Die Vorteile der 3+2-Bearbeitung auf 5-Achsen-Maschinen

Von einfacheren, schnelleren Einstellungen bis hin zu engeren Toleranzen und besseren Steuerungsoptionen kann die 3+2-Bearbeitung auf einem 5-Achsen-System dazu beitragen, eine der genauesten und effizientesten Teilefertigungen in der heutigen Fertigung zu gewährleisten.

Es gibt viele Gründe, die 3+2-Bearbeitung auf einer 5-Achs-Maschine einzusetzen. Vielleicht endete der Großauftrag für die medizinischen Implantate, mit denen Ihr Geschäft den Kauf eines 5-Achs-Bearbeitungszentrums rechtfertigte, und Sie suchen nach neuer Arbeit. Vielleicht fällt es Ihnen schwer, die wahren Positionsanforderungen zwischen zwei Teilemerkmalen zu erfüllen, die derzeit in separaten Operationen bearbeitet werden. Oder vielleicht haben Sie es satt, all die Teile auf Ihren 3-Achs-Bearbeitungszentren fertigzustellen. Wie auch immer die Situation aussehen mag, die Verwendung Ihrer 5-Achsen-Maschine für 3+2-Arbeiten könnte die beste Entscheidung sein, die Sie je getroffen haben. Hier ist der Grund.

Die Summe der Vorteile der 3+2-Bearbeitung

Brauchen Sie Überzeugungsarbeit? Sehen wir uns Setup, Toleranz, Metallabtrag und Flexibilität an, die mit der 3+2-Bearbeitung auf einer 5-Achsen-Maschine erreicht werden können.

Angenommen, Ihre Teile sind orthogonal und müssen an allen sechs Seiten bearbeitet werden, was bei den meisten Frästeilen üblich ist, eliminiert eine 5-Achsen-Maschine zwei Drittel der Einrichtung und Teilehandhabung. Weniger Arbeitsgänge bedeuten weniger Vorrichtungen, weniger WIP und weniger Wahrscheinlichkeit, dass ein Teil unterwegs im Abfallbehälter landet. Es bedeutet auch weniger Überproduktion in Erwartung von verlorenen Teilen während des Herstellungsprozesses. Statt fünf oder sechs Extrateilen reicht jetzt nur noch eines.

Geometrische Toleranzen zwischen Merkmalen auf verschiedenen Seiten des Werkstücks lassen sich leichter einhalten, wenn sie in derselben Operation ausgeführt werden. Die Möglichkeit, Teile in jedem gewünschten Winkel zu kippen, bedeutet oft, dass Werkzeuge kürzer und damit steifer gemacht werden können, was die Lebensdauer der Werkzeuge und die Qualität der Teile verbessert und gleichzeitig die Metallabtragungsfähigkeiten erhöht. Da sich das Werkstück in einem Arbeitsgang problemlos auf mehrere Seiten drehen lässt, ist die Abfolge der Bearbeitungsschritte flexibler. Auch das Entgraten von Schnittpunkten ist viel einfacher.

Ein 3+2 „Positioniermodus“ auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum ist nicht nur auf 90-Grad-Bewegungen beschränkt. Die abgewinkelten Löcher in den Hydraulikverteilern, an denen Sie gearbeitet haben, können jetzt ohne zusätzliche Einrichtung oder Vorrichtung fertiggestellt werden. Dasselbe gilt für den Gewindeansatz am F-16-Ventilkörper, der in einem unangenehmen Winkel von 27 Grad sitzt, oder die konischen und hinterschnittenen Seiten der Form, die Sie gerade zitiert haben. Diese Merkmale lassen sich problemlos auf einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum herstellen, selbst wenn Sie es nie für „echte“ 5-Achsen-Arbeiten verwenden.

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3+2-Bearbeitung:Auf Genauigkeit ausgelegt

Trotz der klaren Vorteile zögern jedoch einige Werkstätten, eine 3+2-Bearbeitungsstrategie auf einer 5-Achsen-Simultan-Werkzeugmaschine zu verfolgen. Es könnte beispielsweise als übertrieben angesehen werden, eine der leistungsfähigsten und technologisch fortschrittlichsten Maschinen in der Werkstatt auf diese Weise zu verwenden, insbesondere im Vergleich zur Installation eines Kipp-Dreh-Drehzapfentisches auf einem vertikalen 3-Achsen-Bearbeitungszentrum.

Dennoch bieten 5-Achsen-Bearbeitungszentren Steuerungsfunktionen, die bei ihren 3-Achsen-Cousins ​​nicht zu finden sind, ob Schwenkzapfen oder nicht. Die volumetrische Genauigkeit wird durch „Auto-Tuning“-Funktionen gewährleistet, die kinematische Ungenauigkeiten automatisch kompensieren und anpassen. Werkzeugmittelpunktsteuerung und Werkzeugvektoreingabe vereinfachen die Programmierung, und dynamische Werkstückversätze vereinfachen die Einrichtung. Mit ihren fortschrittlichen Steuerungen sind 5-Achsen-Maschinen ganz einfach besser bei der mehrseitigen Bearbeitung, ob im Simultanmodus oder nicht.

Cool, aber was nun? Was ist mit der Werkstückspannung und den Werkzeughaltern? Muss eine Werkstatt noch mehr in Werkzeuge investieren, wenn die Entscheidung für 3+2 gefallen ist? Die gute Nachricht ist, dass – vorausgesetzt, der Spindelkonus ist gleich – alle Werkzeughalter, die sich derzeit auf Ihrer 3-Achs-VMC befinden, auf einer 5-Achs-Maschine verwendet werden können. Das können auch die Schraubstöcke, Vorrichtungen und Spannfutter sein, obwohl es einige Vorbehalte gibt.

Werkzeugzeit:Was Sie für die 3+2-Bearbeitung brauchen

Beginnen wir mit den Werkzeughaltern. Wer sich eine neue Werkzeugmaschine anschafft, sollte die Chance nutzen, ihr Potenzial mit hochwertigen Werkzeugen voll auszuschöpfen. Wenn eine HSK oder ähnliche Doppelkontaktspindel verfügbar ist, dann unbedingt besorgen. Die höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit einer modernen Schnittstelle macht die zusätzlichen Werkzeugkosten mehr als wett.

Gehen Sie tiefer. Sehen Sie sich „Lektionen in der Hochleistungsbearbeitung:Werkzeughalter nicht vergessen.“ an

Außerdem könnte dies der perfekte Zeitpunkt sein, die Seitenspannfutter und Spannzangen, die Sie bisher für Schrumpf- oder Hydraulikhalter verwendet haben, aufzugeben und so mit den Fähigkeiten Ihrer Maschine Schritt zu halten.

Auf der Spannseite wurde das Leben einfach viel einfacher. Es ist eine große Auswahl an 5-Achsen-Schraubstöcken erhältlich, von denen die meisten die unteren 1/8-Zoll oder so des Werkstücks greifen und das Teil hoch genug anheben, um vollen Zugang zu allen Seiten zu ermöglichen. Wenn das Teil fertig ist, schneiden Sie einfach das Opfermaterial ab und bearbeiten Sie alles, was auf der Unterseite des Teils verbleibt.

Warum rüsten Sie Ihren neuen 5-Achs-Spanner nicht gleich mit einem Nullpunkt- oder vergleichbaren Schnellwechsel-Spann- und Positioniersystem aus? Im Gegensatz zu einer 3-Achsen-VMC, bei der der gesamte Tisch mit Teilen gefüllt werden kann, bedeutet die Bearbeitung mit 3+2 im Allgemeinen jeweils ein Werkstück. Ein Nullpunktsystem erleichtert das schnelle Ein- und Auslagern von Teilen in die Maschine und verkürzt die Rüstzeiten bis zum Hochfahren.

Wie nutzen Sie die 3+2-Bearbeitung zum Vorteil Ihrer Werkstatt? Verwenden Sie es auf einer 5-Achs-Maschine? Teilen Sie Ihre Tricks und Tipps.