5축 CNC 기계란 무엇이며 복잡한 부품 가공을 어떻게 개선합니까?

X-축왼쪽-오른쪽 움직임을 제어합니다.

Y-축앞-뒤 움직임을 제어합니다.

Z-축수직 이동을 제어합니다.

A-축X-축을 중심으로 회전합니다.

C-축Z-축을 중심으로 회전합니다.

기계 프레임

전체 가공 시스템을 지원하고 절삭력을 흡수합니다. 일반적인 재료로는 주철, 용접 강철 구조물, 강화 알루미늄 합금 등이 있습니다. 에 의해 개발된 것과 같은 소형 시스템의 경우신산, 6061-T6 알루미늄 구조는 강철 보강재와 결합되어 강성과 무게를 최적화합니다. 프레임은 기하학적 정확성을 확보하기 위해 변형에 저항해야 합니다.

선형 모션 시스템

선형 모션은 정밀 볼 나사, 선형 가이드 레일 및 서보 모터를 통해 달성됩니다. 예를 들어, C7 볼 스크류는 소형 장치에 일반적으로 사용되는 반면 C5 볼 스크류는 보다 엄격한 위치 정확도를 제공합니다. Hiwin 또는 이와 동등한 가이드 레일은 부드러운 축 이동을 지원하여 모터 토크를 정확한 축 이동으로 전달합니다.

회전축 어셈블리

A-축과 C-축은 5-축 기능의 핵심을 형성합니다. 많은 기계에서는 백래시를 최소화하고 윤곽 정확도를 높이기 위해 1:80과 같은 비율의 조화 감속기를 사용합니다. 일반적인 백래시 값은 1분당 미만으로 유지되므로 자유형 표면을 가공할 때 안정적인 위치 지정이 가능합니다.

스핀들 시스템

절삭 공구를 회전시키고 에너지를 전달합니다. 사양 범위는 수랭식 또는 공랭식-설계를 통해 800W~15kW의 정격 전력이고 속도는 12,000RPM~30,000RPM입니다. 재료 유형에 따라 스핀들 요구 사항이 결정됩니다. 알루미늄은 고속에서 이점을 얻고, 스테인리스강은 낮은 RPM에서 높은 토크가 필요하며, 티타늄은 안정적인 토크와 열 제어가 필요합니다.

CNC 컨트롤러

CAM{0}}생성 G-코드를 해석하고 모든 기계 동작을 조정합니다. 공구 경로 보간, 축 동기화, 이송 속도 제어, 공구 보상 및 충돌 방지를 수행합니다. 정확한 축 동기화가 없으면 진정한 동시 5축 가공이 불가능합니다.

단일 설정 가공

수동 위치 조정이 필요하지 않고 기계가 공작물을 자동으로 회전시킵니다. 그 결과 고정 장치 변경이 줄어들고 작업자 개입이 줄어들며 누적 위치 오류가 줄어듭니다. 5개의 각진 표면을 포함하는 금형 코어는 종종 한 번의 클램핑 작업으로 완성될 수 있습니다.

향상된 표면 마감

표면 조도는 공구 방향에 크게 영향을 받습니다. 5축 CNC 기계는 공구 각도를 지속적으로 조정하여 더 짧은 절삭 공구가 공작물과 맞물린 상태를 유지할 수 있도록 합니다. 이는 채터링, 공구 휘어짐, 표면 굴곡을 줄여 수동 연마를 대폭 최소화합니다.

더 높은 치수 정확도

각각의 설비 변경으로 인해 기하학적 불확실성이 발생합니다. 설정 횟수를 줄임으로써,5축 CNC 기계기능 간의 차원 관계를 유지합니다. 이는 의료용 임플란트, 터빈 부품, 정밀 금형 및 광학 장비 하우징에 매우 중요합니다.

공구 수명 연장

5축 기계는 공구를 어려운 위치로 강제로 밀어넣는 대신 공작물을 회전시켜 유리한 절단 형상을 유지합니다. 이를 통해 특히 티타늄과 스테인리스강을 가공할 때 더욱 일관된 칩 배출, 절삭력 집중 감소, 공구 온도 감소가 가능합니다.

가공 시간 단축

작업을 단일 설정으로 통합하면 생산 시간이 크게 단축됩니다. 설정 작업, 프로빙 주기, 고정 장치 준비 및 수동 정렬을 줄여 시간을 절약할 수 있습니다. 프로토타입 제조 및 소규모{2}}배치 생산의 경우 설정 시간이 절약되어 총 생산 비용이 크게 절감됩니다.

알루미늄 합금(6061, 7075, 2024)

항공우주 구조물, 로봇 부품, 전자 하우징에 사용됩니다. 높은 스핀들 속도와 공격적인 이송 속도가 일반적으로 사용됩니다.

스테인레스 스틸(304, 316, 17-4PH)

식품가공기기, 의료기기, 산업용 설비 등에 사용됩니다. 더 낮은 절삭 속도와 더 강한 툴링이 필요합니다.

티타늄 합금(2등급, 5등급 Ti-6Al-4V)

항공우주용 브래킷, 의료용 임플란트, 엔진 부품에 사용됩니다. 이는 집중된 열을 발생시키며 제어된 가공 매개변수가 필요합니다.

공구강

사출 금형, 다이캐스팅 공구, 스탬핑 다이에 사용됩니다. 견고한 기계 구조와 안정적인 스핀들 성능이 필요합니다.

항공우주 제조

임펠러, 터빈 블레이드, 얇은 벽과 깊은 포켓이 있는 복잡한 구조 브래킷의 여러 표면에 걸쳐 기하학적 관계를 유지합니다.

의료기기 제조

인체 해부학적 구조와 일치하도록 설계된 자유형 표면을 포함하는 뼈판, 관절 임플란트 및 수술 기구의 치수 일관성을 유지합니다.

금형 제조

깊은 캐비티 형상, 가파른 벽 및 복잡한 윤곽을 가공하는 동안 적절한 맞물림을 유지하도록 절삭 공구를 배치합니다.

로봇공학 및 자동화

여러 장착 표면과 각진 구멍이 필요한 로봇 조인트 및 모션 구성 요소에 대한 보조 작업 및 고정 장치의 복잡성을 줄입니다.

공간 정확도

위치 정확도, 반복성 및 5{0}}축 보간 정확도를 평가합니다.

회전축 백래시

백래시는 동시 가공 중 윤곽 정확도에 영향을 미칩니다. 백래시 값이 낮을수록 일반적으로 위치 안정성이 향상됩니다.

스핀들 사양

전체 전력, 최대 속도, 냉각 방법 및 도구 인터페이스 옵션을 검토합니다.

작업 봉투

XYZ 이동 데이터, 회전축 제한 및 최대 공작물 치수를 확인합니다.

기계 강성

프레임 재료, 지지 구조 및 전체 기계 질량을 검토합니다. 강성이 높을수록 일반적으로 강철과 티타늄을 가공할 때 성능이 향상됩니다.