CNC to skrót od Computer Numerical Control Machine (maszyna sterowana numerycznie), która służy do usuwania materiału za pomocą precyzyjnych i szybkich narzędzi skrawających, a na końcu do formowania ostatecznego projektu. Kluczem jest zaprogramowanie maszyny CNC i określenie jej ruchu, a instrukcje można wykonać za pomocą zakodowanego oprogramowania do komputerowego wspomagania wytwarzania i plików CAD.
Oryginalne urządzenia CNC mogą być programowane w dwóch osiach (siatkowanie) i trzech osiach (frezowanie), ale wraz z rozwojem technologii sterowania, serwonapędów i narzędzi możemy obecnie wykonywać jednoczesną obróbkę w czterech i pięciu osiach. Korzystając z maszyny 5-osiowej, użytkownik ma do dyspozycji o dwie osie ruchu więcej niż w przypadku maszyny 3-osiowej. Ta zaawansowana technologia obróbki umożliwia producentom wytwarzanie części o bardziej skomplikowanych lub złożonych projektach z większą szybkością i wyższą jakością bez konieczności dodatkowej obróbki.
Termin "pięcioosiowa" odnosi się do trzech ruchomych osi x, y i z oraz dwóch osi obrotowych. W porównaniu z powszechnie stosowaną obróbką trzyosiową (x, y, z - trzy stopnie swobody), obróbka pięcioosiowa odnosi się do obróbki bardziej złożonych geometrycznie części, narzędzie obróbcze musi być pozycjonowane i połączone w pięciu stopniach swobody. Do wykonania operacji obróbkowych wykorzystuje się kilka różnych konfiguracji osi.(Obróbka CNC: 3 osie VS 4 osie VS 5 osi)
W konstrukcji mechanicznej 5-osiowych centrów obróbkowych producenci maszyn zawsze niestrudzenie dążyli do opracowania nowych trybów ruchu, aby sprostać różnym wymaganiom. Podsumowując, obecnie na rynku dostępne są różne typy maszyn pięcioosiowych. Chociaż ich konstrukcje mechaniczne mają różną postać, istnieje głównie 5 następujących typów:
Uważa się, że obróbka 5-osiowa zwiększa wydajność i skraca czas potrzebny na jej wykonanie. Pięcioosiowość zapewnia elastyczność i pozwala uniknąć ewentualnych kolizji z uchwytem narzędzia. Tytuł narzędzia, które ma być skrawane, znajduje się w odpowiednim położeniu, co zapewnia również odpowiednią postawę podczas skrawania. Konfiguracja obróbki 5-osiowej definiuje oś, która ma być użyta. Wymagania dotyczące wału zależą od maszyny i narzędzia, które ma być cięte, a także od tego, czy część jest pojedyncza czy wielokrotna.
Pierwszym i najważniejszym punktem jest możliwość obróbki złożonych kształtów w jednym ustawieniu. W przypadku części konturowych lub obróbki wielu powierzchni, maszyny 3-osiowe wymagają wielu ustawień, co może prowadzić do nieprawidłowego wyrównania, wyższych kosztów i innych błędów. Maszyna pięcioosiowa może obrabiać prawie wszystkie widoczne powierzchnie z wyjątkiem dna lub obszaru mocowania. Ta możliwość znacznie zmniejsza potrzebę stosowania wielu ustawień lub specjalnego zamocowania. W niektórych przypadkach zmniejsza liczbę ustawień do jednego. Poprawia to wydajność, oszczędza czas, obniża koszty i zapobiega błędom operatora.
Obróbka 5-osiowa umożliwia również obróbkę bardzo złożonych części z bryły, a ten rodzaj obróbki pozwala zaoszczędzić wiele czasu potrzebnego na wiercenie. Wiercenie serii otworów o różnych kątach złożonych jest bardzo czasochłonne. W przypadku maszyny pięcioosiowej wiertło może być automatycznie ustawiane wzdłuż odpowiedniej osi dla każdego otworu, dzięki czemu wiercenie można wykonać szybciej.
5-osiowa maszyna CNC może osiągnąć nawet najbardziej skomplikowane kąty. Jeśli Twoje części wymagają skomplikowanych elementów 4D i 5D, potrzebujesz warsztatu wyposażonego w maszyny 5-osiowe i najlepszych operatorów. W połączeniu z najwyższą jakością wykończenia i tolerancjami, jesteśmy w stanie osiągnąć złożoność, której nie da się uzyskać na maszynie dwu- lub trzyosiowej. Wystarczy ją ustawić tylko raz, co może przełożyć się na wyższą produktywność i wyższą jakość obrabianego przedmiotu.
Proces ten pozwala na obróbkę złożonych części, które w przeciwnym razie wymagałyby odlewania. W przypadku produkcji niskonakładowej lub prototypów można obrabiać części w ciągu kilku tygodni, zamiast czekać miesiącami na wykonanie odlewu.
Obróbka 5-osiowa jest bardziej wydajna i dokładna spośród wszystkich podobnych produktów. Ponieważ liczba zamocowań w wielu operacjach jest niewielka, jej zastosowanie może bezpośrednio przełożyć się na lepszą jakość i trwałość obrabianych części. Oznacza to dobre części, mniej odpadów, niskie koszty formowania i krótki czas pracy.
Przy każdej zmianie ustawienia pojawia się mały błąd. Stosowanie mniejszej liczby ustawień, a nawet tylko jednego ustawienia, może wyeliminować to źródło błędów, a dokładność poszczególnych elementów ulega poprawie.
Obróbka 5-osiowa pozwala na stosowanie krótszych narzędzi skrawających, ponieważ można obniżyć głowicę narzędziową i odpowiednio zorientować narzędzie. Pomaga to osiągnąć większe prędkości skrawania bez wywierania zbyt dużego nacisku na frez. Gdy obrabiarka dobrze trzyma narzędzie, obciążenie narzędzia jest mniejsze, a krótsze narzędzie skrawające może zmniejszyć wibracje narzędzia, redukując w ten sposób niefortunne pęknięcia i wibracje.
Wykorzystując czwartą i piątą oś obrotu, można zbliżyć przedmiot do narzędzia tnącego. Jeśli część może być bliżej narzędzia tnącego, narzędzie tnące może być krótsze. Krótsze narzędzia skrawające są mniej podatne na drgania przy większych prędkościach skrawania, co bezpośrednio wpływa na jakość powierzchni. Krótsze narzędzia i mniejsze odchylenie oznaczają mniejsze wykruszanie się i lepsze wykończenie powierzchni.
Narzędzie może utrzymywać stałe obciążenie wiórami i optymalną pozycję skrawania, wydłużając w ten sposób czas cyklu i trwałość narzędzia. Krótsze narzędzia mają większą sztywność i nie powodują nadmiernego ugięcia narzędzia, co przedłuża jego trwałość.
Obróbka 5-osiowa może być szeroko stosowana we wszystkich dziedzinach życia, zwłaszcza w zastosowaniach wymagających części o złożonej geometrii i ścisłych tolerancjach.
Ten proces produkcyjny jest najbardziej popularny w przemyśle lotniczym i kosmonautycznym, ale te użyteczne cechy skłoniły wiele innych branż do jego stosowania. Branże, które korzystają z tego procesu, to między innymi przemysł naftowy i gazowy, medyczny, energii alternatywnej i motoryzacyjny.
Zalety obróbki pięcioosiowej są bardzo oczywiste, w tym oszczędność czasu i pieniędzy, co jest oczywiste. Pięcioosiowe, sprzężone CNC jest najtrudniejszą i najszerzej stosowaną technologią w technologii CNC. Integruje ona sterowanie komputerowe, wysokowydajny serwonapęd oraz technologię obróbki precyzyjnej i jest wykorzystywana do wydajnej i precyzyjnej zautomatyzowanej obróbki złożonych powierzchni zakrzywionych. Chociaż 5-osiowe maszyny CNC są drogie, stanowią obecnie główne produkty w przyszłościowych fabrykach maszyn.
