大隈五軸機床 | 五軸機床為什么那么貴?我們來說說它的不可替代性
工業(yè)機床是制造業(yè)中不可或缺的存在,有著“工業(yè)母機”之稱。
據(jù)市場相關(guān)數(shù)據(jù)測算,2022-2024年,我國的金屬切削機床年均更新量約78.9萬臺,有著龐大的市場空間。
但一直以來,我國的高端機床嚴(yán)重依賴進(jìn)口,尤其是數(shù)控機床中的尖端產(chǎn)品——高端五軸聯(lián)動數(shù)控機床,其能廣泛用于航空航天的發(fā)動機葉輪、葉盤、葉片等復(fù)雜曲面零件加工領(lǐng)域,其核心技術(shù)長期被歐美日機床廠商封鎖。
隨著五軸聯(lián)動加工中心在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,關(guān)于五軸加工的話題也多了起來。
比如為什么越來越多的廠家傾向于使用五軸設(shè)備來滿足高質(zhì)量的加工?
接下來,我們一起來看下五軸機床的不可替代性,也就是它的價值!
5-AXIS存在價值
新產(chǎn)品更新周期縮短,成本被迫降低,傳統(tǒng)工藝不能滿足交期要求;
產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量依賴于人工,而人工成本越來越高;
放電加工需加工電極,工藝成本高、效率低、質(zhì)量差、五軸能替代;
三軸加工工藝的成熟,導(dǎo)致了同質(zhì)化競爭激烈。
同質(zhì)化競爭中,唯有獨特的核心技術(shù),或者做別人所不能的工作,才能脫穎而出,這些都催生了五軸加工的出現(xiàn)。
五軸加工中心是在三軸基礎(chǔ)上增加了A/B/C其中兩個旋轉(zhuǎn)軸,其特點在于增加的兩個旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的聯(lián)動關(guān)系和結(jié)構(gòu)上。
五軸聯(lián)動使得加工效率更快。
可傾斜的C軸結(jié)構(gòu),軸承更大,剛性更好。
具體來說,五軸機床有5大核心價值!
五軸的核心價值
1、精度
針對一些復(fù)雜的多面加工產(chǎn)品,三軸加工要達(dá)到較高的精度是比較困難的,且人工干預(yù)時間較長。
但是五軸加工可以實現(xiàn)快速定位加工,主要從以下幾個角度增加產(chǎn)品的加工精度:
1) 引入五軸夾具;
2) 減少裝夾工序;
3) 不存在人工多次裝夾,裝夾誤差降低;
4) 只需要找一次坐標(biāo)系,減少人工的失誤;
5) 降低刀具的長徑比,減少彈刀風(fēng)險。
模具滑塊五軸加工,將13道工序減至2道工序
2、效率
五軸可以從以下幾個角度提升工件的加工效率:
1) 使用刀具長徑比較短的刀具,增快加工的進(jìn)給;
2) 使用五軸聯(lián)動加工,減少放電的工藝;
3) 使用球刀的側(cè)刃加工,使用多刃刀具增快加工的進(jìn)給。
3、一次裝夾5面加工
五軸加工中心最大的特點就是一次性裝夾可以加工五個面,也就是日常所說的加工角度避讓。
如果是聯(lián)動機床,C軸能夠無限制旋轉(zhuǎn),A軸大約能做到130度旋轉(zhuǎn)。
這些設(shè)備特性使得加工時不會發(fā)生干涉。
這樣帶來的好處在于一次裝夾既可以完成加工,即避免了多次裝夾所帶來的重復(fù)定位誤差。
同時一次裝夾也節(jié)約了大量的時間,提高了工作效率。
能夠減少從產(chǎn)品到發(fā)貨的時間,減少庫存貨量。
五軸加工技術(shù)在一次裝夾零件過程中,通過更換刃具和改變刀具或工件的擺角,能夠同時進(jìn)行多項工作。
在刀具和工件接觸中,在刀具高速旋轉(zhuǎn)中來進(jìn)行切削,從而達(dá)到預(yù)期的切削效果。
4、表面加工質(zhì)量大幅提高
1) 能使用長度比較短的刀具,提升加工穩(wěn)定性。
2) 減少放電的工藝,整個表面更均勻。
3) 使用球刀的側(cè)刃加工,提升工件表面質(zhì)量。
五軸加工刀具與被加工工件表面接觸角不同,所遵循的切削原理也不同,最后所得到的切削質(zhì)量自然也不一樣。
在平面光刀與側(cè)刃切削中,工件和刀具是一種面接觸形式,與點接觸對比來講,其加工質(zhì)量和效率更好,有效地減輕了零件表面拋光工序的工作量。
5、縮短生產(chǎn)過程鏈,簡化生產(chǎn)管理
五軸機床具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力,不僅可以解決零件加工的精度、周期問題,還可以使五軸加工過程的縮短和設(shè)備數(shù)量的減少,工裝夾具數(shù)量、車間占地面積和設(shè)備維護(hù)費用也隨之減少。
有的零件只能使用五軸加工,如:
葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉(zhuǎn)子、汽車機輪子、大型柴油機曲軸等等加工,五軸加工是唯一實現(xiàn)的方法。
從上面的分析中可見,將五軸加工技術(shù)運用到復(fù)雜工件的生產(chǎn)過程中,既能夠提高工件加工精度,也能減輕工件拋光的工作量,縮短生產(chǎn)模具的周期,但從多方面上來講,加工機床與編程工作對有關(guān)工作人員提出了新的要求,要求他們具備對五軸加工技術(shù)的全面了解,并能夠熟練操作相應(yīng)的系統(tǒng)、軟件。
尾聲
當(dāng)下,制造業(yè)同質(zhì)化競爭越來越激烈,擁有獨特的核心技術(shù)和高精尖的機床設(shè)備,在保證質(zhì)量的前提下實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率,制造出競爭對手所不能的高附加值產(chǎn)品,才能在市場中脫穎而出。
五軸機床,不僅是高精尖加工需求、復(fù)雜3D曲面工件加工的利器,也是加工效率的保障,更是中國制造業(yè)走向高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。
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