5osé CNC versus 3osé s upínacími přípravami versus elektroerozivní hloubkové obrábění (sinker EDM) pro podřezy a hluboké dutiny: co důkazy řeší

Proč prosté 3osé obrábění nemůže být odpovědí v jednom upnutí

Rotační řezný nástroj musí k prvku fyzicky dojímat a zanechává poloměr rohu všude, kde mění směr. To je omezení za obecným tvrzením, že vnitřní geometrie, jako jsou podřezy nebo uzavřené dutiny, může být obtížné nebo nemožné obrábět bez zakázkových upínacích příprav nebo vícestupňových upnutí¹⁴.

Stejné omezení se objevuje v tabulce volby procesu: CNC má problém s dosahem nástroje v hlubokých slepých dutinách a vyžaduje poloměry rohů, a proto je elektroerozivní hloubkové obrábění (sinker EDM) uvedeno jako vysoce vhodné pro obojí⁶. Volba „3osé obrábění plus chytrá upínací příprava“ tedy není bezplatná.

Kupuje přístup za dodatečná upnutí, dodatečné upínání a dodatečnou manipulaci, a zdroje tyto váží za delší dodací lhůty a vyšší složitost upnutí¹⁴. Pokud váš prvek sedí za podřezem nebo uvnitř uzavřené dutiny, berte prosté 3osé obrábění jako cestu, která potřebuje buď tuto investici do upínání, nebo jiný proces.

Ne jako základnu, vůči které oceníte vše ostatní.

Hluboká slepá dutina s ostrými rohy, nebo objemová geometrie?

Před jakýmkoliv srovnáním nákladů prvek klasifikujte. Elektroerozivní hloubkové obrábění (sinker EDM) je uváděno jako volba pro hluboké slepé dutiny, protože není průhyb nástroje a přesnost hloubky zůstává stabilní, a pro ostré vnitřní rohy, protože neexistuje limit poloměru řezného nástroje⁶.

To jsou přesně ty dvě věci, které rotační nástroj v hluboké kapse nemůže dodat⁶. Stejná tabulka vyznačuje druhý konec rozsahu.

Elektroerozivní hloubkové obrábění je na hrubé odebírání příliš pomalé a na jednoduché geometrii je to přemrženost, kde je CNC frézování rychlejší a levnější⁶. Průchozí řezy a profily se pro elektroerozivní hloubkové obrábění nedoporučují vůbec; tam sedí lépe drátové elektroerozivní obrábění (wire EDM)⁶.

Praktické čtení: pokud je obtížně dosažitelnou oblastí hluboká slepá dutina nebo ostrý vnitřní roh, EDM je proces, na který důkazy ukazují. Pokud je obtížně dosažitelnou oblastí většina objemu součásti, počítejte s hrubým obráběním frézováním a EDM si nechte na detail.

Sám zdroj uvádí CNC pro hrubování pouze u složitých dutin forem⁶.

3+2 polohování nebo simultánní 5osé obrábění?

Pokud jdete cestou 5osého obrábění, další otázkou je, jakého druhu. 5osý stroj zlepšuje přístup ke šikmým nebo vícesranným prvkům a snižuje přeupínání, a těchto benefitů lze dosáhnout 3+2 polohováním bez simultánního řezu⁴.

Při 3+2 dvě otočné osy polohují obrobek nebo hlavu a pak tuto orientaci drží, zatímco stroj řeže ve třech osách. Je popisováno jako vhodné pro šikmé otvory, šikmé kapsy a vícesranné součásti⁴.

Simultánní 5osé obrábění koordinuje lineární a rotační pohyb tak, že se orientace nástroje během řezu mění. To potřebujete, když se orientace musí měnit plynule pro přístup, vyhýbání se kolizím nebo vhodný řezný kontakt⁴.

Pokud váš prvek potřebuje jen součást podanou pod pevným úhlem, 3+2 je levnější způsob, jak získat stejný dosah. Všimněte si také, že stejný stroj umí provozovat jak 3+2, tak simultánní operace, takže toto rozlišení je volbou programování a strategie stejně jako volbou stroje⁴.

Porazí 5osé obrábění v jednom upnutí 3osé s čelistmi na míru u vaší součásti?

Porovnávejte celkové náklady na součást, ne strojní hodinové sazby. Programování, upnutí, upínání, doba cyklu, kontrola a množství všechny posouvají výsledek⁴.

U vícesranné součásti potřebuje 3osé obrábění hliníkové měkké čelisti na míru pro každou operaci. A práce nástrojárny, zásoba materiálu a ruční přeupínání napříč těmito upnutími mohou překonat vyšší hodinovou fakturační sazbu procesu 5osého obrábění v jednom upnutí¹⁵.

5osý proces dokáže vytvořit složitou geometrii v jednom upnutí, což zdroj váže s nižšími výrobními náklady, kratšími dodacími lhůtami a lepší přesností²⁵. To nedělá z 5osého obrábění obecně levnější odpověď.

Stejný zdroj poznamenává, že 5osé stroje jsou dražší, někdy kolem pětinásobku ceny 3osého stroje, a potřebují specializovanější programování a školení obsluhy²⁵. U plochých desek, mělkých krytů a prizmatických součástí dosažitelných z jednoho směru si 3osé obrábění ponechává nejnižší hodinovou sazbu a nulový náklad na složité nástroje¹⁵.

Pro vaši součást spočítejte upnutí, která každá cesta potřebuje, a požádejte dílnu, aby nacenila práci na upínání a přeupínání odděleně od strojní sazby. Zdroje neuvádějí žádné přechodové množství, takže srovnání musí být naceněno, ne předpokládáno.

Dvě různá rizika přesnosti: prvek a vyznačená tolerance

První riziko pochází z geometrie. Velmi tenké stěny, hluboké kapsy a malé složité detaily se obrábí přesně obtížněji, protože tenké stěny vibrují nebo se pod řezem prohýbají a dimenzionální konzistence trpí²⁴.

Stáří stroje, tuhost, přesnost vřetena a stav také určují, co daný stroj dokáže udržet²⁴. Elektroerozivní hloubkové obrábění tomuto v hlubokých slepých dutinách částečně uniká, kde absence průhybu nástroje dává stabilní přesnost hloubky⁶.

Druhé riziko vytváříte sami na výkresu. Zpřísnění pásma tolerance nutí k pomalejší dokončovací práci, častějším výměnám nástroje a plné kontrole, a relativní náklady stoupají strmě, jak se pásmo zužuje²⁸.

Stejný zdroj váže užší pásma ke 100% kontrole na měřicím stroji (CMM) a klesající výtěžnosti²⁸. Při specifikaci ta dvě oddělte.

Užší pásmo dejte jen na spojovací nebo vyrovnávací prvky, které ho potřebují. A nekritickou geometrii nechte na obecné toleranci, aby dílna nekontrolovala celou součást podle nejpřísnější vyznačené tolerance^24,28.

Kontroly před odesláním RFQ

Jedná se o kontroly fyzické vhodnosti. Proces může být správnou metalurgickou nebo geometrickou odpovědí a přesto pro vaši součást být nedostupný.

• ✓Potvrďte, že součást zapadá do rozsahu výkyvu kloubového stolu, pokud je cenová nabídka na 5osý stroj s kloubovým stolem.
• ✓Pokud je součást po tepelném zpracování kalenou ocelí, EDM zůstává vhodné, protože je z větší části nezávislé na tvrdosti.
• ✓Pokud je prvek průchozí řez nebo jednoduchý profil, elektroerozivní hloubkové obrábění (sinker EDM) se nedoporučuje; zeptejte se místo toho na drátové elektroerozivní obrábění (wire EDM) nebo CNC.
• ✓Zeptejte se, zda cenová nabídka dílny na 5osé obrábění používá 3+2 polohování nebo simultánní řez, protože stejný stroj umí obojí.
• ✓Požádejte dílnu, aby práci na upínání a přeupínání vyčíslila odděleně od strojní hodinové sazby.

Kde se zdroje rozcházejí na tom, která cesta je levnější

Otázka nákladů nemá napříč těmito zdroji jednu odpověď. Obě níže uvedená stanoviska jsou podmíněná a podmínka — geometrie a objem součásti — je to, co musíte zkontrolovat proti vlastnímu výkresu.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.