5osové vs 3osové CNC pro obrábění ocelových dílů

Při získávání nebo návrhu Obrábění ocelových dílů CNC , inženýři často kladou otázku: Měli bychom použít frézovací stroj s 3 osami nebo s 5 osami?

Obě technologie se široce používají při obrábění oceli, avšak výrazně se liší přesností, dobou nastavení, cenovou strukturou a volností návrhu.

Na základě porovnání výrobních ukazatelů, časových studií a projektů eliminace upínačů v obráběcích buňkách pro automobilový, energetický a letecký průmysl tento článek porovnává frézování s 5 osami versus frézování s 3 osami pro ocelové součásti — a ukazuje, která možnost je vhodnější pro vaše konkrétní aplikace.

Co je frézování s 3 osami?

Frézovací stroj s 3 osami posouvá nástroj ve směrech X, Y a Z.

Typické vlastnosti:

• Rovinné nebo hranolové prvky

• Vyžaduje více nastavení pro složité díly

• Nižší hodinová sazba

• Široce dostupné

• Výborné pro konzoly, desky, bloky a skříně

Co je to 5-osé CNC frézování?

Pětiosový stroj přidává dvě rotační osy, které umožňují naklánění nástroje nebo obrobku.

Typické vlastnosti:

• Přístup ke všem plochám v jednom nastavení

• Složité geometrie a šikmé otvory

• Snížená potřeba upínačů

• Lepší orientace nástroje

• Vyšší pořizovací náklady na stroj

• Rychlejší zpracování složitých dílů

Skutečný případ srovnání výroby

Program pro hydraulický rozdělovač porovnává obrábění stejné ocelové součásti:

Výsledek:
I přes vyšší hodinovou sazbu dosáhly 5osé stroje o 19 % nižších nákladů na součástku díky eliminaci nastavení a snížení odpadu.

Přesnost a schopnost dodržet tolerance

3-osa CNC

• Vysoká přesnost v jediné orientaci

• Chyby se hromadí při více nastaveních

• Referenční body je nutné znovu stanovit

• Typické hromadění tolerancí při více nastaveních: ±0,02–0,05 mm

5-osa CNC

• Obrábění v jediném nastavení snižuje posun referenčních bodů

• Kratší nástroje → menší průhyb

• Úhlová přesnost je integrována

• Lepší řízení geometrických tolerancí (GD&T)

Vítěz pro přísné polohové tolerance: 5osové ✅

Produktivita a doba cyklu

Vítěz pro složité díly: 5osové ✅

Životnost nástroje a povrchová úprava

5osové obrábění umožňuje optimální orientaci nástroje:

• Konstantní úhly záběru

• Snížené vibrace (chvění)

• Kratší výsuv

• Lepší odvod třísek

Zkušební výroba ukázala zvýšení životnosti nástroje 22–35%u ocelových dílů s hlubokými kapsami při přechodu na dokončovací dráhy s 5 osami.

Nákladové úvahy: Která varianta je ekonomičtější?

stroje s 5 osami mají vyšší hodinovou sazbu, ale celkové náklady závisí na:

• Počtu upínacích operací

• Složitosti upínacího zařízení

• Odpad a přepracování

• Čas inspekce

• Objem

Návrhová svoboda

pětiosý systém umožňuje:

• Podřezy

• Složené úhly

• Sochařsky tvarované povrchy

• Tvarování podobné turbínám

• Hluboké dutiny bez použití dlouhých nástrojů

tříosý systém je omezený, pokud se nepoužije opětovné upínání.

Udržitelnost a efektivní využití materiálů

Méně upínání znamená:

• Méně odpadu

• Nižší množství materiálu pro upínací zařízení

• Snížený počet kontrolních cyklů

• Kratší dodací lhůty

Často kladené otázky: 5osý vs. 3osý CNC pro ocel

Je 5osý stroj vždy přesnější?

Ne nutně – ale menší počet upnutí a kratší nástroje obvykle zlepšují celkovou přesnost.