khả năng thực hiện chuyển động đồng thời ở 5 trục khác nhau. Chuyển động của máy được xác định bởi 3 trục cơ bản: X, Y và Z, với trục Z song song với trục quay của công cụ. Thêm vào đó, khả năng xoay quanh trục X và trục Y của nó hoàn thiện định nghĩa của máy 5 trục.
Gia công với thiết bị 5 trục có thể cho nhiều ưu điểm. Những máy này có khả năng thiết lập những hình khối phức tạp trong một cài đặt đơn lẻ. Việc bỏ đi nhiều quá trình cài đặt có thể giảm thời gian và những lỗi cố hữu, vì thế giảm đáng kể thời gian cài đặt và hạ thấp chi phắ mỗi chi tiết được gia công. Thêm vào đó, ngay cả khi những chuyển động được thực hiện đồng thời dọc theo trục X và Y, dữ liệu tham khảo được sử dụng suốt quá trình sản xuất. Điều này giúp gia công chắnh xác hơn và cải thiện chất lượng chi tiết.
Trong thực tế, lĩnh vực hàng không vũ trụ đòi hỏi máy năm trục cho bộ phận máy bay có nhiều biên dạng. Một số biên dạng này có thể là những mặt cắt 3D rất phức tạp, vốn rất phổ biến ở cánh quạt, cánh tua-bin, và công cụ đúc nhựa. Bản chất khắ động lực của những linh kiện hàng không vũ trụ này dẫn đến những biên dạng phức tạp, chỉ có thể được gia công với chi phắ thấp thông qua công cụ tiêu chuẩn của máy 5 trục. Hơn thế nữa, những chuyển động đồng thời dọc theo trục X và trục Y của máy cho phép những công cụ cứng, ngắn hơn được sử dụng. Những dao cắt dày, ngắn hơn làm giảm độ rung khi gia công những lỗ hổng không khắ sâu hay đường biên.
Mục đắch là nhằm loại bỏ dao địa hình hoặc công cụ đặc biệt với nhiều góc khác nhau để tạo biên. Hệ quả là số lượng cài đặt ắt hơn nhiều, trên một số
Đa dạng hóa:
MACHINE TOOLS
63lượng máy ắt, sử dụng công cụ tiêu chuẩn, giúp tiết lượng máy ắt, sử dụng công cụ tiêu chuẩn, giúp tiết
kiệm tiền bạc và thời gian. Và nó có thể được nâng cấp, với trục quay hoặc tốc độ dao cắt cao hơn, bằng cách giảm tải trên dao cắt. Vì thế, hiệu quả chung của máy 5 trục là tăng năng suất, có độ chắnh xác trong gia công cao hơn, giảm hàng hóa tồn kho, và tăng cường việc sử dụng máy móc cũng như người vận hành.
SỰ LỰA CHỌN ĐƯỢC CÂN NHẮC
Máy đa trục đưa ra nhiều khả năng và cấu hình. Một vắ dụ là trục quay có thể chuyển động theo trục, nhưng không theo góc. Nhưng hai độ tự do có thể được thêm vào bằng cách lợi dụng một hệ thống bàn xoay. Nó giúp cho phôi xoay. Tuy nhiên, cấu hình khác có thể không cho phép phôi di chuyển theo góc, nhưng cho trục quay mượn hai độ tự do. Hoặc là, máy có thể kết hợp cả hai, một trục quay là bàn xoay và trục quay thứ hai được tạo ra ở trục quay.
Tuy nhiên, những tình trạng cấu hình máy không loại trừ giới hạn góc và khả năng lặp lại của máy. Sự lặp lại là khả năng trở về điểm và vec-tơ ban đầu cố định của máy. Điều này không những chỉ được áp dụng đối với vị trắ trục mà còn đối với giá trị góc máy năm trục.
Mặt khác, chuyển động quay quanh trục Z, có hạn chế nhất định đến máy. Chẳng hạn như, để cắt một phôi có biên dạng phức tạp bằng một dao ngắn, chúng ta cần thiết phải làm nghiêng dao thông qua trục X và Y, và xoay trục Z để cắt vòng quanh chi tiết. Tuy nhiên, những hạn chế trong vận tốc gốc có thể phản tác dụng gia công hiệu suất cao. Hơn nữa, giới hạn vật lý đối với số vòng quay cho phép bởi máy có thể giới hạn vận hành gia công đáng kể.
Về việc này, hình bao chi tiết thật sự rất quan trọng. Người ta có xu hướng làm cho phôi hoặc trục quay càng nhỏ càng tốt. Nó có thể được xác định theo hai hướng: thứ nhất, bằng cách dùng một công cụ cài đặt vào trục quay, và đo đạc hình bao với công cụ thẳng đứng, và thứ hai là công cụ giúp đạt giá trị máy tối đa.
Sau khi cân nhắc nhu cầu gia công ở phần cứng, bước tiếp theo là sự lựa chọn phần mềm CAM. Chúng ta phải nhớ rằng việc thêm vào hai chuyển động quay trong máy năm trục làm tăng đáng kể khả năng va chạm. Hơn thế nữa, khả năng va chạm có thể diễn ra nhiều hơn với thực tế là thỉnh thoảng máy 5 trục sử dụng phần mềm CAM ba trục, vốn dễ điều chỉnh hơn đối với công cụ ngắn, cứng hơn trong gia công. Phần mềm ba trục trong máy năm trục có thể là bản chỉ dẫn cho sự va chạm. Trong trường hợp này, kiểm soát va chạm được xem là quan trọng nhất, nếu không, xưởng phải chịu những thiệt hại lớn hơn cho thiết bị gia công đắt đỏ. Nhưng hầu hết xưởng sản xuất, trừ khi hình học phôi được cho phép, trong việc lựa chọn phần mềm, họ chọn một gói phần mềm CAM ba trục với nhiều chiến thuật gia công khác nhau, một trong số đó có thể là chiến thuật 5 trục. Nhưng việc sử dụng gói phần mềm CAM ba trục mượn modun trong phần mềm tạo đường dẫn công cụ cho mặt phẳng hoặc những mô hình đặc là rất quan trọng, sau đó tự động chuyển đường cắt ba trục thành năm trục, vì thế, xoay công cụ nghiêng một góc đủ để tránh va chạm. Phần mềm này nhìn chung được dùng với công cụ ngắn, khi mà trục quay cần được nghiêng để vùng trên phôi có thể được gia công. Quá trình lập ra một góc cố định cho trục quay, nhìn chung, được biết đến như là gia công 3+2 trục với hai trục bị khóa trong khi những trục khác được dùng để thực hiện gia công chi tiết. Tuy nhiên, vấn đề là phần mềm CAM phải có khả năng mô phỏng động cơ 5 trục đặc biệt mà nó phục vụ; nó phải có khả năng điều chỉnh đường cắt để tránh chạy vào giới hạn xoay. Điều này là rất quan trọng bởi vì trong hầu hết các trường hợp, phần mềm chỉ cần làm xoay một góc nghiêng đủ để tự động tránh được những va chạm giữa công cụ, giá đỡ và phôi.
Cũng phải nhấn mạnh rằng những máy năm trục khác nhau sử dụng bộ điều khiển năm trục khác nhau. Bộ điều khiển phải được xem xét cùng với phần mềm CAM bởi vì một vài bộ điều khiển hoạt động tốt nhất khi phôi được lắp với gốc gia công ngay tại giao điểm chắnh xác giữa các trục quay, trong khi những bộ điều khác ưa chế độ lựa chọn lượng cấp liệu ngược. Những thiết bị điều khiển này biết chắnh xác tâm điểm của công cụ ở đâu so với phôi, bất kể bao nhiêu chuyển động quay xảy ra, trong khi công cụ vẫn đang hoạt động. Sự hiểu biết về chức năng thiết bị giúp việc thực thi gia công 5 trục dễ dàng hơn.
MỘT TRỤC THỬ THÁCH
Việc sử dụng dao cắt ngắn là một điểm mấu chốt của máy 5 trục. Nhưng trong ứng dụng gia công 3+2 trục, những chi tiết phức tạp đòi hỏi hàng loạt những Máy gia công năm trục có khả năng gia công
hình chiếu nghiêng để bao gồm toàn bộ phôi gia công. Do đó, đường chạy dao sẽ chồng lên, và thời gian gia công tăng lên. Thêm vào đó, tăng chuyển động của công cụ dẫn tới vấn đề chất lượng bề mặt. Tuy nhiên, chúng ta có thể thực hiện gia công 5 trục đồng thời, trong đó cho phép nhà sản xuất gia công với tất cả năm trục chuyển động cùng lúc, để vượt qua được những thiếu sót của máy 3+2 trục.
Theo truyền thống, chỉ những xưởng gia công chi tiết chủ yếu cho lĩnh vực không gian và máy phát điện dùng máy 5 trục. Đó vẫn là tình trạng hiện nay. Tuy nhiên, những cải tiến trong công nghệ CNC và máy năm trục đưa loại gia công này vào sử dụng ở các xưởng thuộc nhiều nền công nghiệp.
Chẳng hạn như, phay nhỏ một phôi trong 3 trục dùng đường chạy dao XYZ song song với dạng phôi. Vì thế, nếu đổi kắch thước dao thay đổi, độ dài dao được bù trừ bởi một khoảng dịch chuyển. Tuy nhiên, trong gia công năm trục, khi trục quay tự quay quanh nó, thay vì chi tiết máy, mũi dao đi theo một đường dẫn khác từ chuyển động của trục tiếp tuyến.
Máy NMV5000 DCG kết hợp tất cả các công nghệ mạnh mẽ được tắch lũy của Mori Seiki như Dẫn động ở trọng tâm (DCG) và Motor dẫn động trực tiếp (DDM). Những công nghệ này đã đạt trình độ gia công chắnh xác cao và hợp nhất quá trình trong gia công điều khiển 5 trục.
Cấu trúc của DCG được áp dụng vào trục Y và Z. Thuyết DCG cung cấp cách điều khiển dao động, vốn là một trong những kẻ thù chắnh của tốc độ cao và độ chắnh xác cao. Mori Seiki tái kiểm tra hoàn chỉnh các quan niệm truyền thống về công cụ máy, và đưa ra ý kiến sử dụng hai vắt tròn được điều khiển đồng thời để đẩy chi tiết chuyển động tại trọng tâm ước lượng. Bằng cách chấp nhận thuyết DCG, độ chắnh xác biên và chất lượng bề mặt gia công có thể được cải tiến, giảm thời gian gia công và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Máy NMV5000 DCG sử dụng DDM trên trục B và C để xoay bàn, được xem là
một đặc tắnh tiêu chuẩn.cDo DDM truyền năng lượng truyền động trực tiếp, không cần sử dụng bánh răng, nó tạo tốc độ, độ chắnh xác và hiệu suất cao. Tốc độ xoay bàn là 120phút-1 trên trục C; do đó cung cấp tốc độ cao. Các lựa chọn tốc độ trục C là 500 hoặc 1200 phút -1đều có sẵn. Nó có thể xoay và cải thiện năng suất sản xuất của khách hàng.
Kết Cấu Bàn Trong Bàn, trong đó bàn trục C được đặt trong bàn trục B đã được sử dụng. Cấu trúc có độ bền vững cao cho phép độ chắnh xác gia công ổn định. Cũng như vậy, nó sử dụng các ổ trục cực lớn, φ740 trên trục B và φ435 trên trục C, cải thiện độ bền vững.
Kết Cấu Bộ Đầm Bát Giác (ORC) được sử dụng cho trục Z. Một trong những thuận lợi của ống dẫn vuông thông thường là tắnh chất giảm chấn cực tốt. Dầu bôi trơn trong túi dầu nếu bị đẩy ra vào qua kẽ hở do áp suất tiếp xúc bởi dao động, sẽ chuyển thành nhiệt.
Tuy nhiên, khi chi tiết chuyển động với tốc độ cao, dầu bôi trơn trong các túi dầu hoạt động như cái nêm, tạo ra sức cản trượt. Do chi tiết chuyển động chống lại điều này, nó tạo ra nhiệt tỉ lệ với tốc độ. Kết quả là, chỉ có bề mặt phẳng bị nung nóng và các đường trượt bị cong.
ORC đã giải quyết vấn đề dịch chuyển nhiệt này. Các đường trượt được đặt theo đường chéo với nhau, bù lại dịch chuyển nhiệt cho nhau, vì độ biến dạng
Nhu cầu gia công hiệu suất cao, chắnh xác cao đang tăng và ngày càng nhiều người chú ý tới thị trường máy 5 trục. Trình bày bởi Kazutoyo Moriguchi, Quản lý, Bộ Phận Chiến Lược Tiếp Thị, của Mori Seiki.