Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Equipment >> Mesin CNC

Mesin CNC 5-Sumbu:Panduan Lengkap

Pengantar mesin CNC 5-sumbu

Ketika orang berbicara tentang permesinan CNC multi-sumbu atau beberapa pemesinan, pemesinan CNC 5-sumbu selalu disebutkan dalam metode manufaktur maju. Pemesinan CNC 5-sumbu penuh berarti kemampuan pemrosesan mesin untuk memindahkan alat atau benda kerja dalam lima sumbu berbeda secara bersamaan. Pemesinan CNC 5-sumbu dianggap sebagai versi yang lebih berkembang dan canggih dari proses pemesinan CNC.

Apa itu Mesin CNC 5-Sumbu?

Seperti yang kita semua tahu, mesin CNC 5-sumbu dicapai oleh mesin CNC 5-sumbu. Saat ini mesin CNC 5 sumbu dianggap sangat baik untuk membuat bentuk kompleks dengan finishing permukaan yang lebih baik. Orang-orang dapat belajar banyak tentang permesinan CNC 5 sumbu setelah mereka memahami cara kerja mesin CNC 5 sumbu di toko mesin CNC.

Dalam proses pemesinan 5 sumbu, ada dua sumbu tambahan dibandingkan dengan sumbu X, Y dan Z. Dua sumbu tambahan dapat berupa Sumbu A dan B, A dan C, atau Sumbu B dan C. Mereka terlibat untuk menyelesaikan proses pemesinan bentuk yang sangat kompleks. Sekarang pertanyaannya adalah bagaimana dua sumbu lainnya dikerahkan dalam proses pemesinan CNC 5-sumbu?

Dua sumbu tambahan digunakan oleh pergerakan meja tempat material pekerjaan diperbaiki. Dengan demikian, meja dapat berputar ke 360 ​​derajat di sekitar alat pemotong yang memberikan aksesibilitas alat berat ke pemotongan samping. Sedangkan jika kita mempertimbangkan pergerakan sumbu tunggal seperti pada posisi A, B atau C maka putarannya dibatasi hingga 180 derajat. Dalam proses pemesinan 5-sumbu baik ada gerakan kepala pahat terhadap bahan pekerjaan diam atau ada rotasi atau gerakan meja pada sudut yang memberikan meja posisi miring. Bergantung pada persyaratan fitur, meja dapat dimiringkan ke berbagai sudut untuk mencapai bentuk yang kompleks. Menurut ukuran dan berat objek yang dikenakan produk manufaktur yang diperlukan, pemilihan meja putar atau rotasi diputuskan. Jika pekerjaan lebih berat, maka akan dikenakan putar, jika tidak, pemesinan 5 sumbu berjalan dengan kemiringan meja untuk melakukan proses pemesinan yang diperlukan. Ada juga jenis mesin 5-sumbu yang berbeda karena jenis mesin CNC 5-sumbu.

Apa saja jenis mesin CNC 5-sumbu?

Untuk memenuhi kebutuhan pasar yang berbeda, produsen peralatan CNC menyediakan berbagai jenis mesin CNC 5-sumbu. Di antara jenisnya, ada perbedaan mendasar dalam fleksibilitas rotasi meja atau gerakan pahat ke arah yang berbeda. Mereka terutama disimpulkan sebagai lima jenis mesin CNC 5-sumbu berikut.

1. Jenis Kepala Spindle Pivot Ganda

Dalam tipe ini, dua koordinat berputar mengontrol arah sumbu pahat secara langsung.

2. Tipe Kepala Swing Pitching

Kedua sumbu koordinat berada di bagian atas pahat, tetapi sumbu rotasi tidak tegak lurus terhadap sumbu linier.

3. Jenis Meja Putar Ganda

Mengenai jenis pemesinan 5 sumbu ini, dua koordinat yang berputar secara langsung mengontrol rotasi ruang.

4. Jenis Meja Kerja Pitching

Kedua sumbu koordinat berada di meja kerja, tetapi sumbu rotasi tidak tegak lurus terhadap sumbu linier.

5. Meja Putar + Tipe Kepala Spindle Berputar

Dalam tipe ini, dua koordinat berputar bekerja di tempat yang berbeda. Satu bekerja pada pahat dan satu bekerja pada benda kerja.

Pemesinan CNC 5-sumbu VS 3+2 mesin VS 4+1 mesin

Pemesinan 5-Sumbu =Pemesinan 5 Sisi?

Banyak orang masih tidak dapat membedakan antara mesin CNC 5-sumbu dan mesin 5-sisi meskipun mereka telah menjelajahi industri pengolahan CNC selama bertahun-tahun. Mereka bahkan sering membingungkan mereka atau berpikir mesin CNC 5-sumbu mengacu pada mesin 5-sisi. Faktanya, mereka berbeda satu sama lain. Di bagian ini, kami akan menjelaskan perbedaannya secara detail.

3+2 axis CNC Machining

Pemesinan CNC 3+2 berarti tiga sumbu pusat pemesinan, ditambah satu putaran dan satu kemiringan. Pemesinan CNC 3+2 juga dikenal sebagai pemesinan lima sisi. Artinya, Anda dapat mengerjakan lima sisi bagian dalam satu pengaturan.

Dalam versi proses pemesinan CNC ini, tiga sumbu digunakan secara bersamaan sementara dua sumbu lainnya digunakan untuk memposisikan ulang pekerjaan yang dikenai manufaktur. Misalnya, jika kita mengendalikan sumbu X, Y dan C secara bersamaan maka sumbu Z dan A akan digunakan untuk tujuan penentuan posisi.

Pemesinan CNC 4+1 sumbu

Pemesinan CNC 4+1 berarti menggunakan struktur mesin 5-sumbu tetapi menahan salah satu sumbu putar atau miring tetap. Pemesinan 4+1 lebih mampu daripada pemesinan CNC 3+2. Namun, itu masih bukan mesin CNC 5-sumbu penuh yang sebenarnya.

Dalam proses pemesinan ini, jelas bahwa keempat sumbu akan digunakan pada saat yang sama sementara hanya satu sumbu tetap yang akan digunakan untuk fungsi pemosisian. Sebagai contoh, kita dapat mengikuti sumbu X, Y, B dan C secara bersamaan sedangkan sumbu Z akan digunakan untuk mengatur posisi material.

Pemesinan CNC 5-sumbu penuh

Mengenai pemesinan 5-sumbu penuh, ini mengacu pada bahwa kelima sumbu mesin bergerak secara bersamaan (3 sumbu linier, satu sumbu putar dan satu sumbu miring). Itu mampu menghasilkan bagian yang sangat kompleks. Ini adalah pemesinan tautan 5 sumbu.

Dalam hal ini, semua lima sumbu bekerja pada saat yang sama untuk mencapai hasil yang tinggi. Tiga sumbu konvensional seperti sumbu X, Y dan Z digunakan untuk gerakan translasi sedangkan dua sumbu lainnya biasanya disebut sebagai sumbu B dan C digunakan untuk kemiringan atau rotasi lengkap pahat atau tiang pekerjaan tergantung pada fitur mesin CNC.

Permesinan CNC 5-sumbu adalah metode yang cocok untuk pemesinan permukaan kait, pemesinan bentuk tidak biasa, pemesinan berongga, lubang miring, dll. Sementara pemesinan 5 sisi mirip dengan tetapi lebih mampu daripada pemesinan 3-sumbu. Itu hanya dapat memproses lima sisi tetapi akan gagal mencapai beberapa pemesinan khusus dalam satu pengaturan tunggal.

Prosedur pemrograman mesin CNC 5-sumbu sangat mirip dengan mesin CNC 3-sumbu tradisional di mana pertama-tama pengguna membuat model CAD dari produk yang diinginkan. Kemudian perangkat lunak menghasilkan kode-G untuk model bagian yang sesuai. Namun, mesin CNC 5-sumbu melibatkan nilai sudut selain nilai aksial yang membuat kode-G sedikit lebih kompleks. Sudut ditentukan tergantung pada konfigurasi meja dan kepala mesin CNC 5-sumbu.

Alat yang digunakan dalam mesin 5-sumbu juga ditingkatkan sehubungan dengan geometri dan bentuknya. Bentuk dan geometri pahat potong yang lebih cepat memberikan hasil yang lebih baik dalam bentuk toleransi dan kesesuaian produk akhir. Namun, jenis bahannya masih mirip dengan metode konvensional yang bergantung pada kekuatan bahan pemotongan.

Bonus:

  1. Pemesinan 5-sumbu atau mesin lima-sumbu kadang-kadang disingkat hanya dengan mengatakan mesin CNC 5X.
  2. Dalam produksi pesanan sebenarnya, 90% pekerjaan dilakukan oleh mesin 5-sumbu sebenarnya hanya 5 sisi (hanya penentuan posisi). Apa kamu tahu kenapa? Karena struktur dan persyaratan suku cadang yang sebenarnya, fungsi hubungan lima sumbu belum diterapkan. Itulah sebabnya orang bingung antara pemesinan CNC 5 sumbu dan pemesinan 5 sisi.

Harga mesin CNC 5-sumbu

Harga mesin CNC 5-sumbu umumnya sangat tinggi dan sangat bervariasi tergantung pada fitur dan jenis mesin CNC. Biayanya mulai dari $ 10.000 hingga $ 500.000 tergantung pada faktor yang berbeda. Namun, industri kecil dengan kapasitas produksi yang rendah dapat memperoleh layanan teknologi inovatif tersebut dengan tarif per jam. Perusahaan yang memproduksi mesin CNC 5-sumbu umumnya memberikan solusi khusus terkait mesin CNC 5-sumbu

Jenis Konfigurasi untuk Pusat Pemesinan 5-Sumbu

Table-table, head-table, dan head-head adalah contoh kombinasi mesin CNC 5-sumbu yang umum.

Konfigurasi pertama adalah konfigurasi meja-meja, juga dicirikan sebagai mesin meja trunnion. Kedua sumbu putar terdapat di meja trunnion dan kepala selalu diam, memutar potongan di atas meja. Pengaturan ini didasarkan pada mesin CNC 3-sumbu standar, dengan dua sumbu putar yang digunakan untuk memposisikan benda kerja dalam orientasi yang diinginkan. Mesin CNC trunnion memberikan kemampuan undercut yang lebih baik, volume kerja yang lebih besar, serta kecepatan dan daya tahan yang lebih baik. Mesin head putar atau artikulasi, yang tersedia dalam konfigurasi head-head atau head table, adalah konfigurasi mesin 5-sumbu kedua.

Tidak seperti mesin kepala-kepala bergaya trunnion, di mana kepala melakukan semua rotasi, mejanya statis. Mesin meja kepala, tetapi dari sisi lain, terdiri dari kepala miring dan meja putar, yang memungkinkan penggunaan perkakas yang lebih pendek atau lebih panjang standar. Mesin kepala putar dapat menggerakkan kepala pahat di sekitar blok agar sesuai dengan ruang kecil. Memutar spindel akan mengatur sumbu putar sehingga material yang lebih berat dapat diproses dan dibentuk dalam mesin CNC 5-sumbu dengan mudah.

Mengapa Menggunakan Mesin CNC 5-Sumbu?

Manfaat mesin CNC 5-sumbu sangat luas. Mesin ini digunakan dalam kelompok manufaktur yang berbeda seperti instrumen medis yang membutuhkan bentuk yang sangat halus dan kompleks, peralatan dirgantara yang membutuhkan penyelesaian akhir permukaan yang tinggi dan ujung yang halus, sektor lain yang memerlukan toleransi yang ketat dan memproduksi produk dalam jumlah besar.

Salah satu kebutuhan dasar dari proses pemesinan 5 sumbu adalah kelincahan untuk melakukan proses subtraktif dan mendapatkan geometri kompleks yang cukup sulit diperoleh dengan pemesinan CNC 3 sumbu konvensional. Misalnya, ketika kita membutuhkan operasi pemotongan, pengeboran, dan penyadapan sekaligus pada permukaan yang berbeda dari sepotong material pada sudut yang berbeda, maka mesin CNC sederhana membutuhkan banyak usaha untuk melakukannya. Pengguna harus mengubah posisi pekerjaan untuk membuat sudut selama proses pemotongan jika ia menggunakan proses pemesinan CNC sederhana. Ini akan membutuhkan banyak waktu dan usaha untuk melakukannya. Di sinilah mesin CNC 5-sumbu menyelesaikan pekerjaan secara efisien.

Mesin CNC 5-sumbu dapat membuat bentuk dan sudut seperti itu dalam sekali jalan sehingga mengurangi waktu dan upaya dengan peningkatan akurasi dan kualitas penyelesaian permukaan. Ketika bentuk dan geometri yang berbeda tercapai, dan waktu tunggu berkurang, itu meningkatkan volume produksi dengan produksi campuran yang merata. Industri seperti kedirgantaraan, otomotif, medis, dan lainnya yang serupa yang membutuhkan produk mereka untuk memiliki profil yang sangat presisi dan akurat, pemesinan 5-sumbu melayani yang terbaik. Karena keterlibatan manusia berkurang dalam proses proses pemesinan, maka toleransi dan standar yang tinggi dapat dicapai dengan mesin CNC 5-sumbu. Siapa pun dengan mesin yang tepat dengan pengetahuan CAD (desain berbantuan komputer) yang baik dan pemilihan bahan dapat memanfaatkan mesin CNC 5-sumbu untuk membuat produk mereka selain dari manufaktur perusahaan.

Keuntungan dari mesin CNC 5-sumbu

Ketika kita sampai sejauh ini, kita dapat menyimpulkan keuntungan dari mesin CNC 5-sumbu sebagai berikut:

  1. Kurangi waktu tunggu dan tingkatkan kecepatan produksi
  2. Meningkatkan akurasi dan kualitas proses pemesinan
  3. Kelincahan untuk mendapatkan geometri dan bentuk yang kompleks
  4. Perluas kapasitas produksi
  5. Ganti peralatan permesinan yang berbeda dengan Mesin CNC 5-sumbu tunggal
  6. Mengurangi potensi kesalahan pada setiap tahap proses pemesinan
  7. Masa pakai pemotongan lebih lama karena pemilihan pahat otomatis dan kecepatan pahat yang dioptimalkan.
  8. Finishing permukaan high end karena getaran yang lebih sedikit pada mesin CNC 5-sumbu

Memrogram Mesin CNC 5-Sumbu

Prosedur pembuatan kode-G untuk mesin CNC dimulai dari model CAD yang dirancang dalam perangkat lunak pemodelan apa pun. Kemudian model CAD secara umum diubah menjadi suatu algoritma yaitu, G-code yang berisi semua informasi yang diperlukan seperti kecepatan spindel, umpan, dan gerakan aksial alat pemotong. Algoritma yang digunakan untuk mengontrol pahat potong kecepatan tinggi mesin CNC 5-sumbu tidak jauh berbeda dengan G-Code permesinan 3-sumbu konvensional. Namun, pergerakan pahat pada sudut yang berbeda atau kemiringan posisi meja memerlukan informasi sudut maju dan jalur kelengkungan.

Saat memprogram pada sumbu 5, kami memiliki dua kemungkinan untuk mengontrol gerakan dan posisi berputar. Kita dapat menggunakan sudut putar atau vektor alat untuk menampilkan data. Vektor alat pada dasarnya adalah perintah yang ditempatkan di ujung sumbu X, Y dan Z yang memberikan informasi kepada alat untuk memutar atau memiringkan pada sudut tertentu. Aplikasi ini unik untuk setiap pengaturan mesin yang berbeda karena penggunaan vektor alat IJK. Mesin diizinkan untuk menggunakan sumbu apa pun yang tersedia untuk memposisikan pahat ke posisi yang ditentukan dan sudut kemiringannya karena tidak memerintahkan pemanggilan sumbu tertentu (A, B, atau C). Fleksibilitas ini memungkinkan bagian yang sama yang diprogram untuk dibagikan ke beberapa mesin di bengkel terlepas dari konfigurasi mesin.

Ada berbagai perangkat lunak pemrograman CNC yang dapat digunakan untuk membuat kode-G yang digunakan di mesin CNC 5-sumbu. Perangkat lunak seperti Autodesk, Mastercam, Siemens NX, PowerMill, dan Edgecam adalah perangkat lunak yang paling umum digunakan untuk memprogram mesin 5-sumbu.

Langkah-langkah yang perlu dipertimbangkan saat melakukan Proses pemesinan CNC 5-sumbu

Alat Pemotong untuk proses pemesinan CNC

Bahan alat potong yang digunakan untuk memotong atau membentuk benda kerja pada mesin CNC 5 sumbu tidak berbeda dengan mesin CNC 3 sumbu. Namun, stasiun penahan pahat sangat berbeda dan kemampuan penggantian pahat di CNC 5-sumbu jauh ditingkatkan. Mereka juga mencakup penggantian benda kerja otomatis atau pengubah palet otomatis yang mengurangi interaksi manusia dengan alat pemotong dan material selama proses manufaktur. Fleksibilitas ini juga memungkinkan produksi Campuran Tinggi atau Volume Rendah yang meningkatkan efisiensi setiap perusahaan manufaktur. Dalam pemesinan CNC 5-sumbu, ada 60 hingga 120 stasiun perkakas di majalah pengubah alat otomatis. Jumlah stasiun perkakas yang lebih banyak memberikan penyesuaian kerja pada desain yang cukup rumit.

Pemilihan bahan pahat tergantung pada faktor yang berbeda seperti bahan pahat harus 40 sampai 60 persen lebih kuat dari bahan di mana ia bekerja. Demikian pula, harus memiliki konduktivitas termal yang tinggi dengan koefisien gesekan yang rendah. Juga, fabrikasi bahan pahat harus mudah sehingga dapat dengan mudah diakses. Beberapa bahan pemotongan yang digunakan dalam permesinan CNC diberikan di bawah ini:

Baja Karbon

Bahan ini adalah bahan pemotongan paling populer yang digunakan dalam pemesinan CNC karena ketersediaannya dan biaya rendah. Ini mengandung sejumlah kecil mangan dan silikon dengan kandungan karbon 0,6 hingga 1,5%.

Baja Berkecepatan Tinggi

Material ini merupakan material kedua yang paling banyak digunakan dalam permesinan CNC karena daya tahan dan ketahanan aus yang tinggi. Ini mengandung tungsten, kromium, molibdenum dengan jumlah baja karbon yang wajar.

Karbida Semen

Bahan-bahan ini digunakan untuk operasi bahan pemotongan berkecepatan sangat tinggi karena bahan ini memiliki ketahanan termal yang tinggi dan dapat menahan suhu seperti 1000 derajat celcius. Komposisinya terutama melibatkan tungsten, titanium, dan tantalum.

Keramik

Bahan ini secara kimiawi inert dan tidak mengalami korosi sehingga dapat bertahan lebih lama dibandingkan dengan alat pemotong logam di lingkungan korosif. Alat-alat ini bahkan sepuluh kali lebih cepat dari HSS. Bahan mereka sebagian besar terdiri dari silikon nitrida dan aluminium oksida.

Bahan alat pemotong lainnya termasuk ujung intan, karbon boron nitrida, atau sermet.

Geometri Alat Pemotong

Alat pemotong 5-sumbu sedikit berbeda dari yang konvensional karena mengalami pemotongan sudut sehingga harus lebih fleksibel dengan bentuknya untuk melakukan pekerjaan.

Pabrik Akhir: Ini adalah alat pemotong putar yang dapat digunakan untuk menghilangkan material, terutama pada mesin CNC 5-sumbu. Pabrik akhir seperti mata bor digunakan untuk operasi pemesinan yang lebih multiguna. End mill adalah alat pemotong lateral yang memotong ke segala arah, berbeda dengan mata bor, yang dapat memotong material secara aksial. Berbagai kategori pabrik akhir adalah:

Penggilingan Ujung Hidung Bola: Jenis end mill ini memiliki aksi kontur 3-D ideal yang menghasilkan profil lengkung tingkat atas. Memiringkan sumbu pahat memungkinkan seruling untuk mengambil material, menariknya menjauh dari bagian daripada mendorongnya, menyebabkannya menumpuk sendiri, pemotong, dan permukaan bagian.

V-Bit: Ini juga merupakan jenis End mill dan umumnya tersedia dalam dua varian yaitu 90 o atau 60 o yang sepenuhnya tergantung pada depresi yang diperlukan pada material yang sedang diproduksi.

Penggilingan Akhir Multi-seruling: Ketika ada lebih banyak tepi yang dimainkan dengan lebih banyak seruling pada pahat pemotong, proses pemesinan dapat mempertahankan kecepatan dan pengumpanan yang lebih tinggi. Selain itu, seruling ekstra meningkatkan permukaan pemotongan pahat, menghasilkan masa pakai pahat yang lebih lama. Manfaat ini menambah tingkat penghilangan logam yang jauh lebih tinggi, permukaan akhir yang lebih baik, dan pengendalian biaya keseluruhan.

Latihan Memutar: Alat pemotong ini memiliki dua seruling dengan dua sisi untuk mengeluarkan material dari pekerjaan. Ini adalah jenis alat potong yang paling umum digunakan dalam pemesinan NC. Ini memiliki tiga bagian utama seperti alat pemotong lainnya, shank, bodi, dan ujung tombak.

Harga Mesin CNC 5-sumbu

Biaya pembelian mesin CNC 5 sumbu sangat bervariasi. Ini dapat bervariasi dari seribu dolar hingga lima ratus ribu dolar. Harga tergantung pada ukuran, fitur dan jenis mesin CNC. Beberapa faktor penting untuk variasi harga mesin CNC 5-sumbu adalah:

Beberapa perbandingan sederhana untuk berbagai jenis mesin CNC 5-sumbu diberikan di bawah ini:

Umumnya, harga mesin CNC 5-sumbu cukup tinggi tetapi siapa pun yang membutuhkan layanan mesin CNC 5-sumbu juga bisa mendapatkan pembuatan CNC khusus dengan tarif per jam.

Layanan Pemesinan CNC 5-sumbu yang Dirancang Khusus

Kebutuhan akan mesin CNC 5-sumbu telah berkembang di seluruh dunia karena penyelesaiannya yang halus, toleransi yang akurat, dan waktu yang lebih sedikit. Namun, untuk produksi volume rendah, mesin CNC bisa sangat mahal untuk dibeli dan tidak mendapatkan hasil maksimal dari mesin CNC ketika tidak ada cukup pekerjaan, atau Anda tidak membutuhkannya untuk waktu yang lama. Jadi, perusahaan atau produsen besar juga menyediakan layanan pemesinan CNC. Layanan ini dikenakan biaya per jam. Harga per jam penggunaan mesin 5-sumbu dapat kembali bervariasi pada jenis mesin CNC. Namun, pelanggan mendapatkan solusi khusus dan pembuatan suku cadang yang dipersonalisasi dengan mendapatkan layanan ini. Harga layanan pemesinan CNC 5-sumbu dapat berkisar dari $50 hingga $200 yang dapat dinegosiasikan dan ditangani langsung oleh perusahaan penyedia layanan.

Kesimpulan

Mesin CNC 5-sumbu sebenarnya berbeda dari mesin CNC 5-sisi. Ada 5 jenis mesin CNC 5-sumbu yang berbeda. Dari sudut pandang profesional, pemesinan multi-sumbu seperti pemesinan 3+2 dan pemesinan 4+1 adalah pemesinan 5-sumbu yang cukup LENGKAP. Apa yang bisa mereka lakukan adalah pemesinan 5 sisi. Tetapi pemrosesan 4+1CNC lebih mampu daripada pemrosesan 3+2.


Mesin CNC

  1. Pemesinan CNC 5-Sumbu
  2. Pemesinan CNC di Industri Otomotif
  3. Toko mesin CNC:Panduan lengkap
  4. Panduan lengkap untuk pencetakan 3D
  5. Panduan lengkap untuk suku cadang mesin
  6. Biaya Pemesinan CNC
  7. Keuntungan Mesin CNC 5-Sumbu
  8. Panduan Mesin Penggilingan CNC 5 Sumbu Lengkap
  9. Dampak Mesin CNC pada Manufaktur
  10. Masa Depan Mesin CNC