Centro de usinagem vertical de 5 eixos

Centro de usinagem vertical de 5 eixos: o equipamento principal para fabricação de alta precisão

Na fabricação moderna, à medida que as estruturas do produto se tornam cada vez mais complexas, os tipos de materiais diversificam e as demandas de precisão e eficiência da usinagem continuam a aumentar, as máquinas tradicionais de CNC de três eixos não podem mais atender aos requisitos de usinagem compósita de alta precisão, multi-ângulo e multi-processo. Nesse contexto, o centro de usinagem vertical de 5 eixos surgiu e rapidamente se tornou um equipamento essencial no campo da fabricação de ponta.

Um centro de usinagem vertical de 5 eixos é uma máquina-ferramenta CNC avançada que integra moução, chato, perfuração, alargamento, balcão e tocando rígido em uma única unidade. Ele não apenas possui todas as capacidades de usinagem das máquinas tradicionais de 3 eixos, mas também adiciona dois eixos rotativos adicionais (eixo A e eixo C), permitindo a usinagem de superfície contínua e complexa em vários lados de uma peça de trabalho em uma única configuração. Isso melhora significativamente a eficiência da usinagem e a qualidade da formação de peças.

I. Modos de composição estrutural e movimento

O centro de usinagem vertical de 5 eixos normalmente consiste em uma base, coluna, besada cruzada, caixa de aríete, aríete, sistema pneumático, sistema de lubrificação automática, sistema hidráulico, sistema de resfriamento e remoção de chips, sistema de controle elétrico, sistema de inspeção e sistema de proteção totalmente fechado.

Os três eixos lineares de movimento são:

-eixo x: movimento esquerdo-direito da caixa de RAM;

-eixo y: movimento de zagueiro do cruzamento;

-eixo z: movimento para cima do RAM.

Os dois eixos rotacionais são normalmente:

-A eixo A: giro da tabela de munhão (rotação ao redor do eixo x);

-eixo c: rotação da mesa de trabalho em torno do eixo z.

Esse design estrutural permite que a ferramenta de corte se aproxime da peça de trabalho de qualquer ângulo, permitindo o corte contínuo de superfícies espaciais complexas. Cada eixo pode ser controlado automaticamente pela unidade de controle, permitindo a usinagem de ligação de 5 eixos sincronizados para obter controle de trajetória espacial de alta precisão, atendendo às necessidades de usinagem de peças complexas.

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Ii. Análise de vantagens técnicas

1. Design de alta resistência e rigidez

O centro de usinagem vertical de 5 eixos adota um leito fundido integral e um projeto estrutural reforçado, fornecendo excelente rigidez estática e dinâmica. A estrutura mecânica de alta resistência garante precisão estável de usinagem sob condições de corte e carga pesada de alta velocidade, tornando-a adequada para usinagem eficiente de vários materiais, como aço carbono, aço de liga, aço morto, ferro fundido, aço fundido e metais não ferrosos.

2. Posicionamento de alta precisão e taxa de alimentação estável

Essas máquinas geralmente são equipadas com motores de servo de alta precisão e sistemas de transmissão de parafuso de bola, combinados com guias lineares ou hidrostáticas. Eles permitem operação suave de baixa velocidade e posicionamento preciso de alta velocidade. Seja durante o desbaste em baixas velocidades ou acabamento em altas velocidades, eles garantem corte estável sem deslizamento, rastejamento ou vibração, melhorando significativamente o acabamento da superfície e a consistência dimensional das peças usinadas.

3. Tecnologia de controle simultâneo de 5 eixos

A usinagem simultânea de 5 eixos refere-se ao movimento coordenado de cinco eixos (três lineares + dois rotacionais) durante o processamento, formando trajetórias espaciais complexas. Esse recurso permite a usinagem de superfícies complexas, planos inclinados e contornos irregulares que as máquinas tradicionais de três eixos não podem lidar. Ele desempenha um papel insubstituível na usinagem de componentes como lâminas de motor de aeronaves, impulsores e cavidades de mofo.

4. Alto grau de automação e integração

As configurações padrão geralmente incluem sistemas CNC de alto desempenho, como o sistema alemão Heidenhain, suportando várias linguagens de programação e funções de simulação gráfica. Além disso, essas máquinas podem ser equipadas com trocadores automáticos de ferramentas (ATC), dispositivos de medição de ferramentas, sistemas de medição da peça de trabalho e módulos de compensação de erros on -line. Esses recursos permitem usinagem sem assistência, monitoramento em tempo real e feedback de qualidade, aumentando significativamente os níveis de eficiência de produção e automação.

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Iii. Cenários de aplicação típicos

1. Indústria aeroespacial

As peças da indústria aeroespacial geralmente têm geometrias complexas, alta resistência e características leves. Por exemplo, componentes críticos, como lâminas de motor de aeronaves, discos de turbina e trem de pouso, requerem usinagem de 5 eixos para obter superfícies curvas complexas de alta qualidade e alta qualidade. O centro de usinagem vertical de 5 eixos, com sua alta rigidez, precisão e estabilidade, é a escolha ideal para usinar essas peças.

2. Indústria de fabricação de moldes

A indústria de moldes coloca demandas extremamente altas de precisão da usinagem, rugosidade da superfície e folga de ajuste. A tecnologia de 5 eixos permite a usinagem de um conjunto de moldes de cavidade profunda, núcleos complexos e estruturas laterais, evitando erros cumulativos causados ​​por múltiplas configurações e melhorando significativamente a eficiência da usinagem e a qualidade.

3. Componentes de veículos automotivos e novos

Na fabricação de componentes-chave para novos sistemas de energia de veículos energéticos, bandejas de bateria e alojamento, os centros de usinagem de 5 eixos são usados ​​para usinagem de alta precisão de sistemas de orifícios complexos, estruturas de dissipação de calor e projetos leves, atendendo à tendência de desenvolvimento de veículos leves e de alto desempenho.

4. Educação, pesquisa e fabricação de equipamentos de ponta

Universidades, instituições de pesquisa e fabricantes de equipamentos sofisticados usam amplamente os centros de usinagem de 5 eixos para desenvolvimento de novos processos, teste de materiais e produção de protótipos, promovendo o avanço da tecnologia de fabricação de ponta da China.

4. Tendências futuras de desenvolvimento

Com o aprofundamento de fabricação e indústria inteligentes 4.0, os centros de usinagem verticais de 5 eixos estão evoluindo nas seguintes direções:

1. Atualização inteligente

As máquinas futuras de 5 eixos integrarão a percepção mais inteligente, aquisição de dados, o monitoramento remoto e as tecnologias de usinagem adaptativa. Ao conectar-se aos sistemas MES e ERP, o gerenciamento de dados de ciclo total do processo de produção pode ser alcançado, melhorando a utilização de equipamentos e a flexibilidade de fabricação.

2. Fabricação verde e ecológica

Impulsionados por políticas de economia de energia e proteção ambiental, os fabricantes de máquinas-ferramenta estão otimizando continuamente os sistemas de refrigeração, sistemas de remoção de chips e módulos de gerenciamento de consumo de energia para reduzir o desperdício de energia e a poluição ambiental durante a usinagem, a construção de um sistema de fabricação verde.

3. Recursos de usinagem compostos aprimorados

Os centros de usinagem de 5 eixos integrarão ainda mais os processos de giro, trituração, corte a laser e fabricação aditiva, movendo-se em direção à direção de 'uma máquina completa todos os processos ' usinagem composta, o processo de encurtamento fluxos e melhorando a eficiência geral.

4. Integração profunda do software de processo

O software CAM se tornará ainda mais poderoso, suportando planejamento complexo de caminhos, detecção de colisão, verificação de simulação, otimização de parâmetros e outras funções. Isso reduzirá as barreiras operacionais, melhorará a eficiência da programação e perceberá verdadeiramente 'usinagem com um clique'. '

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V. Conclusão

Como um equipamento central na fabricação moderna, o centro de usinagem vertical de 5 eixos demonstra forte vitalidade em indústrias como aeroespacial, fabricação automotiva, dispositivos médicos e fabricação de moldes devido ao seu excelente desempenho de usinagem, aplicabilidade ampla e alto grau de automação. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de fabricação inteligente, os centros de usinagem de 5 eixos desempenharão um papel ainda mais importante no futuro, levando a indústria manufatureira da China a um desenvolvimento de alta qualidade, alta eficiência e inteligência.

Para empresas de manufatura, selecionando o modelo certo, usando o equipamento cientificamente e alavancando totalmente as vantagens dos centros de usinagem de 5 eixos são essenciais para melhorar a competitividade do produto e alcançar a atualização industrial. Olhando para o futuro, temos todos os motivos para acreditar que os centros de usinagem de 5 eixos continuarão a liderar a tendência da fabricação de ponta, injetando forte impulso na fabricação inteligente da China.