5-axlig bearbetning är en av de mest avancerade bearbetningsteknikerna som finns idag. Tack vare denna moderna metod går det att forma arbetsstycken i olika former och storlekar som inte enkelt kan bearbetas i konventionella verktygsmaskiner. Men vad är 5-axlig bearbetning? Och vilka verktygsmaskiner används för denna process?
5-axlig bearbetning: en revolution för industrin
5-axlig bearbetning avser antalet riktningar som skärverktyget kan röra sig i. Konventionella verktygsmaskiner kan röra sig i vissa plan, i regel X- och Y-planet. I 5-axliga bearbetningscenter kan skärverktyget röra sig längs axlarna X, Y och Z, men det kan också vridas kring A- och B-axlarna, beroende på vilket arbete som ska utföras på arbetsstycket.
Rörelsen kring A- och B-axlarna gör att skärverktyget kan nå valfri vinkel och riktning på arbetsstycket. Det är något som inte går att göra till exempel i en konventionell svarv, där arbetsstycket måste flyttas om. Här ligger den främsta fördelen med denna avancerade bearbetningsmetod: man kan bearbeta de fem sidorna av ett arbetsstycke, i ett enda moment, utan att behöva flytta om arbetsstycket eller stoppa maskinen.
5-axlig bearbetning är en av de mest avancerade och komplexa teknikerna inom spånavskiljande bearbetning. Rörelsen i maskinerna kan dessutom utföras antingen av arbetsbordet eller av maskinens spindelhuvud.
Typer av bearbetning med flera axlar
Två av de mest avancerade metoderna för spånavskiljande bearbetning är 3+2-bearbetning och 5-axlig bearbetning. Dessa kallas för flerax-bearbetningscykler.
- 3+2-cykel: vid denna typ av bearbetning hålls den fjärde och femte axeln (A och B) fixerade. De kan endast flyttas vid byte från en process till en annan; däremot rör sig de övriga tre axlarna X, Y och Z samtidigt.
- Simultan 5-axlig cykel: den mest komplexa tekniken, eftersom alla fem axlarna rör sig samtidigt. Härigenom kan skärverktyget nå olika vinklar på arbetsstycket, bearbetningstiderna minskas och det blir bättre ytfinish.
Specifik teknik
Flerax-bearbetning utförs i verktygsmaskiner som kallas bearbetningscenter och styrs av datorstyrd numerisk styrning (CNC). För att maskinerna ska kunna köras krävs dock programvara för konstruktion av arbetsstycket. Dessa program är CAD (datorstött konstruktion) och CAM (datorstödd tillverkning). Innan arbetsstycket monteras i maskinen måste en dator användas för att göra konstruktionen av det; när konstruktionen är klar måste den översättas till ett alfanumeriskt språk med hjälp av CAM.
Därefter överförs resultatet till bearbetningscenterns dator, som styr verktygen och anger de rörelser de behöver utföra för att uppnå önskat resultat. Programmeringen av dessa maskiner kan även göras av operatören genom att mata in en serie specifika kommandon.
Egenskaper och fördelar hos 5-axliga bearbetningscenter
I ett 5-axligt bearbetningscenter motsvarar de tre första axlarna planen i det kartesiska systemet X, Y och Z; dessutom styr den fjärde axeln (A) rotationen av arbetsstycket kring någon av axlarna. Denna axel är idealisk för bearbetning av cylindriska arbetsstycken. Den femte axeln (B) möjliggör rotationsmekanism inte bara kring en axel, utan kring två samtidigt; detta gör att man kan skapa en kombination av rotationer som ger större rörelsefrihet. Dessutom, tack vare den femte axeln, kan man utföra en vinkelrät rotation kring en axel, medan arbetsstycket lutas vinkelrätt mot denna axel.
Eftersom bearbetningscenter är utrustade med CNC-teknik kan man dessutom utföra inte bara mycket komplexa arbeten, utan också flera processer samtidigt. Till exempel är det möjligt att svarva ett arbetsstycke och samtidigt utföra ett annat arbete på det, som till exempel förbättring av ytfinishen. Det är en process som i en konventionell maskin bara kan utföras genom att stoppa maskinen och flytta om arbetsstycket. Resultaten blir mer exakta och det går att använda kortare skärverktyg, vilket gör det möjligt att öka skärhastigheten; detta minskar verktygets vibrationer.
5-axlig bearbetning används för massproduktion, eftersom tekniken möjliggör bearbetning med hög hastighet. Eftersom komplexa former kan bearbetas i en enda process ökar produktiviteten och både produktionstider och arbetskraft kan minskas; med en CNC-maskin kan en och samma operatör övervaka flera maskiner (alltid med CNC-teknik) samtidigt. Därmed minskar också kostnaderna för produktionen.
Hos Ferrotall finns horisontella 5-axliga bearbetningscenter från den tyska tillverkaren GROB WERKE