5-akselinen vs. 3-akselinen CNC-työstö teräksisille osille

Kun hankitaan tai suunnitellaan Teräksisten osien CNC-koneistuksessa , insinöörit kysyvät usein: Käytämmekö 3-akselista vai 5-akselista CNC-koneistuskonetta?

Molempia teknologioita käytetään laajalti teräksen koneistuksessa, mutta ne eroavat toisistaan merkittävästi tarkkuudessa, asennusajassa, kustannusrakenteessa ja suunnitteluvapaudessa.

Tuotantobenchmarking-, aikatutkimus- ja kiinnityslaitteiden poistoprojektien perusteella automaali-, energia- ja ilmailualan koneistuskennoissa tämä artikkeli vertailee 5-akselista ja 3-akselista CNC-koneistusta teräksisille osille — ja osoittaa, mikä vaihtoehto sopii paremmin teidän sovellukseenne.

Mitä 3-akselinen CNC-koneistus on?

3-akselinen CNC-kone liikuttaa työkalua X-, Y- ja Z-suuntiin.

Tyypilliset ominaisuudet:

• Tasaiset tai prismaattiset piirteet

• Monia asennuksia vaaditaan monimutkaisiin osiin

• Alhaisempi tuntipalkka

• Laajalti saatavilla

• Erinomainen kiinnikkeille, levyille, lokeille ja koteloille

Mitä on 5-akselin CNC-moottaus?

5-akselinen kone lisää kaksi pyörivää akselia, mikä mahdollistaa työkalun tai osan kallistumisen.

Tyypilliset ominaisuudet:

• Pääsy usealle pinnalle yhdessä asennuksessa

• Monimutkaiset geometriat ja kulmassa olevat reiät

• Vähemmän kiinnityslaitteita tarvitaan

• Parantunut työkalun suuntautuminen

• Korkeammat konekustannukset

• Nopeampi monimutkaisille osille

Todellisen tuotannon vertailutapaus

Hydrauliikkajakopäätteen ohjelma vertasi saman teräsosan koneistamista:

Tulos:
Vaikka tuntipalkka oli korkeampi, 5-akselinen koneisto toimitti 19 % alhaisemman kustannuksen osaa kohden asettelujen poistamisen ja hylkäysten vähentämisen ansiosta.

Tarkkuus ja toleranssikyky

3-Akselinen CNC

• Korkea tarkkuus yhdessä asennossa

• Virheet kertyvät useiden asetusten yli

• Viitepisteet on määriteltävä uudelleen

• Tyypillinen usean asetuksen toleranssien kertyminen: ±0,02–0,05 mm

5-Akselinen CNC

• Yhden asetuksen koneistus vähentää viitepisteen siirtymää

• Lyhyempiä työkaluja → vähemmän taipumaa

• Kulmatarkkuus rakennettu sisään

• Paras geometrinen mitoitus- ja toleranssiohjaus (GD&T)

Voittaja tiukkojen paikannustoleranssien suhteen: 5-akselinen ✅

Tuottavuus ja kierroksenaika

Voittaja monimutkaisille osille: 5-akselinen ✅

Työkalun käyttöikä ja pinnanlaatu

5-akselinen koneistus mahdollistaa optimaalisen työkalun asennon:

• Vakiotyökalun leikkauskulmat

• Vähentynyt värinä

• Lyhyempi työkalun ulkoneva osa

• Parantunut purkautuminen

Tuotantokokeilut osoittivat työkalun käyttöiän kasvun 22–35%syvien taskujen teräsosissa siirryttäessä 5-akseliseen viimeistelyyn.

Kustannustarkastelut: Kumpi on taloudellisempi?

5-akselisten koneiden tuntihinta on korkeampi, mutta kokonaiskustannukset riippuvat seuraavista tekijöistä:

• Asennusten määrä

• Kiinnityslaitteen monimutkaisuus

• Hukkaa ja uudelleentyöskentelyä

• Tarkastusaika

• Tilavuus

Suunnittelun vapaus

5-akselinen mahdollistaa:

• Alapinnat

• Yhdistettyjä kulmia

• Sovelletut pinnat

• Turbiinimaiset muodot

• Syvät kaviteetit ilman pitkiä työkaluja

3-akselinen on rajoitettu, ellei kiinnitystä uudelleen tehdä.

Kestävyys ja materiaalitehokkuus

Vähemmän kiinnityksiä tarkoittaa:

• Vähemmän jätteitä

• Alaosan kiinnitinmateriaali

• Vähennetyt tarkastussilmukat

• Lyhyempiä toimitusaikoja

UKK: 5-akselinen vs. 3-akselinen CNC-työstö teräkselle

Onko 5-akselinen aina tarkempi?

Ei välttämättä — mutta vähemmän asennuksia ja lyhyempiä työkaluja käyttäen saavutetaan yleensä parempi kokonaistarkkuus.