automática e outros meios, melhora significativamente a eficiência do processamento e a automação da produção. Ao mesmo tempo, os parâmetros do processo e os caminhos das ferramentas são constantemente otimizados para reduzir o tempo de processamento e melhorar a eficiência do processamento. Segundo as estatísticas, o uso da tecnologia de ligação de cinco eixos pode aumentar a eficiência do processamento em mais de 30%.

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de inteligência artificial, a tecnologia de ligação de cinco eixos irá gradualmente perceber a inteligência. Ao integrar tecnologia de inteligência artificial, tecnologia de análise de big data, tecnologia de Internet das Coisas e outros meios, processamento adaptativo, diagnóstico inteligente, monitoramento remoto e outras funções podem ser alcançados para melhorar ainda mais a eficiência e a qualidade do processamento. Ao mesmo tempo, a tecnologia inteligente também pode ajudar as empresas a obter personalização personalizada e produção flexível para atender às necessidades diversificadas do mercado. Por exemplo, algumas máquinas-ferramentas CNC inteligentes de cinco eixos podem ajustar automaticamente os parâmetros de processamento de acordo com o material, forma e requisitos de processamento da peça de trabalho para obter o efeito de processamento ideal.

Com o desenvolvimento contínuo da indústria de manufatura e a diversificação de produtos, cada vez mais peças precisam ser processadas por ligação multieixo e processadas por compostos. A tecnologia de ligação de cinco eixos através do uso de tecnologia composta e tecnologia de ligação de vários eixos pode obter uma única fixação para completar o processamento de múltiplas superfícies, reduzir o número de fixação de peças e tempo de ajuste, melhorar a eficiência e a precisão do processamento. Ao mesmo tempo, a tecnologia composta também pode ajudar as empresas a alcançar uma máquina multifuncional, reduzir os custos de investimento em equipamentos e os custos de produção. Por exemplo, alguns centros de usinagem de ligação de cinco eixos podem integrar fresagem, perfuração, rosqueamento e outras funções de processamento para obter processamento composto.

Embora a tecnologia de ligação de cinco eixos enfrente alguns desafios no processo de desenvolvimento, como alta dificuldade técnica, alto custo, escassez de talentos e outros problemas, com o progresso contínuo da ciência e tecnologia e o crescimento contínuo da demanda do mercado, a tecnologia de ligação de cinco eixos a tecnologia de ligação tem amplas perspectivas no processamento personalizado CNC. No futuro, a tecnologia de ligação de cinco eixos continuará a inovar e a desenvolver-se, proporcionando um forte apoio à transformação e modernização da indústria transformadora. Obtenha uma cotação instantânea