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Risparmia tempo, denaro e sforzo! Come parti complesse master con lavorazione CNC a 5 assi

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JS

Pubblicato
May 29 2025
  • Lavorazione CNC a 5 assi

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Un pezzo di metallo duro può essere girato e regolato in modo flessibile sotto il controllo delle macchine utensili di precisione. Lo strumento di taglio può tagliare da qualsiasi lato desiderato e il taglio è molto accurato. Proprio così, a poco a poco, il metallo diventa finalmente una parte di aeromobili di precisione, un chiodo medico o persino una squisita scultura.

; Asse CNC Machining Service può fare.

a cinque assi CNC Machining Programmazione

Cos'è la lavorazione CNC a 5 assi?

In parole povere, 5 Axis CNC Machining è una tecnologia di macinazione CNC più avanzata. Come le fresature a tre assi e a quattro assi con cui abbiamo familiarità, utilizza strumenti rotanti ad alta velocità per tagliare il materiale nella forma complessa desiderata a poco a poco come la scultura.

Il più comune macine di fresatura CNC In fabbrica ora si basa principalmente sullo strumento per muoversi in tre direzioni lineari (anteriore e posteriore, a sinistra e a destra, su e giù) per funzionare. Questa macchina utensile a 3 assi è molto utile per realizzare parti con struttura semplice e basso costo, ma la sua capacità è limitata e non può creare forme complesse.

5 assi La lavorazione CNC è molto più potente. I nostri operatori usano prima il software CAM per tradurre le complesse azioni di lavorazione in istruzioni dettagliate (il cosiddetto codice G) che la macchina utensile può comprendere in base ai disegni di progettazione delle parti.

Dopo aver ricevuto queste istruzioni, la lavorazione CNC a 5 assi può spostare lo strumento in quelle tre direzioni lineari e ruotare il pezzo stesso o lo strumento di due angoli aggiuntivi. Ciò equivale ad avere due articolazioni più flessibili durante la lavorazione, consentendo allo strumento di contattare il pezzo da quasi ogni direzione. 

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Quali sono i vantaggi chiave delle macchine utensili CNC a 5 assi?

Oggi, più della metà delle esigenze di elaborazione delle parti di precisione comporta l'elaborazione a cinque lati, che promuove direttamente la popolarità delle macchine utensili a cinque assi nei seminari di produzione. Rispetto alla tradizionale elaborazione a tre assi, 5 Axis CNC Machining Services Mostra significativi vantaggi in più dimensioni:

1.Single Spleing per completare l'elaborazione complessa

5 Asse Machine Tools ha cinque direzioni di movimento (tre assi lineari più due assi rotanti). La più grande comodità è che devi solo bloccare e sistemare il pezzo e la macchina utensile può occuparsi di tutte le restanti fasi di elaborazione complesse da sola e fare direttamente le parti finite.

Questo è completamente diverso dalle macchine utensili a 3 assi. Quando si effettuano forme complesse, le macchine utensili a 3 assi spesso richiedono di rimuovere il pezzo, capovolgerlo o modificare l'angolo per riformularlo più volte.

Il risultato è: rendere parti complesse più velocemente ed economico, evitando gli errori causati da più serrazioni e il prodotto finito è più affidabile.

2. Applicazione dello strumento di short e eccellente qualità della superficie

5 Machine Tools Axis consentono al pezzo o allo strumento di trasformare l'angolo in modo flessibile, avvicinando l'area di elaborazione al mandrino.

Vantaggio professionale: puoi usare strumenti di taglio più brevi e più forti. Gli strumenti brevi hanno una rigidità più elevata e una frequenza naturale , che possono sopprimere efficacemente il taglio delle vibrazioni.

Effetto diretto: Migliora notevolmente la finitura superficiale del pezzo (valore di RA inferiore), riduci la necessità di lucidare successive e ottenere parametri di taglio più elevati (alimentazione, profondità di taglio), estendendo la durata dello strumento.

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Poiché la macchina utensile a 5 assi è più flessibile (i 5 assi possono muoversi in coordinamento), è intrinsecamente più accurata della macchina utensile a tre assi.

Capacità core: questo non solo significa una superficie più fluida delle parti, ma soprattutto, sblocca la capacità di produrre parti geometriche altamente complesse . Tali parti (come giranti, pale integrali, cavità complesse di stampo, impianti biomedici) sono spesso impossibili da elaborare con macchine a tre assi o hanno un'efficienza di elaborazione estremamente bassa e difficile da garantire l'accuratezza.

4.abilità di accettare più tipi di ordini

Le capacità di elaborazione a cinque assi sono diventate un biglietto d'ingresso chiave per campi di produzione ad alta precisione come aerospaziale, attrezzature mediche di fascia alta, stampi di precisione e attrezzature energetiche. Può elaborare parti che non possono essere completate in modo economico ed efficiente o addirittura non può essere raggiunto facendo affidamento su 3 assi o elaborazione di posizionamento 3+2.

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Quali sono i passaggi specifici della lavorazione a 5 assi dalla programmazione al prodotto finito?

5 Asse CNC Machine Tools, come altre macchine utensili CNC, funzionano sotto il comando dei computer. Si basa sulla programmazione di computer Per controllare accuratamente come si muove lo strumento e come si muove il pezzi di lavoro (o gira). L'intero processo può essere diviso in tre passaggi:

Passaggio 1: disegna un modello digitale della parte

I nostri ingegneri usano prima il software CAD 3D professionale per disegnare attentamente le parti da realizzare sul computer. Questo modello digitale è la base per tutti i lavori successivi.

Passaggio 2: trasformare il disegno disegnando in un manuale operativo per la macchina utensile

Il modello CAD disegnato verrà importato nel software CAM.

Il ruolo del software CAM è molto critico:

  • Pianifica automaticamente il percorso che lo strumento dovrebbe prendere in base alla forma della parte.
  • traduce azioni di lavorazione complesse in una lingua che La macchina utensile può comprendere direttamente, G Code .
  • Questo codice G indica allo strumento della macchina utensile come muoversi nelle tre direzioni lineari di X, Y e Z. Dirige anche contemporaneamente la worktable (o la testa del mandrino) a ruotare e inclinarsi attorno all'asse A e B (o altra combinazione dell'asse di rotazione).

La chiave è qui: il movimento dei cinque assi (assi lineari x, y, z + assi rotanti B) è sincronizzato e coordinato, in modo che lo strumento possa tagliare le forme complesse al miglior angolo.

Passaggio 3: la macchina utensile è costruita in base al disegno e bloccata una volta

Il codice G generato viene inserito nel sistema di controllo della macchina utensile CNC a 5 assi.

La macchina utensile si muove rigorosamente in base alle istruzioni: lo strumento si sposta in modo flessibile nello spazio e il pezzo è costantemente regolare l'angolo.
Il più grande vantaggio è: usare la libertà di questi cinque assi, e le cinque facce o ancora più complesse possono essere elaborate in atto.

Il risultato è:

NOTA: il metodo specifico della velocità e della rotazione della macchina utensile varierà a seconda del tipo di struttura (come la rotazione del giradischi o la rotazione della testa altalena) e la configurazione della macchina utensile.

Perché scegliere la lavorazione a 5 assi invece di altre lavorazioni?

La scelta tra la lavorazione a 5 assi e altre tecnologie richiede un'attenta considerazione. Non preoccuparti, sarà molto più facile scegliere se capisci le loro differenze fondamentali. Concentriamoci sul confronto dei due "rivali" più comuni:

1. 5 assi vs. 3+2 assi (lavorazione dell'indicizzazione)

Molte persone sono facilmente confuse: sebbene i nomi abbiano cinque assi, i metodi di lavoro sono molto diversi!

5 assi (vero asse a cinque):

Caratteristiche core: durante la lavorazione, i 5 assi (assi lineari x, y, z + a, b/c assi rotanti) vengono spostati contemporaneamente, continuamente e coordinati (chiamati professionalmente RTCP/punta dello strumento seguendo la funzione). Lo strumento può regolare l'angolo durante lo spostamento e tagliare le superfici complesse in modo abbastanza fluido .

Vantaggi:

  • Velocità più veloce: nessuna pausa, un passo, adatto alla lavorazione continua di superfici complesse (come giranti, pale di turbina) .
  • Una migliore qualità della superficie: il movimento continuo porta superfici più fluide.
  • può fare un lavoro più complesso: gestire davvero quelle superfici spaziali complesse.
  • Il dispositivo è più semplice e risparmia denaro: un serraggio è sufficiente e il costo del dispositivo è basso.

3+2 Asse (posizionamento a cinque assi/elaborazione dell'indicizzazione):

Caratteristiche principali: è essenzialmente una versione avanzata dell'elaborazione a 3 assi. Prima ruota il pezzo ad un angolo fisso con due assi rotanti (A/B) e lo blocca, quindi utilizza solo tre assi lineari X, Y e Z per mulini come una normale macchina utensile a 3 assi. Dopo aver completato un angolo, ruota all'angolo successivo (indicizzazione) e quindi blocca l'elaborazione. Il movimento è passo-passo.

Vantaggi:

  • La programmazione è relativamente semplice: può essere intesa come l'aggiunta del posizionamento dell'angolo al programma a 3 assi.
  • Adatto per i piani di elaborazione/semplici superfici inclinate: ad esempio elaborazione di più piani o buchi in diverse direzioni su un pezzo di lavoro (come involucri e parti di scatole ).
  • Il costo delle macchine utensili è generalmente inferiore: i requisiti per il controllo del movimento della macchina utensile non sono così elevati.

Svantaggi:

  • Sception: ogni volta che cambi l'angolo, devi fermarti, girare, bloccare e riavviare.
  • non può creare superfici continue complesse: l'angolo è bloccato e lo strumento può tagliare solo verticalmente o ad un angolo fisso.
  • potrebbero esserci giunti sulla superficie: la giunzione di diverse aree di elaborazione degli angoli potrebbe non essere perfetta.

5 AXIS vs. 3+2 Asse

caratteristica 5 axis 3+2 asse
forma di esercizio moto coordinato di cinque assi contemporaneamente e continuamente. Individua prima l'angolo (blocco), quindi esegui la lavorazione a tre assi.
velocità veloce (continuo senza pausa). lento (richiede pausa di divisione).
complessità di programmazione alto (richiede camma professionale, considerando interferenze). medio basso (può essere visto come 3 assi+angolo).
costo del dispositivo di solito basso (serraggio singolo). Possibile alto (considerando il supporto multi-angolo).
costo dell'attrezzatura di solito più alto. di solito più in basso.

2. 5 assi Machining CNC vs. 3D Printing

Differenza fondamentale:

categoria 5 Asse CNC Machining Printing 3D
Principio di produzione produzione sottrattiva (taglio e formazione). Manufacturing additivo (livello di livello per livello).
Differenze core dipendente dal contatto fisico degli utensili da taglio per il taglio, limitato dall'accessibilità dell'utensile. Nessuna restrizione di interferenza degli strumenti, costruzione gratuita di forme geometriche complesse.

5 Asse CNC Machining:

Vantaggi:

  • Alta resistenza al materiale: utilizzando direttamente i materiali ingegneristici (metallo, blocchi di plastica), le prestazioni delle parti lavorate sono le prestazioni del materiale stesso, che di solito è migliore di quelle delle parti prodotte in modo additivo.
  • Precisione e finitura in alto: in particolare precisione dimensionale e finitura superficiale (valore RA) , supera di gran lunga la maggior parte della stampa 3D. Tutte le dimensioni (da piccole parti ai pezzi di grandi dimensioni). Il centro di lavorazione CNC mini a 5 assi è particolarmente bravo nella micro-mascheramento di piccole parti con alta precisione e superfici curve complesse.
  • Maturo ed efficiente (batch): adatto per la produzione di lotti medio -grande, velocità rapida e qualità stabile.

Svantaggi:

  • Restrizioni di progettazione: lo strumento può essere elaborato solo dove può toccare e le cavità complesse e strutture topologiche estremamente complesse possono essere difficili da realizzare o richiedere processi speciali (come EDM). Il centro di lavorazione CNC mini a 5 assi può elaborare pezzi relativamente piccoli.
  • I rifiuti materiali: il taglio produrrà rifiuti (chip).
  • Freeture/Programmazione: sono necessari un blocco e una programmazione complessa.

stampa 3D:

Vantaggi:

  • Design Libertà: le strutture complesse (comprese le cavità interne, l'assemblaggio integrato) possono essere prodotte senza restrizioni degli strumenti.
  • Produzione agile: nessun dispositivo richiesto, adatto per la personalizzazione del prototipo/piccolo batch , il tasso di utilizzo del materiale supera il 90%.
  • Iterazione efficiente: nessun vincolo di stampo, rapida verifica dei cambiamenti di progettazione.

Svantaggi:

  • Limitazioni delle prestazioni: il legame interstrato è più debole dei forgiati, c'è anisotropia e le prestazioni della fatica sono basse.
  • Precisione limitata: è necessaria la post-elaborazione per migliorare la qualità della superficie (Sandblasting/ Finitura CNC ), le grandi dimensioni sono soggette a deformazioni e deformazioni.
  • scarsa efficienza economica: il costo dell'attrezzatura da stampa metallica supera $ 700.000, la tassa di stampa oraria è di quasi mille dollari e il tempo richiesto per un singolo pezzo è troppo lungo (ad esempio, le parti aerospaziali generalmente superano le 24 ore).
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  • Per creare parti di metallo o plastica di alta qualità ad alta precisione, ad alta pre-superficie , il collegamento a 5 assi è la prima scelta.
  • Per le parti con piani/fori multidirezionali, 3+2 asse può essere più economico ed efficiente.
  • Per progetti estremamente complessi, piccoli lotti, prototipi o strutture di cavità interne che non possono essere realizzate con metodi tradizionali, la stampa 3D è molto adatta.
  • Per la produzione su larga scala, a cinque assi o tradizionali a 3 assi/multi-assi sono generalmente più efficienti e meno costosi.
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Quali parti devono utilizzare un centro di lavorazione CNC a 5 assi?

1. Parti di superficie curve complete

Rappresentanti tipici: pale, giranti, dischi di lama integrale di motori dell'aeromobile/turbine a gas, cavità di stampi per iniezione ad alta precisione.

Soluzione:

  • Risolvi problemi di interferenza degli strumenti come cavità profonde e angoli negativi. Ruotando il worktable o oscillando la testa del mandrino, lo strumento può sempre avvicinarsi alla superficie elaborata nel miglior angolo.
  • il collegamento dell'asse 5 (spostando 5 assi contemporaneamente) può rendere il punto centrale dell'utensile o il punto della punta dello strumento muoversi accuratamente lungo il percorso di superficie curvo complesso, che può ottenere una migliore finitura superficiale ed eliminare il residuo di gradini.
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2. Parti di caratteristiche Multi

Rappresentanti tipici: blocco cilindro/cilindri complessi/cilindri, alloggiamento del cambio, alloggiamento/staffa dei dispositivi medici di precisione, Aerospace Structural Parti (come Wing Rimo, articolazioni).

Soluzione:

  • ruotando la worktable, qualsiasi superficie del pezzo può essere facilmente regolata in una posizione che è conveniente per l'elaborazione e può essere elaborata fori/slot/aerei a più angolo.
  • Mantenere l'accuratezza della posizione delle caratteristiche della superficie trasversale (± 0,01 mm di livello).
  • Risparmia oltre il 50% del tempo di bloccaggio e di regolazione.

3. Parti a parete che sono facili da deformare

Rappresentanti tipici: lunghi longaroni e travi di ala su aerei, gusci di turbine a parete sottile, costole in stampi di cavità profonde e gusci di dissipazione del calore di attrezzature elettroniche .

Soluzione:

  • Regola l'angolo di taglio dello strumento rispetto al pezzo, in modo che la forza di taglio principale possa essere diretta alla direzione di una migliore rigidità del pezzo.
  • Usa strumenti più brevi e più rigidi per migliorare l'efficienza e la qualità dell'elaborazione.
  • Il processo di macinazione laterale riduce il rischio di deformazione di oltre il 70%.

4. Ultra-alto componenti di precisione

Rappresentanti tipici: stampi di lenti ottiche di precisione (in particolare superfici asferiche), ingranaggi ad alta precisione e componenti portanti di carico di aerospaziale.

Soluzione:

  • Per parti estremamente precise, anche gli errori di posizionamento ripetuti a livello di micron sono inaccettabili. La lavorazione a 5 assi può eliminare l'accumulo di errori del serraggio multi-processo (catena di errore <3μm).
  • 5 Asse Centro di lavorazione CNC è l'unico che può completare in modo efficiente e accuratamente più di 20 processi come laaltatura e la finitura, l'elaborazione del sistema di superficie/fori, ecc.
  • soddisfare i requisiti della precisione specchio e asferica sotto ra0.4.
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Come abbreviare il ciclo di lavorazione di 5 assi di lavorazione?

1. Ottimizzare la programmazione e il percorso dello strumento

Usa il software CAM intelligente più spesso durante la programmazione per semplificare il percorso dello strumento il più possibile e ridurre il tempo di in esecuzione del minimo. Ad esempio, a 5 assi Machining CNC UK utilizzerà la funzione di taglio adattivo per mantenere lo strumento a pieno carico e l'efficienza verrà aumentata direttamente di oltre il 20%.

2.Upgrade Freeture Design

Utilizzare apparecchi modulari o sistema di posizionamento a punto zero e non è necessario regolare ripetutamente la posizione quando si cambiano i pezzi. Ad esempio, le lavorazioni CNC a 5 assi vicino a me hanno sempre piastre di utensili standardizzate e il tempo di serraggio può essere compresso a meno di 5 minuti, il che è il doppio del metodo tradizionale.

3. Adeguate i parametri di lavorazione

Aumentare coraggiosamente l'alimentazione e la velocità in base alle caratteristiche del materiale. i dati effettivi di JS mostrano che quando si tagliano la lega di alluminio con tecnologia di macinazione dinamica, la velocità del mangime può essere aumentata a 1,5 volte la velocità normale senza danneggiare lo strumento e il ciclo di lavorazione è naturalmente accordata.

4. Riduci il numero di modifiche allo strumento

Pianifica il processo in anticipo e concentra lo stesso tipo di elaborazione. Abbiamo condotto i test e scoperto che separando laalgamento e finendo in lotti, L'efficienza complessiva è aumentata del 18% e la durata dello strumento è stata estesa.

Quali sono le sfide della lavorazione CNC a 5 assi? Come risolverli?

1.Pifficult Programmazione e bassa tolleranza ai guasti

Difficoltà: controlla l'asse XYZ + il movimento dell'asse rotante doppio contemporaneamente, evita il movimento del pezzo/dispositivo e la pianificazione del percorso è paragonabile a un labirinto tridimensionale, che è facile da confondere.

contromisure:

  • di solito utilizziamo software CAM professionale per generare automaticamente percorsi di strumenti, che ha una funzione di rilevamento antico-collisione integrata.
  • Simulazione di esecuzione vuota del computer: il programma deve essere verificato mediante simulazione di taglio 3D.
  • Fase di smontaggio ed elaborazione: 3 assi Machining ruvido + 5 assi Finitura delle parti chiave.

2. alta pressione sugli investimenti delle attrezzature

Situazione attuale: il prezzo di un nuovo centro di lavorazione CNC a cinque assi importato è generalmente più di 2 milioni e i modelli domestici iniziano anche a 800.000.

Strategia di acquisto:

  • Rush dell'oro del mercato di seconda mano: presta attenzione al 90% di nuove attrezzature dai canali regolari e il prezzo può essere ridotto del 30% -50% (concentrarsi sul controllo dell'accuratezza del giradischi).
  • Principio di corrispondenza commerciale: dare priorità a ordini ad alto valore aggiunto come medico /aerospaziale e non utilizzare macchine utensili a 5 assi per fare un lavoro approssimativo a tre asse.
  • Account economico a lungo termine: le parti complesse possono essere elaborate in un unico blocco e dovrebbe essere preso in considerazione il costo del risparmio di 3-5 processi.
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  • È richiesta l'ispezione dello strumento: utilizzare lo strumento di impostazione dello strumento per confermare la lunghezza dello strumento (errore entro ± 0,01 mm).
  • Procedura di prova di prova: il nuovo programma dovrebbe essere eseguito prima alla velocità del 10% e mettere la mano sul pulsante di arresto di emergenza per attendere.
  • Protezione hardware: sistema antico-collisione laser opzionale, arresto automatico in 0,1 secondi quando si incontrano ostacoli.

4. Controllo delle previsioni

Tre chiavi per garanzia di precisione:

  • Ispezione mensile: utilizzare la barra a sfera per rilevare l'accuratezza del collegamento a cinque assi delle macchine utensili.
  • Compensazione in tempo reale: attivare la funzione di compensazione della deformazione termica (Focus sul controllo della temperatura del mandrino).
  • Gestione degli strumenti: dotato di sonda wireless per aggiornare automaticamente i dati di lunghezza dello strumento.

Promemoria speciale: Di recente, nel mercato di seconda mano è apparso un gran numero di centri di lavorazione CNC a 5 assi modificati. Si consiglia di concentrarsi sul controllo dell'usura dell'ingranaggio del verme del tavolo rotante e non essere messo da macchine rinnovate. Si consiglia ai novizi di scegliere i modelli con funzione RTCP, che possono compensare automaticamente l'offset dell'utensile causato dall'asse rotante.

Riepilogo

5 Asse La lavorazione CNC è la tecnologia chiave per sbloccare la produzione di parti complesse. Trasforma accuratamente le idee complesse degli ingegneri in realtà attraverso lo squisito collegamento di cinque assi (tre traduzioni + due rotazioni) .

come produttori professionisti a 5 assi CNC Machining Center , JS non può solo fornire attrezzature stabili e affidabili, ma personalizzare anche un set completo di soluzioni di elaborazione in base alle esigenze dei clienti. Dalla produzione di stampi alla lavorazione delle parti di precisione, abbiamo aiutato più di 300 aziende a ridurre i tempi di consegna e abbiamo veramente raggiunto la resistenza dura delle parti complesse e lo stampaggio una tantum.

Disclaimer

Il contenuto di questa pagina è solo a scopo informativo. serie JS Nessuna dichiarazione o garanzia di alcun tipo, espresso o implicito, sono fatte in merito all'accuratezza, alla completezza o alla validità delle informazioni. Non si dovrebbe dedurre che i parametri delle prestazioni, le tolleranze geometriche, le caratteristiche di progettazione specifiche, la qualità del materiale e il tipo o la lavorazione che il fornitore o il produttore di terze parti fornirà attraverso la rete Longsheng. Questa è la responsabilità dell'acquirente chiedi un preventivo per parti Per determinare i requisiti specifici per queste parti. per favore contattaci più informazioni .

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JS è un'azienda che lega il settore Focus su soluzioni di produzione personalizzate. Con oltre 20 anni di esperienza che servono più di 5.000 clienti, ci concentriamo sull'alta precisione CNC Machining , stampa 3d , modanatura iniezione , stamping in iniezione, js tecnologia significa scegliere efficienza, qualità e professionalità.
Per saperne di più, visitare il nostro sito Web: jsrpm.com

FAQs

1. Come una macchina utensile a 5 assi sposta lo strumento?

La macchina utensile a 5 assi utilizza l'asse lineare XYZ e due assi rotanti per consentire allo strumento di spostarsi in modo flessibile in cinque direzioni e ad angoli multipli ed elaborare in modo efficiente superfici complesse.

2. Qual è il ruolo dell'asse rotante?

L'asse rotante regola l'angolo dello strumento o del pezzo per ottenere elaborazione multifamiglia, ridurre il blocco ripetuto e migliorare l'accuratezza e l'efficienza di elaborazione di parti complesse.

3. L'elaborazione a 5 assi richiede una programmazione speciale?

Sì, è necessaria una programmazione software a camme multi-asse per controllare accuratamente l'angolo dello strumento e il collegamento dell'asse rotante, evitare le collisioni e ottimizzare il percorso di elaborazione per garantire una formazione efficiente di superfici complesse.

4.Come evitare le collisioni tra lo strumento e il pezzo?

Utilizzare il software CAM per simulare il percorso, impostare l'area di sicurezza e ottimizzare l'angolo dello strumento e la velocità di alimentazione e monitorare la traiettoria di movimento dell'asse rotante in tempo reale per evitare interferenze.

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