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Economize tempo, dinheiro e esforço! Como Mestres de usinagem CNC de 5 eixos Peças complexas

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Escrito por

JS

Publicado
May 29 2025
  • Usinagem CNC de 5 eixos

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Um pedaço de metal duro pode ser girado e ajustado de maneira flexível sob o controle de máquinas -ferramentas de precisão. A ferramenta de corte pode cortar de qualquer lado que você desejar, e o corte é muito preciso. Assim, pouco a pouco, o metal finalmente se torna uma parte da aeronave de precisão, uma unha médica ou até uma escultura requintada.

Este é a potência de fabricação de 5 eixos, que se refere a fazer com que a fabricação de 5 eixos de fabricação de maquinação de 5 eixos! O serviço de usinagem CNC de 5 eixos pode fazer.

Cinco CNC CNC Machining Programing O que é a usinagem CNC de 5 eixos?

Simplificando, 5 eixos CNC Maixa é uma tecnologia de moagem CNC mais avançada. Como as máquinas de moagem de três eixos e quatro eixos com a qual estamos familiarizados, ele usa ferramentas rotativas de alta velocidade para cortar o material na forma de complexo desejada pouco a pouco como escultura.

O mais comum Máquina de moagem CNC Na fábrica agora depende principalmente da ferramenta para se mover em três direções lineares (frente e traseira, esquerda e direita, para cima e para baixo) para o trabalho. Esta máquina -ferramenta de 3 eixos é muito útil para fazer peças com estrutura simples e baixo custo, mas sua capacidade é limitada e não pode fazer algumas formas complexas.

A usinagem CNC de 5 eixos é muito mais poderosa. Nossos operadores primeiro usam o software CAM para traduzir as ações complexas de usinagem em instruções detalhadas (o chamado código G) que a máquina-ferramenta pode entender com base nos desenhos de design das peças.

Depois de receber essas instruções, a usinagem de 5 eixos CNC pode mover a ferramenta nessas três direções lineares e girar a própria peça de trabalho ou a ferramenta em dois ângulos adicionais. Isso equivale a ter mais duas juntas flexíveis durante a usinagem, permitindo que a ferramenta entre em contato com a peça de trabalho de quase qualquer direção. 

Entenda cinco eixos de usinagem cnc

Quais são as principais vantagens de 5 eixos CNC Machine Tools?

Hoje, mais da metade das necessidades de processamento de peças de precisão envolve processamento de cinco lados, que promove diretamente a popularidade de máquinas-ferramentas de cinco eixos em oficinas de fabricação. Comparado com o processamento tradicional de três eixos, 5 Serviços de usinagem CNC de 5 eixos Mostre vantagens significativas em múltiplas dimensões:

1. panificação para completar o processamento complexo

Máquina de 5 eixos tem cinco direções de movimento (três eixos lineares mais dois eixos rotativos). A maior conveniência é que você só precisa prender e consertar a peça de trabalho uma vez, e a máquina -ferramenta pode cuidar de todas as etapas complexas de processamento restantes por si só, e fazer diretamente as partes acabadas.

Isso é completamente diferente das máquinas -ferramentas de 3 eixos. Ao fazer formas complexas, 3 eixos-metralhadoras geralmente exigem que você remova a peça de trabalho, entregue-a ou altere o ângulo para prendê-lo várias vezes.

O resultado é: tornar as partes complexas mais rápidas e baratas, evitando os erros causados ​​por panificação múltipla, e o produto acabado é mais confiável.

2. Aplicação da ferramenta de atendimento e excelente qualidade da superfície

5 Machine Tools de eixos permitem que a peça ou ferramenta de trabalho gire o ângulo de maneira flexível, aproximando a área de processamento do eixo.

Vantagem profissional: você pode usar ferramentas de corte mais curtas e mais fortes. ferramentas curtas têm maior rigidez e frequência natural , o que pode suportar efetivamente a vibração de corte.

Efeito direto: Melhore bastante o acabamento superficial da peça de trabalho (menor valor de AR), reduza a necessidade de polimento subsequente e obtenha parâmetros de corte mais altos (alimento, profundidade de corte), enquanto estendendo a vida.

3.processando partes delicadas e difíceis

Como a máquina-ferramenta de 5 eixo é mais flexível (os 5 eixos podem se mover na coordenação), é inerentemente mais preciso que a máquina-ferramenta de três eixos.

Recursos principais: isso não significa apenas superfície mais suave das partes, mas, mais importante, desbloqueia a capacidade de fabricar peças geométricas altamente complexas . Tais peças (como impulsores, lâminas integrais, cavidades complexas de molde, implantes biomédicos) são frequentemente impossíveis de processar com máquinas de três eixos ou têm eficiência de processamento extremamente baixa e difícil de garantir a precisão.

4.abilidade de aceitar mais tipos de ordens

Os recursos de processamento de cinco eixos tornaram-se um bilhete de entrada para campos de fabricação de alta precisão, como aeroespacial, equipamentos médicos de ponta, moldes de precisão e equipamentos de energia. Ele pode processar peças que não podem ser concluídas econômica e eficientemente ou não podem ser alcançadas, contando com 3 eixos ou 3+2 processamento de posicionamento.

cinco eixos de usinagem CNC Machine Tool

Quais são as etapas específicas da usinagem de 5 eixos da programação ao produto acabado?

5 Eixo CNC Machine Tools, como outras máquinas -ferramentas CNC, trabalham sob o comando dos computadores. Ele depende da programação de computador Controlar com precisão como a ferramenta e como a ferramenta se move (ou turnos). Todo o processo pode ser dividido em três etapas:

Etapa 1: desenhe um modelo digital da parte

Nossos engenheiros usam primeiro o software CAD 3D profissional para desenhar cuidadosamente as peças a serem feitas no computador. Este modelo digital é a base para todo o trabalho subsequente.

Etapa 2: Transforme o design de um manual de operação para a máquina -ferramenta

O modelo CAD desenhado será importado para o software CAM.

O papel do software CAM é muito crítico:

  • Planeja automaticamente o caminho que a ferramenta deve seguir de acordo com a forma da peça.
  • Traduz ações de usinagem complexas em um idioma que A ferramenta da máquina pode entender diretamente, g .
  • Este código G informa à ferramenta da máquina -ferramenta como se mover nas três direções lineares de X, Y e Z. Também direciona simultaneamente a mesa de trabalho (ou a cabeça do eixo) para girar e inclinar o eixo A e o eixo B (ou outra combinação de eixo de rotação).

A chave está aqui: o movimento dos cinco eixos (x, y, z linear eixos + a, b eixos rotativos) é sincronizado e coordenado, para que a ferramenta possa cortar formas complexas no melhor ângulo.

Etapa 3: a máquina -ferramenta é construída de acordo com o desenho e apertado uma vez

O código G gerado é inserido no sistema de controle da máquina -ferramenta de 5 eixos CNC.

A máquina-ferramenta se move estritamente de acordo com as instruções: a ferramenta se move de maneira flexível no espaço e a peça de trabalho está constantemente ajustando o ângulo. precisa ser preso e fixado na máquina -ferramenta uma vez , e as cinco faces ou formas ainda mais complexas podem ser processadas no local.

O resultado é:

  • Economize muito tempo, eliminando o problema de desmontagem repetida e reposicionar.
  • Reduza os custos, reduza o tempo de mão -de -obra e a máquina.
  • As peças são feitas com mais precisão , evitando os erros que podem ser causados ​​por múltiplas fixações.

Nota: a velocidade específica e o método de rotação da máquina -ferramenta variará dependendo do tipo de estrutura (como rotação da plataforma giratória ou rotação da cabeça de balanço) e configuração da máquina -ferramenta.

Por que escolher a usinagem de 5 eixos em vez de outra usinagem?

Escolher entre a usinagem de 5 eixos e outras tecnologias requer consideração cuidadosa. Não se preocupe, será muito mais fácil escolher se você entender as diferenças centrais deles. Vamos nos concentrar em comparar os dois "rivais" mais comuns:

1. 5 eixo vs. 3+2 eixo (usinagem de indexação)

Muitas pessoas estão facilmente confusas: embora os nomes tenham cinco eixos, os métodos de trabalho são muito diferentes!

5 eixo (verdadeiro e cinco eixos):

Recursos do núcleo: durante a usinagem, os 5 eixos (eixos lineares x, y, z + a, eixos rotativos b/c) são movidos simultaneamente, continuamente e coordenados (chamados profissionalmente de RTCP/dica da ferramenta seguindo a função). A ferramenta pode ajustar o ângulo enquanto se move e cortou superfícies complexas de maneira bastante suave .

Vantagens:

  • Velocidade mais rápida: sem pausa, um passo, adequado para usinagem contínua de superfícies complexas (como impulsores, lâminas turbinas) .
  • Melhor qualidade da superfície: o movimento contínuo traz superfícies mais suaves.
  • pode fazer um trabalho mais complexo: realmente lida com essas superfícies espaciais complexas.
  • O acessório é mais simples e economiza dinheiro: um aperto é suficiente e o custo do acessório é baixo.

3+2 eixo (posicionamento de processamento de cinco eixos/indexação):

Recursos principais: é essencialmente uma versão avançada do processamento de 3 eixos. Primeiro, ele gira a peça de trabalho para um ângulo fixo com dois eixos rotativos (A/B) e o trava e, em seguida, usa apenas três eixos lineares x, y e z para mover como uma máquina de máquina de 3 eixos comuns. Depois de concluir um ângulo, ele gira para o próximo ângulo (indexação) e bloqueia o processamento. O movimento é passo a passo.

Vantagens:

  • A programação é relativamente simples: pode ser entendida como adicionando posicionamento de ângulo ao programa de 3 eixos.
  • Adequado para processamento de planos/superfícies inclinadas simples: por exemplo, processando vários aviões ou orifícios em diferentes direções em uma peça de trabalho (como cacos e peças de caixa ).
  • O custo das máquinas -ferramentas é geralmente menor: os requisitos para o controle do movimento da máquina -ferramenta não são tão altos.

Desvantagens:

  • Velocidade lenta: toda vez que você muda o ângulo, você precisa parar, girar, travar e reiniciar.
  • Não pode fazer superfícies contínuas complexas: o ângulo está bloqueado e a ferramenta só pode cortar verticalmente ou em um ângulo fixo.
  • Pode haver articulações na superfície: a junção de diferentes áreas de processamento de ângulo pode não ser perfeita.

5 eixo vs. 3+2 eixo

característica 5 eixos 3+2 eixo forma de exercício movimento coordenado de cinco eixos simultaneamente e continuamente. primeiro localize o ângulo (bloqueio) e depois execute a usinagem de três eixos. velocidade rápido (contínuo sem pausa). lento (requer pausa de divisão). complexidade de programação High (requer câmera profissional, considerando a interferência). Médio baixo (pode ser visto como 3 eixo+ângulo). Custo do acessório geralmente baixo (aperto único). Possível alta (considerando o suporte de vários ângulos). Custo do equipamento geralmente mais alto. geralmente mais baixo.

2. 5 Eixo de usinagem CNC vs. impressão 3D

diferença fundamental:

categoria 5 eixos CNC usinagem impressão 3D Princípio de fabricação Manufatura subtrativa (corte e formação). Fabricação aditiva (camada por empilhamento de camadas). diferenças de núcleo dependente do contato físico das ferramentas de corte para corte, limitado pela acessibilidade da ferramenta. Sem restrições de interferência de ferramentas, construção livre de formas geométricas complexas.

5 Eixo CNC Maixa:

Vantagens:

  • Alta resistência ao material: diretamente usando materiais de engenharia (metal, blocos de plástico), o desempenho das peças usinadas é o desempenho do próprio material, o que geralmente é melhor que o de peças fabricadas de forma adicional.
  • Precisão e acabamento superior: Especialmente precisão dimensional e acabamento de superfície (valor da ra) , excedendo em muito a maioria da impressão 3D. Todos os tamanhos (de peças pequenas a grandes peças). O Mini 5 Eixo Centro de usinagem CNC é particularmente bom em micro-máquina de peças pequenas com alta precisão e superfícies curvas complexas.
  • Maduro e eficiente (lote): Adequado para produção de lote médio a grande, velocidade rápida e qualidade estável.

Desvantagens:

  • Restrições de design: a ferramenta só pode ser processada onde pode tocar, e cavidades complexas e estruturas topológicas extremamente complexas podem ser difíceis de fazer ou exigir processos especiais (como EDM). O Mini 5 Eixo Centro de usinagem CNC pode processar peças de trabalho relativamente pequenas.
  • Resíduos materiais: o corte produzirá desperdício (chips).
  • São necessários acessórios/programação: pinça e programação complexa.

impressão 3D:

Vantagens:

  • Liberdade de design: estruturas complexas (incluindo cavidades internas, montagem integrada) podem ser fabricadas sem restrições de ferramentas.
  • Produção ágil: Não é necessário equipamento, Adequado para protótipo/personalização de pequeno lote , a taxa de utilização do material excede 90%.
  • iteração eficiente: sem restrições de molde, verificação rápida das mudanças de projeto.

Desvantagens:

  • Limitações de desempenho: a ligação entre camadas é mais fraca que a perdoa, há anisotropia e o desempenho da fadiga é baixo.
  • Precisão limitada: é necessário pós-processamento para melhorar a qualidade da superfície (Sandblasting/ acabamento cnc ), tamanho grande é propenso a deformação e deformação.
  • baixa eficiência econômica: o custo do equipamento de impressão de metal excede US $ 700.000, a taxa de impressão por hora é de quase mil dólares e o tempo necessário para uma única peça é muito longa (por exemplo, peças aeroespaciais geralmente excedem 24 horas).

Escolha com base nas necessidades centrais:

  • Para fazer peças de metal ou plástico de alta qualidade, alta precisão e alta superfície , a ligação de 5 eixos é a primeira opção.
  • Para peças com planos/buracos multidirecionais, 3+2 eixos podem ser mais econômicos e eficientes.
  • Para projetos extremamente complexos, pequenos lotes, protótipos ou estruturas internas de cavidade que não podem ser feitas pelos métodos tradicionais, a impressão 3D é muito adequada.
  • Para produção em larga escala, cinco eixos ou 3 eixos tradicionais/vários eixos são geralmente mais eficientes e menos caros.

cinco eixos vs. 3+2 eixos

Quais peças precisam usar um centro de usinagem CNC de 5 eixos?

1.Complex Peças de superfície curvada

Representantes típicos: lâminas, impelidores, discos de lâmina integrais de motores de aeronaves/turbinas a gás, cavidades de moldes de injeção de alta precisão/moldes de Shellics (como tampas de alta.

Solução:

  • Resolva problemas de interferência da ferramenta, como cavidades profundas e ângulos negativos. Ao girar a mesa de trabalho ou balançar a cabeça do eixo, a ferramenta sempre pode se aproximar da superfície processada no melhor ângulo.
  • A ligação do eixo de 5 eixo (movendo 5 eixos ao mesmo tempo) pode fazer com que o ponto central da ferramenta ou o ponto da ponta da ferramenta se mova com precisão ao longo do complexo caminho de superfície curva, que pode obter melhor acabamento superficial e eliminar o resíduo da etapa.
  • O processamento da superfície é concluído em um aperto para evitar erros de posicionamento repetidos.

2.Multi-Directional Parts

Representantes típicos: cabeça complexa do bloco/cilindro do cilindro do motor, caixa da caixa de velocidades, alojamento de dispositivo médico/suporte, peças estruturais aeroespaciais (como costelas de asa, juntas).

Solução:

  • Ao girar a mesa de trabalho, qualquer superfície da peça pode ser facilmente ajustada para uma posição conveniente para processamento, e orifícios/planos/planos de vários ângulos podem ser processados.
  • Mantenha a precisão da posição dos recursos da superfície cruzada (nível de ± 0,01 mm).
  • Economize mais de 50% do tempo de fixação e ajuste.

3. Peças com paredes que são fáceis de se deformar

Representantes típicos: poucas longas e feixes de asa em aeronaves, conchas de turbina de paredes finas, costelas em moldes de cavidade profunda e Cascas de dissipação de calor de equipamentos eletrônicos .

Solução:

  • Ajuste o ângulo de corte da ferramenta em relação à peça de trabalho, para que a principal força de corte possa ser direcionada à direção de uma melhor rigidez da peça de trabalho.
  • Use ferramentas mais curtas e mais rígidas para melhorar a eficiência e a qualidade do processamento.
  • O processo de moagem lateral reduz o risco de deformação em mais de 70%.

4.Ultra-High Precision Components

Representantes típicos: moldes de lente óptica de precisão (especialmente superfícies asféricas), engrenagens de alta precisão e componentes de carga-chave do aeroespacial.

Solução:

  • Para peças extremamente precisas, mesmo os erros de posicionamento repetidos no nível da mícrons são inaceitáveis. A usinagem de 5 eixos pode eliminar o acúmulo de erros de pinça de vários processos (cadeia de erro <3μm).
  • 5 eixo CNC Centro de usinagem é o único que pode completar com eficiência e precisão mais de 20 processos, como áspera e acabamento, processamento de superfície/buraco, etc.
  • Atenda aos requisitos do espelho e precisão asférica abaixo do RA0.4.

peças usando um centro de usinagem CNC de cinco eixos

Como reduzir o ciclo de usinagem da usinagem de 5 eixos?

1. Optimize o caminho de programação e ferramenta

Use o software Intelligent CAM com mais frequência durante a programação para simplificar o caminho da ferramenta o máximo possível e reduza o tempo da ferramenta ociosa em execução. Por exemplo, 5 eixos de usinagem cnc uk usarão a função de corte adaptável para manter a ferramenta em carga total, e a eficiência será aumentada diretamente em mais de 20%.

2. UPGRADE DESIGNENTE

Use acessos modulares ou sistema de posicionamento de ponto zero, e não há necessidade de ajustar a posição repetidamente ao alterar as peças de trabalho. Por exemplo, a usinagem de 5 eixos CNC perto de ME sempre possui placas de ferramentas padronizadas, e o tempo de fixação pode ser comprimido para menos de 5 minutos, o que é duas vezes mais rápido que o método tradicional.

3.ajustajusta -ajuste parâmetros

Aumente ousadamente a alimentação e a velocidade de acordo com as características do material. Os dados reais de JS mostram que, ao cortar a liga de alumínio com tecnologia de moagem dinâmica, a velocidade de alimentação pode ser aumentada para 1,5 vezes a velocidade normal sem danificar a ferramenta e o ciclo de usinagem é naturalmente reduzido.

4. Reduce o número de mudanças de ferramenta

Planeje o processo com antecedência e concentre o mesmo tipo de processamento. Realizamos testes e descobrimos que, separando o desbaste e o acabamento em lotes, A eficiência geral aumentou 18% e a vida útil da ferramenta foi estendida.

Quais são os desafios da usinagem de 5 eixos CNC? Como resolvê -los?

1.difticult Programação e baixa tolerância a falhas

Dificuldade: Controle o eixo xyz + movimento do eixo rotativo duplo ao mesmo tempo, evite o movimento da peça de trabalho/equipamento e o planejamento do caminho é comparável a um labirinto tridimensional, que é fácil de confundir.

contramedidas:

  • Geralmente usamos o software profissional de câmera para gerar automaticamente caminhos de ferramentas, que possui função de detecção anti-colisão interna.
  • Simulação de execução vazia do computador: o programa deve ser verificado por simulação de corte 3D.
  • Desmontagem e etapas de processamento: 3 eixos de usinagem áspera + 5 eixos acabamento de peças -chave.

2. Alta pressão no investimento em equipamentos

Situação atual: o preço de um novo centro de usinagem CNC de cinco eixos importado é geralmente superior a 2 milhões, e os modelos domésticos também começam em 800.000.

estratégia de compra:

  • Corrida de ouro no mercado de segunda mão: preste atenção a 90% de novos equipamentos de canais regulares, e o preço pode ser reduzido em 30% a 50% (foco em verificar a precisão da plataforma giratória).
  • Princípio de correspondência de negócios: dê prioridade a pedidos de alto valor e acordos, como médicos /aeroespacial, e não usam ferramentas de máquina de 5 eixos para realizar trabalhos aproximados de três exos.
  • Conta econômica de longo prazo: Peças complexas podem ser processadas em um único aperto, e o custo de economizar 3-5 processos deve ser levado em consideração.

3. Alto risco de colisão

  • É necessária inspeção da ferramenta: Use o instrumento de configuração da ferramenta para confirmar o comprimento da ferramenta (erro dentro de ± 0,01mm).
  • Procedimento de execução de teste: o novo programa deve ser executado a 10% de velocidade primeiro e colocar a mão no botão de parada de emergência para esperar.
  • Proteção de hardware: sistema anti-colisão a laser opcional, desligamento automático em 0,1 segundos ao encontrar obstáculos.

4.Precision Control

Três chaves para garantia de precisão:

  • Inspeção mensal: use barra de bola para detectar a precisão da ligação de cinco eixos de máquinas-ferramentas.
  • Compensação em tempo real: Ligue a função de compensação de deformação térmica (foco no controle da temperatura do fuso).
  • Gerenciamento de ferramentas: equipado com a sonda sem fio para atualizar automaticamente dados de comprimento da ferramenta.

Lembrete especial: Recentemente, um grande número de Centro de usinagem CNC de 5 eixos modificados para venda apareceu no mercado de segunda mão. Recomenda -se focar em verificar o desgaste da engrenagem de minhoca da mesa rotativa e não seja colocado por máquinas reformadas. Recomenda -se que os novatos escolham modelos com função RTCP, que pode compensar automaticamente o deslocamento da ferramenta causado pelo eixo rotativo.

Resumo

A usinagem CNC de 5 eixos é a principal tecnologia para desbloquear a fabricação de peças complexas. Ele transforma com precisão as idéias complexas dos engenheiros em realidade através da requintada vínculo de Pixes (três traduções + duas)

Como um profissional de usinagem CNC de 5 eixos de 5 eixos , o JS não pode apenas fornecer equipamentos estáveis ​​e confiáveis, mas também personalizar um conjunto completo de soluções de processamento de acordo com as necessidades dos clientes. Da fabricação de moldes ao processamento de peças de precisão, ajudamos mais de 300 empresas a reduzir o tempo de entrega e realmente alcançamos a força do núcleo duro de peças complexas e molduras únicas.

isenção de responsabilidade

O conteúdo desta página é apenas para fins informativos. Não se deve inferir que os parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, recursos específicos de design, qualidade e tipo de material ou mão de obra que o fornecedor ou fabricante de terceiros fornecerá através da rede Longsheng. Essa é a responsabilidade do comprador peça uma cotação para peças para determinar os requisitos específicos para essas partes.

JS Team

JS é uma empresa líder do setor Focal em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência atendendo a mais de 5.000 clientes, nos concentramos em alta precisão usinagem cnc , Fabrication impressão 3D , Moldagem de injeção , JS Technology Significa escolher eficiência, qualidade e profissionalismo.

FAQS

1.Como uma máquina-ferramenta de 5 eixos move a ferramenta?

A máquina-ferramenta de 5 eixos usa o eixo linear XYZ e dois eixos rotativos para permitir que a ferramenta se mova de maneira flexível em cinco direções e em vários ângulos, e processos com eficiência superfícies complexas.

2. Qual é o papel do eixo rotativo?

O eixo rotativo ajusta o ângulo da ferramenta ou peça de trabalho para obter processamento multifacetado, reduzir o aperto repetido e melhorar a precisão do processamento e a eficiência de peças complexas.

3. O processamento de 5 eixos requer programação especial?

Sim, é necessária a programação de software de came de vários eixos para controlar com precisão o ângulo da ferramenta e a ligação do eixo rotativo, evitar colisões e otimizar o caminho de processamento para garantir uma formação eficiente de superfícies complexas.

4.Como evitar colisões entre a ferramenta e a peça de trabalho?

Use o software CAM para simular o caminho, definir a área de segurança e otimizar o ângulo da ferramenta e a velocidade de alimentação e monitorar a trajetória de movimento do eixo rotativo em tempo real para evitar interferências.

Recurso

torneiro

fabricação computador