En av de mest avancerade bearbetningsmetoderna idag är 5-axlig bearbetning. Tack vare denna metod går det att bearbeta arbetsstycken i olika former och storlekar som, på grund av sina egenskaper, inte kan bearbetas i andra verktygsmaskiner. Hur fungerar 5-axlig CNC? Vilka verktygsmaskiner har den?
Vad är 5-axlig bearbetning?
Innan man tar reda på hur 5-axlig CNC-bearbetning fungerar är det viktigt att känna till allt om denna revolutionerande teknik, som bara ger fördelar för industrin. Denna bearbetningsform har fått sitt namn efter antalet riktningar som skärverktyget på en maskin. Som bekant kan konventionella verktygsmaskiner röra sig i olika riktningar, men bara i vissa begränsade plan; svarven rör sig till exempel endast i planen X och Z, medan fräsmaskinen rör sig i axlarna X, Y och Z. Vid 5-axlig bearbetning tillkommer ytterligare två: A och B.
Axlarna A och B är i praktiken rotationsrörelser som gör att skärverktyget kan nå varje vinkel och riktning på arbetsstycket. Egentligen kan alla maskiner, även de som inte har 5 axlar, nå varje punkt på arbetsstycket; skillnaden är att arbetsstycket måste omplaceras manuellt, vilket inte sker med en CNC-maskin.
Att en 5-axlig maskin är CNC innebär bara fördelar för verkstäderna. Medan operatören på en konventionell maskin måste omplacera arbetsstycket, medan CNC-maskinen gör det automatiskt med hjälp av axlarna A och B, beroende på vilket arbete som ska utföras på arbetsstycket; detta innebär kortare produktionstider.
Sammanfattningsvis är 5-axlig CNC-bearbetning den metod som gör det möjligt att arbeta, på en och samma gång och utan att stoppa maskinen eller omplacera arbetsstycket, alla fem sidor på arbetsstycket. Man säger att 5-axlig bearbetning är en av de mest avancerade och komplexa teknikerna inom bearbetningsindustrin. Bearbetningen sker genom spånavskiljande bearbetning och rörelserna kan göras antingen av arbetsbordet eller av spindelhuvudet.
Flera axlar vid bearbetning
Det är viktigt att inte blanda ihop olika typer av multiaxlig bearbetning. Även om de är de mest avancerade teknikerna och båda har fem axlar är det nödvändigt att kunna skilja dem åt. Typerna av multiaxlig bearbetning är:
- 3+2-bearbetning. Även denna typ omfattar axlarna A och B, men dessa förblir fasta, till skillnad från axlarna X, Y och Z som rör sig samtidigt. Axlarna A och B kan röra sig, men först när man byter från en process till en annan.
- 5-axlig bearbetning. Som vi tidigare nämnt rör sig de 5 axlarna samtidigt.
Så fungerar 5-axlig CNC: bearbetningscenter
Inte alla CNC-maskiner bearbetar i 5 axlar. Detta kan bara göras av särskilda maskiner som kallas bearbetningscenter. Dessa maskiner arbetar automatiserat och kan utföra flera bearbetningsoperationer tack vare den datorstyrda numeriska styrningen CNC. De kräver minimalt mänskligt ingripande och använder roterande skärverktyg, där främst borrar och fräsar.
Hur fungerar 5-axlig CNC i ett bearbetningscenter? Denna typ av verktygsmaskiner kan utföra automatiserade processer tack vare CNC. Precis som övriga maskiner som styrs av datorstyrd numerisk styrning behöver bearbetningscentren kompletterande programvara för programmering för att kunna bearbeta ett arbetsstycke. Innan arbetsstycket placeras på maskinens chuck, och den måste ha konstruerats i externa datorer med hjälp av programvaran CAD (datorstött konstruktionsarbete) och CAM (datorstödd tillverkning). När arbetsstycket har konstruerats externt måste konstruktionen omvandlas till CNC-kod och läsas in i verktygsmaskinens dator.
När programmeringen är klar (den kan göras automatiskt eller manuellt) kan bearbetningscentret börja arbeta. Det är just tack vare konstruktionen som lagrats i datorn som maskinen vet vilka skärverktyg som ska användas och hur arbetsstycket ska placeras.
Axlarnas rörelser
En av egenskaperna hos bearbetningscentret är att det kan bearbeta alla sidor av ett arbetsstycke samtidigt. Detta är möjligt tack vare de 5 axlar som ingår. De tre första motsvarar det kartesiska koordinatsystemet X, Y och Z. Den fjärde och femte axeln är A och B, respektive. Axel A används för att styra arbetsstyckets rotation kring valfri av axlarna; användningen av axel A är idealisk vid bearbetning av arbetsstycken med cylindrisk form.
Axel B ansvarar för rotationsmekanismen för alla axlar samtidigt. Tack vare den femte axeln går det att skapa kombinationer av rotationer som ger större rörelsefrihet; dessutom gör axel B det möjligt att utföra en vinkelrät rörelse över axeln, samtidigt som arbetsstycket lutar vinkelrätt mot den.