За много машинни цехове придобиването на петосен CNC обработващ център някога се е чувствало като знак за способност. Способността за достигане на подрязвания, обработка на сложни контури и намаляване на настройките беше основната характеристика. Но просто притежаването на машина с пет оси не гарантира производителност. Много магазини използват тези мощни инструменти с част от техния потенциал, като се задоволяват с приемливи времена на цикъла, а не с изключителни. Истинското конкурентно предимство се крие в преминаването от възможността просто да се правят сложни части към правенето им изключително бързо и с прецизност на ниво микрон.
Преходът започва с разбирането какво забавя обработката по пет оси. Най-често срещаният виновник е консервативното програмиране. Много програмисти третират машините с пет оси като мелници с три оси с от време на време накланяне. Те избягват едновременно движение по пет оси, защото изглежда рисковано или трудно за проверка. Вместо това те използват 3+2 позициониране, при което оста на инструмента се заключва под ъгъл и машината реже по три оси. Въпреки че е безопасен, този подход оставя значителна скорост на масата. Истинското едновременно рязане по пет оси позволява на инструмента да поддържа оптимална ориентация непрекъснато, намалявайки преместванията, елиминирайки повторното монтиране и произвеждайки по-гладки повърхности за по-малко време.
Постигането на скорост изисква преосмисляне на траекториите на инструментите. Адаптивните стратегии за почистване, които поддържат постоянно натоварване на чипа и задействат инструмента под оптимални ъгли, правят драматична разлика. Машина с пет оси може да използва по-къси, по-твърди инструменти, тъй като главата се накланя, за да се избегне сблъсък. По-късите инструменти означават по-малко отклонение, по-високи скорости на подаване и по-добро покритие на повърхността. Магазини, които са направили този скок, отчитат увеличение на скоростта на подаване от два до три пъти в сравнение с триосни работни процеси на същата част. Един аерокосмически компонент, който изискваше двадесет минути на машина с три оси с множество настройки, сега работи за шест минути на машина с пет оси с една настройка и непрекъснато въртеливо движение.
Прецизността при обработката по пет оси не е автоматична. Зависи от калибрирането, термичното управление и качеството на постпроцесора. Машина с пет оси има повече геометрични степени на свобода от машина с три оси, което означава повече потенциални източници на грешки. Ротационните оси трябва да бъдат калибрирани за дъгови секунди. Отместванията на центъра на въртене трябва да се измерват и компенсират редовно. Магазини, които постигат постоянна прецизност под пет микрона, третират своите петосни машини като измервателни инструменти. Те използват шпинделни сонди, за да локализират динамично детайлите и прилагат рутинни процедури за проверка на процеса, които се настройват за термично отклонение. Пропускането на тези стъпки превръща една прецизна машина в бърза, но неточна.
Пост процесорът е невидимата връзка между CAM и машината. Много машини с пет оси се представят зле, защото постпроцесорът генерира код с резки движения или не успява да се справи с точки на сингулярност близо до вертикални ориентации на инструмента. Персонализиран постпроцесор, настроен към динамичните характеристики на машината, може да намали времето на цикъла с двадесет процента, без да променя пътя на инструмента. Водещите магазини инвестират в софтуер за последваща разработка и симулация, който проверява кинематиката преди рязане на материал.
Стратегията за инструменти също разделя бързата прецизна обработка от просто способната обработка. Машините с пет оси позволяват използването на изключително къси инструменти, тъй като главата може да се накланя, за да достигне дълбоки елементи. Късите инструменти намаляват вибрациите и позволяват по-високи скорости на шпиндела и скорости на подаване. Държачите на инструменти обаче трябва да балансират при високи обороти. Свиваемите или хидравличните държачи са от съществено значение за поддържане на биене под 0,0002 инча. Магазините, които все още използват цангови патронници на машини с пет оси, жертват както скоростта, така и прецизността.
Друг скок напред идва от оптимизирането на работното захващане. Машина с пет оси често използва менгемета с двойна станция или персонализирани надгробни плочи за обработка на множество части на цикъл. Един популярен подход съчетава обработка с пет оси със системи за палети с бърза смяна. Докато машината реже партида от части на един палет, операторът разтоварва и зарежда друг палет извън работния плик. Това премахва времето на празен ход на шпиндела между циклите. Магазините, които прилагат този доклад, показват нива на използване на шпиндела над осемдесет процента, в сравнение с четиридесет процента за самостоятелни клетки с три оси.
Стратегии за високоскоростна обработка, като трохоидално фрезоване и фрезоване на обелване, подхождат особено добре на петосни машини. Тези техники поддържат постоянно задействане на инструмента, намалявайки натрупването на топлина и позволявайки агресивни скорости на подаване. Когато се комбинира с накланяне по пет оси, за да се поддържа инструментът под идеален водещ ъгъл, скоростта на отнемане на материал може да се удвои.
Пътуването от възможност за извършване до изключително бърз и прецизен също изисква измерване. Магазини, които проследяват шпиндела навреме, секундите за смяна на инструмента и последователността на детайлите, получават видимост за това къде възникват течове на време. Добавянето на система за откриване на счупване на инструмента и автоматизирана компенсация на отместването затваря цикъла. Най-добрите цехове по пет оси гасят светлините, произвеждайки сложни части за една нощ без намесата на оператор. Това ниво на производителност превръща капиталовата инвестиция в конкурентно оръжие. Възможността за пет оси вече не е екзотика. Скоростта и прецизността са новите бойни полета.
