Την πρώτη φορά που ένας πελάτης με ρώτησε τι μπορεί να επεξεργαστεί ένα Vertical Five-Axis Machining Center, έδειξα ένα περίπλοκο εξάρτημα από αλουμίνιο στο γραφείο του και είπα:
"Αυτό εξαρτάται. Πόσες φορές πρέπει να το σφίξεις πριν τελειώσει;"
Κοίταξε το σχέδιο για μια στιγμή και χαμογέλασε.
«Συνήθως τέσσερις φορές».
Αυτή η απάντηση μου είπε σχεδόν όλα όσα έπρεπε να ξέρω.
Οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι ένα κέντρο επεξεργασίας πέντε-αξόνων είναι απλώς μια πιο προηγμένη έκδοση μιας μηχανής τριών-αξόνων. Στην πραγματικότητα, αυτή δεν είναι η μεγαλύτερη διαφορά.
Η μεγαλύτερη διαφορά είναι ότι ένα μηχάνημα πέντε-αξόνων σάς επιτρέπει να τελειώνετε περίπλοκα μέρη με λιγότερες ρυθμίσεις, λιγότερα σφάλματα τοποθέτησης και πολύ μεγαλύτερη απόδοση.
Αφού εργάστηκα με εργαστήρια μηχανουργικής για χρόνια, διαπίστωσα ότι οι εταιρείες σπάνια αγοράζουν εξοπλισμό πέντε-αξόνων επειδή θέλουν να κατεργάσουν ένα νέο υλικό.
Το αγοράζουν επειδή η υπάρχουσα διαδικασία κατεργασίας τους έχει γίνει πολύ περίπλοκη.
Ένας από τους κλάδους όπου τα κατακόρυφα-Κέντρα κατεργασίας πέντε αξόνων κάνουν τη μεγαλύτερη διαφορά είναι η αεροδιαστημική.
Πηγαίνετε σε οποιοδήποτε κατάστημα αεροδιαστημικών μηχανημάτων και θα παρατηρήσετε αμέσως κάτι.
Πολύ λίγα μέρη έχουν επίπεδες, απλές επιφάνειες.
Θα δείτε δομικούς βραχίονες με γωνιακές τσέπες, πλαίσια από τιτάνιο με περίπλοκες καμπύλες, εξαρτήματα συμπιεστή, φτερωτές και ελαφριά εξαρτήματα αλουμινίου γεμάτα με βαθιές κοιλότητες.
Πριν από χρόνια, πολλά από αυτά τα εξαρτήματα απαιτούσαν πολλές ρυθμίσεις σε τρία-κέντρα κατεργασίας αξόνων.
Κάθε επανατοποθέτηση αύξανε τον χρόνο κατεργασίας και εισήγαγε άλλη μια ευκαιρία για σφάλμα διαστάσεων.
Σήμερα, τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να ολοκληρωθούν με μία μόνο εγκατάσταση σε ένα μηχάνημα πέντε-αξόνων.
Το αποτέλεσμα δεν είναι απλώς μεγαλύτερη ακρίβεια.
Είναι μια πολύ πιο ομαλή διαδικασία παραγωγής.
Κάποτε επισκέφτηκα έναν προμηθευτή αεροδιαστημικής που μείωσε τον χρόνο εγκατάστασης ενός δομικού στοιχείου από σχεδόν μία ώρα σε λιγότερο από δεκαπέντε λεπτά απλώς αλλάζοντας τη στρατηγική μηχανικής κατεργασίας.
Το κομμάτι δεν έγινε πιο εύκολο.
Το μηχάνημα απλώς έκανε τη διαδικασία πιο αποτελεσματική.
Ένας άλλος κλάδος που βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα Vertical Five-Axis Machining Centers είναι η κατασκευή καλουπιών.
Εάν έχετε περάσει ποτέ από ένα κατάστημα καλουπιών, πιθανότατα έχετε δει χειριστές να παλεύουν με μακριά εργαλεία κοπής μέσα σε βαθιές κοιλότητες.
Τα μακριά εργαλεία δονούνται.
Μειώνουν την ακαμψία.
Η ποιότητα της επιφάνειας υποφέρει.
Ένας κατασκευαστής καλουπιών με τον οποίο συνεργάστηκα μου είπε ότι το γυάλισμα γινόταν ένα από τα μεγαλύτερα κόστη παραγωγής τους.
Μετά την εισαγωγή της κατεργασίας πέντε-αξόνων, δεν χρειάζονταν πλέον εξαιρετικά μακριές κοπτικές μηχανές για πολλές εργασίες.
Αντίθετα, ο άξονας έγειρε για να φτάσει σε δύσκολες περιοχές.
Οι επιφάνειες της κοιλότητας βγήκαν από το μηχάνημα πολύ πιο λείες.
Ο χρόνος γυαλίσματος μειώθηκε αισθητά.
Το μηχάνημα πέντε-αξόνων δεν απέκλεισε το γυάλισμα.
Απλώς έδωσε στο τμήμα στίλβωσης πολύ λιγότερη δουλειά.
Η ιατρική κατασκευή είναι ένας άλλος τομέας όπου η μηχανική κατεργασία πέντε{0}άξονων έχει γίνει σχεδόν απαραίτητη.
Τα ορθοπεδικά εμφυτεύματα, τα εξαρτήματα της σπονδυλικής στήλης, τα οδοντικά μέρη και τα χειρουργικά εργαλεία συχνά περιέχουν επιφάνειες ελεύθερης μορφής που πρέπει να κατεργάζονται με εξαιρετική ακρίβεια.
Αυτά δεν είναι μεγάλα εξαρτήματα, αλλά αφήνουν πολύ λίγα περιθώρια για σφάλματα.
Κάθε πρόσθετη ρύθμιση αυξάνει τη δυνατότητα μεταβολής των διαστάσεων.
Ένας ιατρικός προμηθευτής το εξήγησε τέλεια.
«Δεν αγοράζουμε πέντε άξονες για να επεξεργαστούμε πιο γρήγορα.
Το αγοράζουμε για να μην κάνουμε λάθη».
Αυτό ακριβώς πιστεύουν πολλοί κατασκευαστές ακριβείας.
Η αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιεί τα Vertical Five{0}}Axis Machining Centers λίγο διαφορετικά.
Η παραγωγή μεγάλου-όγκου εξακολουθεί να βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε αποκλειστικές γραμμές μηχανικής κατεργασίας, αλλά η ανάπτυξη πρωτοτύπων, τα εξαρτήματα ηλεκτρικών οχημάτων και τα εξαρτήματα απόδοσης συχνά επωφελούνται πολύ από την κατεργασία πέντε-αξόνων.
Οι μηχανικοί ανάπτυξης δεν θέλουν να επανασχεδιάζουν τα φωτιστικά κάθε φορά που αλλάζει ένα πρωτότυπο.
Θέλουν ευελιξία.
Ένα μηχάνημα πέντε-αξόνων τους επιτρέπει να μετακινούνται από το μοντέλο CAD στο τελικό εξάρτημα πολύ πιο γρήγορα.
Στην κατασκευή πρωτοτύπων, η ευελιξία είναι συχνά πιο πολύτιμη από την ταχύτητα ακατέργαστης παραγωγής.
Στη συνέχεια, υπάρχει η γενική μηχανική ακριβείας.
Αυτή η κατηγορία καλύπτει σχεδόν τα πάντα.
Εξοπλισμός ημιαγωγών.
Στοιχεία αυτοματισμού.
Οπτικός εξοπλισμός.
Ενεργειακά συστήματα.
Υδραυλικός εξοπλισμός.
Έχω δει εταιρείες να χρησιμοποιούν το ίδιο Vertical Five-Axis Machining Center για να παράγουν εντελώς διαφορετικά προϊόντα την ίδια εβδομάδα.
Μια μέρα κατεργαζόταν ρομποτικά εξαρτήματα αλουμινίου.
Την επόμενη μέρα τελείωσε τα ανοξείδωτα εξαρτήματα της αντλίας.
Η μηχανή δεν περιοριζόταν από τη βιομηχανία.
Περιορίστηκε μόνο από τη στρατηγική μηχανικής κατεργασίας.
Οι πελάτες με ρωτούν και για υλικά.
Η απάντηση είναι εκπληκτικά απλή.
Ένα Vertical Five-Axis Machining Center μπορεί να επεξεργαστεί σχεδόν κάθε μηχανολογικό υλικό που χρησιμοποιείται στη σύγχρονη κατασκευή.
Το αλουμίνιο είναι ίσως το πιο κοινό.
Η εξαιρετική του μηχανική ικανότητα σε συνδυασμό με τις υψηλές ταχύτητες ατράκτου το καθιστά ιδανικό για αεροδιαστημικές κατασκευές, εξοπλισμό επικοινωνίας και ηλεκτρονικά περιβλήματα ακριβείας.
Ο χάλυβας είναι εξίσου κοινός, ειδικά στην κατασκευή καλουπιών και στα βιομηχανικά μηχανήματα.
Χάλυβες μεσαίου-άνθρακος, κραματοποιημένοι χάλυβες και χάλυβες εργαλείων υποβάλλονται σε κατεργασία ρουτίνας καθημερινά.
Το κλειδί δεν είναι το ίδιο το υλικό.
Συνδυάζει τη στρατηγική κοπής και την ακαμψία του μηχανήματος με την εργασία.
Το τιτάνιο είναι ένα άλλο υλικό που οι άνθρωποι συνδέουν συχνά με την κατεργασία πέντε-αξόνων.
Και για καλό λόγο.
Το τιτάνιο είναι ακριβό.
Τα κοπτικά εργαλεία είναι ακριβά.
Κάθε περιττή ρύθμιση αυξάνει τον κίνδυνο.
Η μείωση της επανατοποθέτησης του τεμαχίου είναι ένας από τους ευκολότερους τρόπους βελτίωσης τόσο της ακρίβειας όσο και της απόδοσης παραγωγής.
Γι' αυτό οι κατασκευαστές αεροδιαστημικής συνεχίζουν να επενδύουν μεγάλες επενδύσεις σε εξοπλισμό πέντε-αξόνων.
Έχω δει επίσης πελάτες να κατεργάζονται με επιτυχία ανοξείδωτο χάλυβα, Inconel, κράματα χαλκού, ορείχαλκο, πλαστικά μηχανικής και σύνθετα υλικά σε κατακόρυφα-Κέντρα κατεργασίας πέντε αξόνων.
Το μηχάνημα συνήθως δεν καθορίζει εάν το υλικό μπορεί να υποβληθεί σε μηχανική επεξεργασία.
Τα εργαλεία, οι παράμετροι κοπής και ο προγραμματισμός κάνουν.
Φυσικά, δεν ανήκει κάθε εξάρτημα σε μηχανή πέντε-αξόνων.
Αυτό είναι κάτι που πολλοί-αγοραστές δεν περιμένουν να ακούσουν.
Κάποτε επισκέφτηκα ένα εργοστάσιο που ήθελε να μεταφέρει όλη την παραγωγή σε ένα πρόσφατα αγορασμένο Vertical Five-Axis Machining Center.
Αφού εξετάσαμε τα σχέδιά τους, ανακαλύψαμε ότι σχεδόν το εβδομήντα τοις εκατό των προϊόντων τους ήταν απλές επίπεδες πλάκες αλουμινίου.
Αυτά τα μέρη δεν κέρδισαν σχεδόν τίποτα από την ταυτόχρονη κίνηση πέντε-αξόνων.
Τελικά, κράτησαν το μηχάνημα πέντε-αξόνων για πολύπλοκα εξαρτήματα, ενώ διατήρησαν τα συμβατικά κέντρα κάθετης κατεργασίας για τυπική παραγωγή.
Αυτός ο συνδυασμός παρείχε πολύ υψηλότερη συνολική παραγωγικότητα.
Τα πιο έξυπνα εργοστάσια δεν επιβάλλουν κάθε εξάρτημα στο πιο προηγμένο μηχάνημα.
Χρησιμοποιούν το κατάλληλο μηχάνημα για κάθε δουλειά.
Στην Dabai Precision Machine Tool (Jiangsu) Co., Ltd., ανακαλύψαμε ότι τα επιτυχημένα έργα κατεργασίας πέντε{2}}αξόνων ξεκινούν πάντα με την κατανόηση των προϊόντων του πελάτη και όχι με τη σύσταση προδιαγραφών μηχανών. Προτού προτείνουν ένα κατακόρυφο-Κέντρο κατεργασίας πέντε αξόνων, οι μηχανικοί μας μελετούν τη γεωμετρία των εξαρτημάτων, τα χαρακτηριστικά μηχανικής κατεργασίας, τις ιδιότητες του υλικού και τις απαιτήσεις παραγωγής. Είτε η εφαρμογή περιλαμβάνει αεροδιαστημικές κατασκευές, καλούπια ακριβείας, ιατρικά εξαρτήματα ή βιομηχανικά εξαρτήματα υψηλής αξίας-, η επιλογή της σωστής λύσης μηχανικής κατεργασίας εξαρτάται πάντα από τη διαδικασία κατασκευής-όχι απλώς από την πολυπλοκότητα του μηχανήματος.
Κάθε φορά που κάποιος με ρωτάει τι μπορεί να επεξεργαστεί ένα Vertical Five-Axis Machining Center, η απάντησή μου είναι πάντα η ίδια.
Σχεδόν οποιοδήποτε υλικό.
Σχεδόν κάθε κλάδος.
Αλλά αυτή είναι μόνο η μισή ιστορία.
Η πραγματική δύναμη ενός Vertical Five{0}}Axis Machining Center δεν είναι ότι μπορεί να κόψει αλουμίνιο, χάλυβα ή τιτάνιο.
Είναι ότι επιτρέπει στους κατασκευαστές να παράγουν πολύπλοκα εξαρτήματα με λιγότερες ρυθμίσεις, μεγαλύτερη συνέπεια και μεγαλύτερη εμπιστοσύνη.
Και στο σημερινό ανταγωνιστικό περιβάλλον παραγωγής, συνήθως από εκεί προέρχεται το μεγαλύτερο πλεονέκτημα.