Son yıllarda, beş eksenli bağlantılı CNC işleme merkezleri çeşitli alanlarda giderek yaygın olarak kullanılmaktadır. Pratik uygulamalarda, insanlar özel şekilli ve karmaşık parçaların verimli ve kaliteli işlenmesiyle ilgili sorunlarla karşılaştığında, beş eksenli bağlantı teknolojisi şüphesiz bu tür sorunları çözmenin önemli bir yoludur. Giderek daha fazla üretici, yüksek verimliliğe ve yüksek kaliteye sahip işlemeyi karşılamak için beş eksenli ekipman aramaya yöneliyor. Peki beş eksenli işleme hakkında gerçekten yeterince bilginiz var mı?
01
Beş eksenli takım tezgahının mekanik yapı formu
Beş eksenli işlemeyi gerçekten anlamak için öncelikle beş eksenli takım tezgahının ne olduğunu anlamalıyız. Beş eksenli takım tezgahı (5 Eksen İşleme), adından da anlaşılacağı gibi, üç ortak doğrusal eksen olan X, Y ve Z'ye iki dönme ekseninin eklenmesini ifade eder. Üç eksen A, B ve C'den ikisinin farklı hareketi vardır Çeşitli ürünlerin teknik ihtiyaçlarını karşılayacak modlar.
5-Eksen işleme merkezlerinin mekanik tasarımı açısından, takım tezgahı üreticileri her zaman çeşitli gereksinimleri karşılamak için sürekli olarak yeni hareket modları geliştirmeye kararlıdır. Şu anda piyasada bulunan çeşitli beş eksenli takım tezgahları temel alınarak, mekanik yapıları çeşitli olmasına rağmen temel olarak aşağıdaki formları içerirler:
1. İki dönüş koordinatı, alet ekseninin yönünü doğrudan kontrol eder (çift döner kafa formu).
2. İki koordinat ekseni aletin üst kısmındadır ancak dönme ekseni doğrusal eksene dik değildir (eğimli döner kafalı tip).
3. İki dönüş koordinatı, alanın dönüşünü doğrudan kontrol eder (çift döner tabla formu).
4. İki koordinat ekseni tezgah üzerindedir ancak dönme ekseni doğrusal eksene dik değildir (eğimli tezgah tipi).
5. İki dönüş koordinatından biri takıma, diğeri ise iş parçasına etki eder (bir salınım ve bir dönüş).
*Terminoloji: Dönme ekseni doğrusal eksene dik değilse "sarkma" ekseni olarak kabul edilir.
Bu yapılara sahip beş eksenli takım tezgahlarını gördükten sonra beş eksenli takım tezgahlarının neyi, nasıl hareket ettiğini anlamamız gerektiğine inanıyorum. Ancak bu kadar çeşitli bir takım tezgahı yapısı işleme sırasında hangi özellikleri sergileyebilir? Geleneksel üç eksenli takım tezgahlarıyla karşılaştırıldığında avantajları nelerdir? Şimdi beş eksenli takım tezgahlarının parlayan noktalarına bir göz atalım.
02
Beş eksenli işlemenin birçok avantajı
Beş eksenli takım tezgahlarının özelliklerinden bahsetmişken, onları geleneksel üç eksenli ekipmanlarla karşılaştırmamız gerekiyor. Dikey, yatay ve portal türleri de dahil olmak üzere üç eksenli işleme ekipmanı üretimde nispeten yaygındır. Yaygın işleme yöntemleri arasında parmak freze uç kenarı işleme ve yan kenar işleme yer alır. Küresel uçlu kesicilerin profil işlemesi vb. Ancak hangi form ve yöntem kullanılırsa kullanılsın hepsinin ortak bir özelliği vardır, yani işleme işlemi sırasında takım ekseninin yönü değişmeden kalır. Takım tezgahı, takımın dikdörtgen koordinatlarını yalnızca sistemdeki X, Y ve Z hareketinin üç doğrusal ekseninin enterpolasyonu yoluyla uzayda gerçekleştirebilir. Dolayısıyla aşağıdaki ürünlerle karşılaşıldığında üç eksenli takım tezgahlarının verimliliğinin düşük olması, işleme yüzey kalitesinin kötü olması ve hatta işlenememesi dezavantajları ortaya çıkmaktadır.
Üç eksenli CNC işleme ekipmanıyla karşılaştırıldığında, beş bağlantılı CNC takım tezgahları aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1. Takımın en iyi kesme koşullarını koruyun ve kesme koşullarını iyileştirin
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi soldaki üç eksenli kesme yönteminde kesici takım iş parçasının üstüne veya kenarına doğru hareket ettiğinde kesme durumu giderek kötüleşir. Burada optimum kesme koşullarını korumak için döner tabla gereklidir. Düzensiz bir düzlemi tamamen işlemek istiyorsak tezgahı farklı yönlerde birden çok kez döndürmemiz gerekir. Beş eksenli takım tezgahının, bilyeli uçlu frezenin merkez noktasının doğrusal hızının 0 olduğu durumu da önleyebileceği ve daha iyi yüzey kalitesi elde edebileceği görülebilmektedir.
2. Alet müdahalesini etkili bir şekilde önleyin
resim
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi havacılık alanında kullanılan pervane, kanat ve blisk gibi parçalar için üç eksenli ekipmanlar girişim nedeniyle proses gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Beş eksenli bir takım tezgahı bu gereksinimi karşılayabilir. Aynı zamanda, beş eksenli takım tezgahları işleme için daha kısa takımlar kullanabilir, sistem sağlamlığını artırabilir, takım sayısını azaltabilir ve özel takımların üretilmesini önleyebilir. İşletme sahiplerimiz için bu, beş eksenli takım tezgahının takım maliyetleri açısından tasarruf sağlayacağı anlamına geliyor!
3. Kenetleme sayısını azaltın ve beş taraflı işlemeyi tek kenetlemede tamamlayın
resim
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi beş eksenli işleme merkezi aynı zamanda veri dönüşümünü azaltabilir ve işleme doğruluğunu artırabilir. Gerçek işlemede yalnızca bir sıkıştırma gerekir ve işleme doğruluğunun sağlanması daha kolaydır. Aynı zamanda proses zincirinin kısalması ve beş eksenli işleme merkezindeki ekipman sayısının azalması nedeniyle takım fikstürlerinin sayısı, atölye taban alanı ve ekipman bakım maliyetleri de azalır. Bu, daha verimli ve daha kaliteli işlemeyi tamamlamak için daha az donanım, daha az fabrika alanı ve daha az bakım maliyeti kullanabileceğiniz anlamına gelir!
4. İşleme kalitesini ve verimliliğini artırın
Şekilde gösterildiği gibi, beş eksenli takım tezgahı, daha yüksek işleme verimliliği elde etmek için takımın yan kenar kesmesini kullanabilir.
resim
5. Üretim süreci zincirini kısaltın ve üretim yönetimini basitleştirin
Beş eksenli CNC takım tezgahlarının tam olarak işlenmesi, üretim süreci zincirini büyük ölçüde kısaltır ve üretim yönetimini, planlamayı ve programlamayı basitleştirebilir. İş parçası ne kadar karmaşıksa, dağınık süreçlere sahip geleneksel üretim yöntemlerine göre avantajları da o kadar belirgindir.
6. Yeni ürün geliştirme döngüsünü kısaltın
Havacılık, otomotiv ve diğer alanlardaki şirketler için bazı yeni ürün parçaları ve kalıplama kalıpları karmaşık şekillere ve yüksek hassasiyet gereksinimlerine sahiptir. Bu nedenle, yüksek esnekliğe, yüksek hassasiyete, yüksek entegrasyona ve eksiksiz işleme yeteneklerine sahip beş eksenli bir CNC işleme merkezi, yeni ürün geliştirme sürecinde karmaşık parça işlemenin hassasiyet ve döngü sorunlarını iyi bir şekilde çözebilir, araştırma ve geliştirmeyi büyük ölçüde kısaltabilir. yeni ürünlerin başarı oranını artırın ve iyileştirin.
Özetlemek gerekirse, beş eksenli takım tezgahlarının çok fazla avantajı vardır, ancak beş eksenli takım tezgahlarının takım tutum kontrolü, CNC sistemi, CAM programlaması ve son işlemleri üç eksenli takım tezgahlarından çok daha karmaşıktır! Aynı zamanda beş eksenli takım tezgahlarından bahsederken beş eksenin doğru ve yanlış olması meselesinden de bahsetmemiz gerekir. Doğru ve yanlış beş eksen arasındaki en büyük farkın RTCP işlevi olduğunu hepimiz biliyoruz. Peki RTCP nedir, nasıl oluşturulur ve nasıl uygulanır? Daha sonra, gerçek görünümünü anlamak için takım tezgahı yapısına ve işlem sonrası programlamaya dayalı olarak RTCP'ye daha yakından bakacağız.
03
RTCP hakkında
Üst düzey beş eksenli CNC sistemlerinde RTCP, Döndürülmüş Takım Merkez Noktası olarak kabul edilir ve buna genellikle takım ucu noktası takip fonksiyonu adını veririz. Beş eksenli işlemede, takım ucu noktasının yörüngesi ve takım ile iş parçası arasındaki tutum takip edilirken, dönme hareketi nedeniyle takım ucu noktasının ilave hareketi meydana gelir. CNC sisteminin kontrol noktaları çoğu zaman takım ucu noktasıyla çakışmaz, bu nedenle CNC sistemi, takım ucu noktasının belirlenen yörüngeye göre hareket etmesini sağlamak için kontrol noktalarını otomatik olarak düzeltmelidir. Endüstri aynı zamanda bu teknolojiye TCPM, TCPC veya RPCP ve diğer işlevleri de adlandırmaktadır. Aslında bu isimlerin işlevsel tanımları RTCP'ye benzer. Açıkça söylemek gerekirse, çift döner kafa yapısında RTCP fonksiyonu kullanılır ve telafi için döner kafanın dönüş merkez noktası kullanılır. RPCP'ye benzer işlevler esas olarak çift döner tablalı takım tezgahlarında kullanılır ve iş parçasının dönmesinden kaynaklanan doğrusal eksen koordinatlarındaki değişiklikleri telafi eder. Aslında bu işlevler aynı amaca sahiptir; takımın merkez noktasını ve takım ile iş parçası yüzeyi arasındaki gerçek temas noktasını değiştirmeden tutmaktır. Bu nedenle, anlatım kolaylığı açısından bu makale bu tür teknolojileri RTCP teknolojisi olarak birleştiriyor.
resim
Peki RTCP işlevi nasıl ortaya çıktı? Yıllar önce, beş eksenli takım tezgahları piyasada ilk kez popüler hale geldiğinde, RTCP konsepti takım tezgahı üreticileri tarafından oldukça duyurulmuştu. O zamanlar, RTCP işlevi daha çok teknoloji uğruna yapılmış bir hileye benziyordu ve daha fazla insan teknoloji konusunda hevesli ve heyecanlıydı. Aslında RTCP işlevi tam tersidir. Bu sadece iyi bir teknoloji değil, aynı zamanda müşterilere fayda sağlayabilecek ve değer yaratabilecek iyi bir teknolojidir. RTCP teknolojisine sahip takım tezgahları için (Çin'de gerçek beş eksenli takım tezgahları olarak da bilinir), operatörün iş parçasını döner tablanın ekseniyle doğru şekilde hizalamasına ve gelişigüzel kelepçelemesine gerek yoktur. Takım tezgahı ofseti otomatik olarak telafi ederek yardımcı zamanı büyük ölçüde azaltır ve işlemeyi iyileştirir. Kesinlik. Aynı zamanda, takım ipucu noktası koordinatları ve vektörü çıktı olarak verildiği sürece son işlemler basittir. Daha önce de söylediğimiz gibi, mekanik yapı açısından beş eksenli CNC takım tezgahları esas olarak çift döner kafaya, çift döner tablaya, tek salınım ve tek dönüşe sahiptir.
Aşağıda, RTCP işlevini ayrıntılı olarak tanıtmak için örnek olarak çift döner tablalı üst düzey beş eksenli CNC sistemini ele alacağız.
Beş eksenli bir takım tezgahında dördüncü eksen ve beşinci eksen kavramlarını tanımlayın: çift döner tabla yapısında, dördüncü eksenin dönüşü beşinci eksenin tutumunu etkiler ve beşinci eksenin dönüşü dönüş yönünü etkileyemez. Dördüncü eksenin tutumu. Beşinci eksen dördüncü eksendeki dönüş koordinatıdır.
resim
Tamam, tanımı okuduktan sonra açıklayalım. Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi takım tezgahının 4. ekseni A ekseni, 5. ekseni ise C eksenidir. İş parçası C ekseni döner tablasına yerleştirilir. 4. A ekseni döndüğünde, C ekseni A eksenine monte edildiğinden C ekseninin tutumu da etkilenecektir. Aynı şekilde döner tablaya yerleştirdiğimiz iş parçası için takım merkezi kesmeyi programladığımızda dönme koordinatlarındaki değişiklikler kaçınılmaz olarak doğrusal eksenlerin X, Y ve Z koordinatlarında değişikliklere yol açacak ve bu da göreceli bir sonuç doğuracaktır. yer değiştirme. Bu yer değiştirmeyi ortadan kaldırmak için takım tezgahının bunu telafi etmesi gerekir. RTCP bu telafiyi ortadan kaldırmak için oluşturulmuş bir fonksiyondur.
Peki takım tezgahı bu ofseti nasıl telafi ediyor? Şimdi bu uzaklığın nasıl oluşturulduğunu analiz edelim.
Önceki makaleye göre, dönüş koordinatlarındaki değişikliğin doğrusal eksen koordinatlarının kaymasına neden olduğunu hepimiz biliyoruz. O zaman dönme ekseninin dönme merkezini analiz etmek özellikle önemlidir. Çift döner tablalı yapıya sahip takım tezgahları için beşinci eksen olan C ekseninin kontrol noktası genellikle takım tezgahı tablasının dönme merkezindedir. Dördüncü eksen için dördüncü eksenin orta noktası genellikle kontrol noktası olarak seçilir.
resim
resim
Beş eksenli kontrolü gerçekleştirmek için CNC sisteminin 5. eksen kontrol noktası ile 4. eksen kontrol noktası arasındaki ilişkiyi bilmesi gerekir. Yani, başlangıç durumunda (takım tezgahı A ve C ekseni 0 konumu), dördüncü eksen kontrol noktası, dördüncü eksen dönüş koordinat sisteminin orijinidir ve konum vektörü [U, V, W] beşinci eksen kontrol noktası. Aynı zamanda A ve C ekseni arasındaki mesafeyi de bilmeniz gerekir. Çift döner tablalı takım tezgahları için aşağıdaki şekilde bir örnek gösterilmektedir.
resim
Bunu söyledikten sonra, RTCP fonksiyonlu takım tezgahlarında kontrol sisteminin takım merkezini programlanan konumda tuttuğunu görebilirsiniz. Bu durumda programlama bağımsızdır ve takım tezgahının hareketi ile hiçbir ilgisi yoktur. Bir takım tezgahı üzerinde programladığınızda, tezgah hareketi veya takım uzunluğu konusunda endişelenmenize gerek yoktur; dikkate almanız gereken tek şey takım ile iş parçası arasındaki göreceli harekettir. Kontrol sistemi gerisini sizin için halleder. Örneğin:
resim
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, RTCP fonksiyonu kapatılmadan kontrol sistemi takım uzunluğunu dikkate almaz. Takım eksenin merkezi etrafında döner. Bıçağın ucu yerinden çıkacak ve artık sabit kalmayacaktır.
resim
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, RTCP işlevi açıkken kontrol sistemi yalnızca aletin yönünü değiştirir ve aletin ucu konumu değişmeden kalır. X, Y ve Z eksenlerindeki gerekli telafi hareketleri otomatik olarak hesaplanır.
RTCP'ye sahip olmayan beş eksenli takım tezgahları ve CNC sistemleri için doğrusal eksen koordinat ofseti sorunu nasıl çözülür? Çin'deki birçok beş eksenli CNC takım tezgahının ve sisteminin sahte beş eksenli olduğunu biliyoruz. Sahte beş eksen olarak adlandırılan şey aslında RTCP işlevi olmayan takım tezgahlarını ifade eder. Beş eksenin doğru mu yanlış mı olduğu, görünüşe veya beş eksenin bağlantılı olup olmadığına göre değerlendirilmez. Sahte beş eksenin aynı zamanda beş eksene de bağlanabileceğini bilmelisiniz. Sahte beş eksen arasındaki ana fark, gerçek bir beş eksenli RTCP algoritmasına sahip olmamasıdır; bu, yanlış beş eksenli programlamanın iş milinin sarkaç uzunluğunu ve döner tablanın konumunu dikkate alması gerektiği anlamına gelir. Bu, sahte beş eksenli CNC sistemlerini ve takım tezgahı programlamasını kullanırken, takım yolunu önceden planlamak için CAM programlamaya ve işleme sonrası teknolojisine güvenmeniz gerektiği anlamına gelir.
Aynı parça için takım tezgahı değiştirilirse veya takım değiştirilirse CAM programlama ve son işlemler tekrar yapılmalıdır. Ayrıca, iş parçasını sıkıştırırken sahte beş eksenli takım tezgahının, iş parçasının çalışma masasının dönme merkezinde olmasını sağlaması gerekir. Operatör için bu, çok fazla sıkma ve hizalama süresi gerektiği ve doğruluğun garanti edilemeyeceği anlamına gelir. İndeksleme işleminde bile sahte beş eksen büyük bir sorundur. Gerçek beş eksenin yalnızca bir koordinat sistemi kurması ve işlemi tamamlamak için yalnızca bir takım ayarına ihtiyacı vardır.
Aşağıdaki şekil, sahte beş eksenin koordinat dönüşümünü göstermek için NX son işleme düzenleyici ayarlarını örnek olarak almaktadır:
resim
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, sahte beş eksen, dönme ekseninin doğrusal eksen koordinatlarına göre yer değiştirmesini telafi etmek için takım tezgahının dördüncü ekseni ile beşinci ekseni arasındaki merkez konum ilişkisini belirtmek üzere son işleme teknolojisine dayanır. . Oluşturduğu CNC programı X, Y ve Z, yalnızca programlama yaklaşım noktaları değildir, aynı zamanda X, Y ve Z eksenlerinde gerekli telafiyi de içerir.
Bu tür bir işlemin sonucu yalnızca yetersiz işlem doğruluğuna ve düşük verime yol açmakla kalmayacak, oluşturulan program çok yönlü olmayacak ve işçilik maliyeti de yüksek olacaktır. Aynı zamanda her takım tezgahı farklı dönüş parametrelerine sahip olduğundan, buna karşılık gelen işlem sonrası dosyalarına sahip olması gerekir, bu da üretime büyük rahatsızlık verecektir. Ayrıca, sahte beş eksenin üretim programı değiştirilemez ve manüel beş eksen programlamanın gerçekleştirilmesi temelde imkansızdır. Aynı zamanda, RTCP işlevi olmadığından, beş eksenli takım telafisi işlevi gibi gelişmiş beş eksenli işlevlerinin çoğu kullanılamaz.
Aslında beş eksenli takım tezgahları için bu sadece işleme sonuçlarına ulaşmak için kullandığımız bir takımdır ve doğru ile yanlış arasında bir ayrım yoktur. Önemli olan prosesimizin işleme metodunu belirlemesidir. Nispeten konuşursak, gerçek beş eksenli takım tezgahları daha uygun maliyetlidir.
