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五轴数控加工

五轴数控加工

加工

机械加工涉及到使用工具帮助工件成形、刨面、切割或车削,以便为进一步精加工准备表面,或帮助完成零件。例如,机械加工可以帮助去除金属零件在压铸过程中形成的多余金属毛刺。这一步骤还可以为焊接或最终组装作业准备零件的表面。机械师可以在工件上开孔来固定螺栓、螺钉或铆钉等。

在以前的历史时期,机械师有时会使用各种手工工具。然而,计算机的崛起使自动化在这一生产过程中发挥了更重要的作用。今天,制造企业有时使用计算机化的加工工具与软件程序库,以帮助自动化加工阶段。

数控机器

在加工过程中,所有的数控机床都依靠计算机的数控过程来指导刀具的运动。通常,一个软件程序将指导包含切削工具的主轴在垂直或水平网格上的运动。

数控机床在使用计算机化接口设备方面差别很大。此外,不同的数控机床可以使用不同尺寸的主轴和切削工具。今天在生产设施中广泛使用的数控机床的几种重要类型包括:

数控加工厂

一个软件程序指导垂直于工件的自动旋转刀具的运动。例如,在精加工过程中,铣削可以在被加工零件上产生所需的表面纹理。这些机器通常也有助于准备金属零件的表面,以接受特定的涂层。

数控车床

这些计算机控制的机器可以按要求的角度自动车削工件。通常这种动作允许工件表面的一部分与一个(或多个)刀片接触。

数控路由器

计算机控制的机器使用旋转的垂直主轴和切削工具来磨出金属或木制工件的表面。例如,工具的表面可以在工件表面上创建沟槽或通道。

数控等离子切割机

一种计算机控制的等离子弧切割机,利用受约束的等离子弧切割,快速、方便地切割金属工件。电弧通常受到外层流动气体的保护和限制,会迅速熔化基板。

数控激光切割机

一个软件程序指导切割激光通过一个狭窄的开口的运动,有时与汽化气割工具结合在一起。

五轴数控机器

五轴数控机床通常在三维范围内移动刀具,同时也允许刀具沿两个轴的角度。

这些机器具有一些重要的优点。首先,它们可能允许机械师在不进行大量重新加工的情况下生成复杂的形状。第二,更灵活的机器可以降低切削头靠近工作表面,最大限度地减少刀具的振动,允许快速切削。

例如,使用这些工具的机械师可以获得在工件上快速而轻松地钻精确孔的能力。在工件上稍微改变孔的角度的能力通常会增加后续装配过程的速度。

5面(3+2加工)vs.同时5轴

在五面(或“3+2”加工)和五轴加工之间存在一个重要的区别。5面切割时,刀具移动时不能调整;相反,它保持在由两个旋转轴决定的特定位置。

在同时进行五轴加工时,通过对比对切削刀片进行连续的微小调整。这些机器使刀片始终保持与工件的垂直角度。这一过程往往需要更复杂的软件程序,因此,实现同步五轴加工可能挑战一些制造公司的编程部门。然而,它确实提供了快速复制非常复杂部件的能力。

5轴加工vs 3D打印

在五轴加工过程中,机械师使用精加工工具以所需的方式塑造工件,通常是切割掉多余的材料。在五轴加工过程中,工件经常会发生冲击变化。例如,5轴数控机床中的一个软件程序可以指导切削工具创建槽和钻孔,以从工件生成成品组件。

相比之下,在完全不同的3D打印过程中,一个软件程序指导使用粉末状基板和专门的计算机打印机自动构建所需的形状。今天,大多数3D打印机使用塑料材料,尽管有些3D打印机允许制造金属物品。由于3D打印可能需要大量的时间来完成,这种制造过程还没有在商业上与机械加工的大多数设置竞争。

五轴数控的好处

通过使用多轴加工技术,制造商通常可以获得工件更全面的光洁度。此外,计算机数控技术提供的自动化通常允许更快的生产,同时也减少所需的机工数量。

与人工车削零件相比,人工操作员将花费更多的时间来监督能够全天候运转的自动化五轴加工设备的性能。虽然制造商仍然必须实施严格的质量控制操作,当然,软件指导的数控加工允许大量生产均匀的零件。高产量的产生可能证明在自动化五轴数控机械上更大的资本投资是合理的。


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