Применение технологии пятиосевой обработки в производстве!

С развитием технологий пятиосевая обработка широко применяется в механической обработке. В этой статье на примере реальной обработки деталей пресс-форм анализируется целесообразность и важность применения пятиосевой обработки в производстве пресс-форм. Сравнивая с трехосевой обработкой, выясняется, что пятиосевая технология позволяет повысить эффективность обработки и качество деталей, сократить количество электродов, а также помогает предприятиям по производству пресс-форм более полно использовать пятиосевую обработку, улучшать качество продукции и сокращать производственные циклы.

Технология пятиосевой обработки в производстве пресс-форм позволяет быстро повысить эффективность механической обработки, что обычно проявляется в следующих моментах: (1) однократное закрепление детали позволяет выполнить большую часть обработки; (2) локальные области обрабатываются с высокой точностью и за короткое время; (3) с уменьшением числа труднодоступных участков сокращается число электродов, а производственный цикл пресс-формы укорачивается.

Форма самой детали определяет способ её обработки, поэтому перед программированием необходимо проанализировать форму каждой части детали и технологический процесс, чтобы правильно выбрать инструмент и способ установки детали, снизить количество повторных зажимов и повторной обработки. Трёхмерная модель детали каркаса кондиционера также является типичной деталью для применения технологии пятиосевой обработки в производстве пресс-форм. В процессе однократного закрепления детали с помощью пятиосевой обработки можно одновременно выполнять несколько операций, меняя инструмент и угол установки инструмента или детали. При контакте инструмента и детали резание происходит за счёт высокой скорости вращения инструмента, что позволяет достичь ожидаемого резательного эффекта.

Разные углы контакта инструмента с поверхностью детали определяют различные принципы резания, поэтому качество резания будет разным. При обработке плоской поверхностью и боковой кромкой инструмент и деталь контактируют в формате поверхности, что по сравнению с точечным контактом обеспечивает лучшее качество обработки и эффективность, существенно снижая объем полировки поверхности детали. В процессе трёхосевой обработки обычно выбирают наклонные поверхности, при которых шаровые фрезы контактируют с поверхностью детали только в одной точке, что не обеспечивает высокой эффективности, а между траекториями фрезы образуются остаточные выступы, из-за чего в последующей работе требуется много полировки.

В одной и той же области используется пятиосевая обработка: после позиционирования обрабатываемая поверхность и ось резца остаются перпендикулярными, используя метод резания плоским широким фрезером. Инструмент и заготовка находятся в плоскостном контакте, что не только обеспечивает высокую производительность обработки, но и увеличивает срок службы инструмента, а между проходами не остается „оставшейся высоты“, что позволяет получить высокое качество обработанной поверхности. Кроме того, заменяя инструмент и используя точность самой машины, можно выполнить частичное тонкое растачивание, шлифовку, полировку и другие операции, после чего в последующем достаточно просто отполировать деталь.  

В процессе литья под давлением часто встречается обработка радиусов углов формующих пластмассовых изделий; этот процесс в обработке называют „очисткой углов“. При очистке углов инструмент выбирается исходя из радиуса угла детали, но из-за ограничений высокой длины по сравнению с диаметром, длина инструмента также ограничена. Много глубоких углов форм не может быть обработано трёхосевой обработкой вовремя, поэтому приходится использовать электроэрозионную очистку. Эксперименты показали, что после применения пятиосевой обработки для очистки углов упрощается программа обработки, сокращается срок производства формы и повышается эффективность использования инструмента.  

В общем случае при обработке инструмента и заготовки возникает много непредвиденных ситуаций, а относительное движение их сложно предугадать. Чтобы обеспечить стабильность программы, следует выполнять имитационное моделирование программирования пятиосевой обработки, чтобы избежать других проблем в процессе. В настоящее время такие программы, как NX6.0, VERICUT и другие, позволяют проводить высокоточное имитационное моделирование пятиосевой обработки, используя модели инструмента, станка и детали, эффективно считывать информацию из программы, обеспечивать взаимодействие инструмента и заготовки, а процесс резания демонстрировать в виде трехмерной анимации. При этом также можно проверять, нет ли переработки на деталях.  

При имитационном моделировании программист, видя реальный процесс обработки, своевременно выявляет возникающие проблемы, что обеспечивает рациональность программирования пятиосевой обработки. По сравнению с трёхосевой обработкой, здесь добавляются два дополнительных свободы движения, поэтому требования к характеристикам станка тоже значительно выше. В программировании следует продумать все аспекты применения технологии пятиосевой обработки, после того как обрабатываемая деталь соответствует условиям обработки, выбрать подходящий станок и совместно с его характеристиками определить способ закрепления.