Компания TiRapid — производитель станков с ЧПУ, расположенный в городе Чжуншань, провинция Гуандун, Китай, и имеющий более 30 000 завершенных проектов по 5-осевой обработке. Компания предоставляет услуги 5-осевой обработки на станках с ЧПУ, изготовления прецизионных деталей и быстрого прототипирования для клиентов по всему миру, производя сложные поверхности, угловые отверстия, многогранные структуры, глубокие полости и высокоточные детали на заказ по 3D-моделям и 2D-чертежам.
Пятиосевая обработка на станках с ЧПУ добавляет две вращательные оси к линейным осям X, Y и Z, что позволяет режущему инструменту приближаться к заготовке с разных сторон. Элементы, которые на обычном 3-осевом станке потребовали бы многократного переворачивания и повторной фиксации, часто могут быть выполнены за одну установку на 5-осевом станке. Это уменьшает количество повторных позиционирований и помогает контролировать взаимосвязь между элементами на разных поверхностях.
Возможности, разработанные в рамках более чем 30 000 пятиосевых проектов.
Сложности 5-осевой обработки выходят за рамки простого перемещения станка по пяти осям. Они включают в себя интерпретацию геометрии детали, планирование траекторий движения инструмента, предотвращение помех между инструментом и заготовкой, выбор стабильных мест крепления и организацию последовательности обработки. Компания TiRapid выполнила более 30 000 проектов по 5-осевой обработке, включая прототипы, мелкосерийное производство и последующее серийное производство.
Пятиосевое оборудование TiRapid позволяет обрабатывать детали длиной до 600 мм. Типичные проекты включают в себя рабочие колеса, лопатки, шарниры роботов, аэрокосмические конструкции, компоненты медицинского оборудования, детали для автомобильных разработок, прецизионные приспособления и сложные промышленные компоненты. Команда инженеров компании разрабатывает CAM-программы с учетом обрабатываемых поверхностей, углов, глубины полости и доступа инструмента, что позволяет производить детали в разных направлениях в рамках одного скоординированного процесса.
Какие детали подходят для пятиосевой обработки на станке с ЧПУ TiRapid?
Пятиосевая обработка особенно полезна для деталей с пространственными углами или тесно связанными элементами на нескольких поверхностях, в том числе:
- Компоненты со сложными поверхностями, произвольной геометрией или непрерывными контурами;
- Конструкции, требующие обработки с нескольких сторон с контролируемым позиционным соотношением между отверстиями;
- Детали с отверстиями под углом, наклонными поверхностями, глубокими полостями или элементами, недоступными с одной стороны;
- Для деталей, требующих более коротких режущих инструментов для обработки глубоких элементов, особенно выгодно использовать их;
- Рабочие колеса, лопатки, вращающиеся конструкции и компоненты, отвечающие за движение жидкости;
- Прецизионные детали для аэрокосмической отрасли, медицинского оборудования, робототехники, автомобилестроения и полупроводниковой промышленности.
Для деталей, состоящих преимущественно из плоских поверхностей, прямых отверстий и обычных углублений, TiRapid также может выбрать 3-осевую или 4-осевую обработку. Подбор станка в соответствии с геометрией резервирует 5-осевую обработку для элементов, действительно требующих доступа под разными углами.
Как TiRapid переводит пятиосевой проект из стадии чертежа в программу.
В начале проекта инженерная команда TiRapid изучает 3D CAD-модель и проверяет 2D-чертеж на предмет базовых элементов, допусков, шероховатости поверхности, резьбы, критически важных посадок и требований к внешнему виду. Затем проводится проверка на соответствие требованиям DFM (проектирование для производства) для обеспечения доступа инструмента, устойчивости зажимного приспособления, тонких стенок, глубоких полостей и последовательности обработки.
После проверки геометрии инженеры используют программное обеспечение CAM для создания траекторий движения инструмента и программы обработки. Они определяют инструменты, скорость вращения шпинделя, скорость подачи и глубину резания, а затем используют моделирование для проверки на столкновение и перерезание. Подготовка станка включает установку инструмента, закрепление заготовки и калибровку координат перед началом запрограммированной многогранной обработки.
После механической обработки детали проходят этапы удаления заусенцев, очистки, финишной обработки и контроля качества. Координатно-измерительные машины позволяют проверять расположение отверстий, контуры, углы и геометрические параметры, чтобы готовую деталь сложной геометрии можно было сверить с чертежом.
Пятиосевая обработка сокращает количество повторных настроек при изготовлении сложных деталей.
Для изготовления сложной детали на 3-осевом станке могут потребоваться отдельные приспособления для нескольких сторон. Каждое изменение положения требует повторной установки базовой точки и системы координат, что добавляет еще одну операцию к процессу обработки. Пятиосевая обработка изменяет угол наклона инструмента или заготовки, что позволяет обрабатывать несколько направлений за одну установку.
Благодаря меньшему количеству настроек, инженерная группа может более точно контролировать взаимосвязь между отверстиями, поверхностями и контурами. Пятиосевое оборудование также позволяет использовать более короткие инструменты для обработки угловых или углубленных участков, снижая вибрацию, связанную с длинными инструментами, и улучшая обработку сложных поверхностей.
При изготовлении сложных прототипов выполнение нескольких элементов за одну установку также сокращает время между операциями. После утверждения конструкции та же логика обработки может быть продолжена в мелкосерийном и последующем производстве.
Детали, изготовленные по пяти осям из металлов и конструкционных пластмасс.
TiRapid поддерживает обработку более 80 материалов. Доступна пятиосевая обработка алюминиевых сплавов, нержавеющей стали, стали, латуни, меди, титановых сплавов и конструкционных пластиков, таких как PEEK, POM, PTFE и нейлон.
Алюминий подходит для легких конструкций, деталей робототехники, прототипов аэрокосмической техники и электронных компонентов. Нержавеющая сталь используется для медицинского оборудования, промышленного оборудования и коррозионностойких конструкций. Титан используется для деталей с высокими требованиями к соотношению прочности и веса, а конструкционные пластмассы, такие как PEEK, применяются в высокоэффективных, изоляционных и легких конструкциях.
Компания TiRapid также предоставляет услуги по анодированию, дробеструйной обработке, полировке, пассивации, гальваническому покрытию, порошковой покраске и другим видам финишной обработки. Механическая обработка и финишная обработка могут быть организованы в соответствии с одним и тем же чертежом и спецификацией внешнего вида.
Как система TiRapid проверяет детали, обработанные по пяти осям
Компания TiRapid управляет производством в соответствии с системой качества ISO 9001, осуществляя контроль качества на всех этапах: от поступающих материалов и процессов механической обработки до готовых деталей. Поскольку компоненты, обрабатываемые по 5-осевой технологии, часто имеют несколько углов и пространственных особенностей, контроль качества осуществляется в соответствии с базовыми параметрами чертежа, критическими размерами, контурами, расположением отверстий и геометрическими допусками.
Для выполнения различных измерительных задач используются координатно-измерительные машины, проекторы и другое контрольно-измерительное оборудование. В требования к заказу могут быть включены сертификаты на материалы, габаритные характеристики, протоколы приемки первых образцов и другие документы, подтверждающие качество.
Как опыт работы с пятиосевыми технологиями решает реальные сложные задачи при изготовлении деталей.
Различные детали, изготавливаемые по пятиосевой технологии, представляют собой разные производственные задачи. Рабочие колеса и лопатки требуют контролируемых контуров и плавных переходов по непрерывным поверхностям. Роботизированные шарниры зависят от позиционного соотношения между монтажными поверхностями и отверстиями подшипников. Компоненты медицинского оборудования могут сочетать в себе миниатюрные отверстия, тонкие стенки и декоративные поверхности, в то время как в аэрокосмических конструкциях часто используются алюминий или титан, а также имеются обширные зоны для снижения веса и многоугольные элементы.
При обработке глубоких полостей инженерам необходимо сбалансировать длину инструмента, зазор между зажимным инструментом и держателем, удаление стружки и вибрацию. Для тонкостенных конструкций требуется поэтапное удаление материала и сбалансированная резка для контроля деформаций, вызванных силами обработки. Для отверстий, расположенных на нескольких поверхностях, необходима единая стратегия базовых параметров для программирования и контроля. Ценность опыта, накопленного в ходе более чем 30 000 проектов, заключается в способности быстро распознавать эти типы проблем и применять методы производства, которые уже использовались для аналогичной геометрии.
Пятиосевая обработка также зависит от перемещения станка и ориентации инструмента. Угол наклона инструмента должен обеспечивать доступ к обрабатываемому элементу, предотвращая при этом столкновения шпинделя, держателя, зажимного приспособления и заготовки. TiRapid проверяет эти взаимосвязи с помощью планирования траектории движения инструмента и моделирования CAM, прежде чем передать проверенную программу на станок.
Отрасли, обслуживаемые пятиосевыми станками TiRapid
В аэрокосмической отрасли пятиосевая обработка используется для изготовления легких кронштейнов, несущих конструкций, лопаток и элементов сложной формы. В робототехнике и автоматизации она применяется для корпусов шарниров, концевых захватов, зажимных приспособлений и деталей для многостороннего монтажа. В автомобильной промышленности пятиосевая обработка используется для создания прототипов силовых агрегатов, компонентов подвески, испытательных стендов и сложных конструкций.
Медицинское оборудование и прецизионные инструменты часто содержат более мелкие компоненты с наклонными отверстиями, каналами для потока, тонкими контурами или несколькими сопрягаемыми поверхностями. В полупроводниковом оборудовании используются платформы, камеры, вакуумные конструкции и подвижные элементы с заданным расположением отверстий, плоскостностью и взаимосвязями при сборке. Компания TiRapid обрабатывает эти детали из алюминия, нержавеющей стали, титана, медных сплавов и конструкционных пластмасс в зависимости от области применения.
Опыт работы в отрасли не заменяет чертеж, но помогает производственной команде понять, какие характеристики могут повлиять на сборку, перемещение, герметизацию, вес или внешний вид. Это упрощает определение приоритетов на этапе анализа DFM и подготовки технологического процесса.
Переход от сложных прототипов к серийному производству с использованием пятиосевого процесса.
Изготовление сложных деталей обычно начинается с одного или нескольких прототипов. Проверка прототипа включает в себя не только проверку внешней формы; она может проверять положение монтажных отверстий, габариты перемещения, каналы для жидкости, контакт поверхностей и натяг между компонентами. Когда в ходе тестирования выявляется проблема, группа разработчиков обновляет чертеж, а компания TiRapid проверяет программу и места обработки в соответствии с новой версией.
После утверждения образца, проверенные базовые параметры оснастки, комбинация инструментов, траектории программы, критические размеры и метод контроля могут быть использованы для мелкосерийного производства и последующих заказов. По мере увеличения объемов команда добавляет управление сроком службы инструмента, контроль качества в процессе производства и ведение партионной документации, чтобы процесс мог обеспечить выпуск не только успешной первой детали, но и продолжение работы в соответствии с утвержденной версией.
Компания TiRapid объединяет 5-осевое оборудование, CAM-программирование, поддержку DFM (проектирование для производства), обработку материалов, финишную обработку и контроль качества на координатно-измерительных машинах (CMM). Для изготовления деталей на заказ со сложными поверхностями, угловыми отверстиями, глубокими полостями или тесно связанными элементами на нескольких поверхностях, эта интегрированная система делает TiRapid достойным внимания китайским производителем 5-осевых станков с ЧПУ.
