Kas sellel detailil tõesti on vaja 5-telist töötlemist või piisab 3-teljulisest?

Alustage ligipääsetavusest: kas iga element saab lõigata ühest või kahest fikseeritud suunast?

Esimene küsimus ei ole, kui keeruline detail välja näeb, vaid kas tööriist saab saavutada iga kriitilise elemendi ilma oma suunda töökese suhtes muutmata. 3-teljelisel masinal liigub tööriist ainult X, Y ja Z telje suunas, seega uue pinna saavutamine tähendab peatumist, lahtiklambrimist ja detaili ümberpaigutamist uues kinnitusvahendis⁸.

Kui kõik kriitilised elemendid saab saavutada väikese arvu otsesete seadistustega fikseeritud tööriista suundadega, kirjeldatakse 3-telist töötlemist kui praktilist ja kulutõhusat³. Just see on mehhanism kogu otsuse taga: kui suunda ei pea kunagi muutma, ei osta täiendavad pöördsed teljed mitte midagi ja nendega seotud lisahind makstakse võimekuse eest, mida detail ei kasuta^3,4.

Geomeetriapäästikud, mis tõukavad detaili 3-teljelt ära, on nurga all või liitnurga all olevad elemendid, alalõiked, süvavõõnad, mitme tauga elemendid ja pidevalt skulpteeritud pinnad^4,8,15,17. Elemendid, mis on ligipääsetavad ainult ühest või kahest suunast, on vastupidine juhtum, kus 3-teljeline võib piisata⁴.

Ükski allikas selles kogumikus ei anna kvantitatiivset ligipääsetavuse või üleulatuvuse kriteeriumi, mis muudaks 5-teljelist töötlemist antud geomeetriale kohustuslikuks, seega jääb klassifikatsiooniks hinnang ligipääsu kohta, mitte läbib/ei-läbi test^3,4,8,15,17.

Nurga all augud ja mitme tauga detailid: indekseeritud 3+2 enne samaaegset 5-telist

Kui detailil on nurga all augud, kaldu süvendid või elemendid mitte-ortogonaalsetel pindadel, ei tähenda see automaatselt samaaegset 5-telist töötlemist. 3+2 töötlemises indekseeritakse kaks pöörast telge nõutud nurgale ja lukustatakse enne lõikamise algust ja masin lõikab seejärel, nagu oleks 3-teljeline masin selle nurga all⁸.

Pöördsed teljed hoiavad suunda, seega element saavutatakse ilma igasuguse pideva tööriistatelje liikumiseta lõikamise ajal^3,8. Just seepärast esitatakse 3+2 korduvalt kui kulutõhus tee nurga all augude, kaldu süvendite ja mitme tauga detailide jaoks, kusjuures täielik samaaegne 5-teline töötlemine reserveeritakse detailidele, mis seda tegelikult vajavad^3,8.

Üks allikas väidab, et 3+2 annab sama mõõtmelise täpsuse kui samaaegne 5-teline töötlemine, vähendades programmeerimise aega ja tootmiskulu, tingimusel et kõik elemendid on saavutatavad indekseeritud paigutuse kaudu¹⁵. See väide on ulatustatud detailidele, mille elemendid on indeksiga saavutatavad; see ei ole üldine täpsuse ekvivalents kahe meetodi vahel.

Praktiline järeldus pakkumuse jaoks on, et "5-teljeline" tarnija määra tabelil võib tähendada kumbagi meetodit ja sama masin saab teostada nii 3+2 kui ka samaaegseid operatsioone³. Küsige, kumb on pakutud, enne hindade võrdlemist.

Kui ainult samaaegne 5-teline töötlemine sobib

Samaaegne 5-teline töötlemine koordineerib lineaarset ja pööratud liikumist, nii et tööriista suund saab muutuda lõikamise ajal³. See pidev muutmine on eristav nõue.

Just see teeb võimalikuks töödelda pidevalt kumer pindu, rootorite labasid, turbiini aerofolide ja skulpteeritud meditsiinilisi implantaate ühe tööriistatee abil⁸. Vabakujulised pinnad, süvavõõnad, alalõiked ja elemendid, mis vajavad tööriistanurga muutmist lõikamise ajal, kirjeldatakse kui juhtumid, kus samaaegne 5-teline töötlemine on parem valik¹⁵.

Kõigis allikates koonduvad geomeetriapäästikud ühele reale: fikseeritud suunaga elemendid võivad jääda 3-teljele, nurga all ja mitme tauga elemendid saab käsitleda indekseeritud 3+2-ga ja ainult pidevalt muutuv tööriista suund on seotud samaaegse 5-teljega^4,8,15,17. Kontuurilised või skulpteeritud pinnad, nagu turbiini labad ja rootorid, nimetatakse kui nõudvat samaaegset liikumist¹⁷.

Mida allikad ei paku, on juhtiv standard või kvantitatiivne kriteerium, mis muudaks samaaegse 5-telje konkreetsele geomeetriale kohustuslikuks^4,8,15,17. Klassifikatsioon tugineb sellele, kas tööriistatelj peab lõikamise ajal liikuma, mitte avaldatud piirangule.

Rist-pinna tolerants ja baasi sidusus: põhjus eelistada ühte seadistust

Tolerantsinõuded võivad sunnida ühe seadistuse töötlemist isegi siis, kui geomeetria näib saavutatav. Iga kord, kui detail 3-teljelisel masinal uuesti klambritakse, nihkub baas veidi ja see nihe lisab positsioonivea pindadele, mis töödeldi erinevates seadistustes^17,19.

Kui kaks või enam kriitilist pinda peavad hoidma tõelist positsiooni või profiili üksteise suhtes või kui GD&T seob mitu pinda ühe baasiga, viitavad allikad hoopis 3+2 või samaaegsele 5-teljele²⁰.

Ühe referentspunkti hoidmine kogu töö jaoks on mehhanism: ühe seadistuse töötlemine eemaldab baasi nihke, mis kuhjub ümberpaigutuste peale, just seepärast on teatatud, et rist-pinna tõese positsiooni tolerantsid hoiatakse paremini, kui detaili ei liigutata¹⁹. Sama loogika kehtib tööriista ligipääsu kohta.

Süvavõõnad ja õhukesed seinad soosivad masinat, mis saab detaili kallutada, sest kallutamine laseb lühemal, jäikemal tööriistal elementi saavutada, mitte pika ulatusega tööriistal, mis paindub ja väriseb¹⁷. Üks allikas raamistab valiku kolme riski minimeerimisena, mitte telgede loendamisena: tööriista ligipääs, seadistuste arv ja baasistrateegia²⁰.

See raamistus on kasulik kontroll-loendina, kuid allikad ei sea numbrilist tolerantsi ega üleulatuvuse väärtust, mille juures 3-teljeline lakkab olemast elujõuline.

Loendage 3-teljelised seadistused enne 5-telje lisahinna aktsepteerimist

Seadistuste arv on kang, mida hankija saab jooniselt tegelikult loendada ja see on punkt, kus 5-telje lisahind hakkab välja nägema teistsugune. Ühe allika kogemusreegel on ka pakkuda 5-telist töötlemist, kui detail vajab nelja või enamat 3-teljelist seadistust¹⁷.

See on sõelumisprompt ühelt allikalt, mitte tööstuslik läviväärtus.

Kulu: võrrelge kogu detaili hinda, mitte tunnimäära

Tunnimäära suund ei ole vaidlustatud: 5-teljeliste masinate määrad on teatatud kõrgematena kui 3-teljelised määrad^23,25,26. Mida see detaili hinnaga teeb, sõltub sellest, kui palju seadistust, kinnitusvahendeid ja tsükli aega 5-teline tee eemaldab.

Iga 3-teljeline seadistus hõlmab eemaldamist, puhastamist, ümberpaigutamist, uuesti klambrimist ja uuesti sondimist, mis lisab käsitsemise aja, masina seisakuaja ja tolerantside kuhjumise riski²³. Kui need kulud langevad piisavalt madalale, võib kõrgemat määra üle kaaluda; kui ei, võidab madalam 3-teljeline määr²⁹.

Programmeerimine on vastukaal. Keeruline 5-teline töö kannab reaalset CAM-i, simulatsiooni ja kinnitamise kulu ja lihtsam detail, disainitud kahele 3-teljelisele seadistusele, võib olla odavam kui keeruline 5-teline detail halva ligipääsuga²³.

Maht lõikab lihtsal detailidel teise suuna: suure mahul jooksud lihtsatel prismaatilistel detailidel kirjeldatakse kui majanduslikumad 3-teljel, samal ajal kui madala-keskse mahu keerulised detailid on koht, kus 5-teline vähendab seadistuse aega ja suurendab korratavust⁴. Ükski allikas selles kogumikus ei kehtesta numbrilist tasuvuspunkti mahtu, seega võrdlus tuleb teha tegelikul pakkumusel, mitte reeglile.

Tarneaeg: seadistuste vähendamine keerukatel detailidel, mitte üldine kiiruse eelis

5-telje tarneaja kasu tuleb samast kohast kui kulu kasu: vähem seadistusi keerukal geomeetrial. Mitut pinda saab töödelda ühes seadistuses, mis vähendab seadistuse aega ja inimese sekkumist keerukatel detailidel⁴.

Lihtsa detaili puhul märgib sama allikas, et 3-teljeline seadistus võib tegelikult olla kiirem⁴. Masina aeg on ainult osa pildist.

Tööriistade valmistamine, materjali hankimine, järjekorra aeg, sekundaarne viimastlus, dokumentatsioon, saatmine ja ümbertöötlemine lisavad igaüks tarneajale ja ükski neist ei muutu masinate telgede arvuga³⁰. Just seepärast saab 5-teline tee lühendada keeruka detaili töötlemise osa ja ikkagi mitte liigutada pakutud tarnekuupäeva palju.

Ükski allikas selles kogumikus ei anna pakutud 3-teljelise versus 5-teljelise tarneaega võrreldava detaili jaoks, seega käsitlege iga teljepõhist tarneaja väidet pakkumusel kui midagi, mida üksikasjastada, mitte aktsepteerida.

Mida tarnija kohta kontrollida enne 5-telje töö omistamist

Kvalifikatsioonikontrollid, mis on nimetatud täpsustööde jaoks, on kvaliteedisertifitseerimine ja kontrolliseadmed, mida töökoda tegelikult kasutab, mitte telgede arv masinal.

Kus kulunäitajad ei ole nõus

Allikad nõustuvad, et 5-teljeliste masinate tunnimäärad seisavad üle 3-teljeliste määrade ja ei ole nõus selle osas, mida see kogule teeb. Allolevad read hoiavad mõlemad positsioonid nähtavad; viimane veerg ütleb, kumma poole pakkumusel kontrollida.

What the sources do not establish

• Ükski allikas ei anna 5-teljelise masina tunnimäära näitajat ega CAM-i tarkvara ja postprotsessori kulu.
• Ükski allikas ei anna numbrilist tootmismahu või partii suuruse tasuvuspunkti 3-teljelise ja 5-teljelise vahel.
• Ükski allikas ei anna pakutud 3-teljelise versus 5-teljelise tarneaega võrreldava detaili jaoks.
• Ükski allikas ei anna pinnaviimastluse Ra/Rz väärtusi, mida ei saa saavutada ümberpaigutamisega 3-teljel.
• Ühtegi juhtivat standardit ega autoriteetset tehnilist allikat, mis kehtestaks, millal 5-teljeline on kohustuslik, ei ole.
• EDM, sepistamine ja aditiivne tootmine kui viisid 5-telje vältimiseks ei ole sisuliselt käsitletud.
• NADCAP-i akrediteering ja 5-teljeliste masinate täpsusspetsifikatsioonid ei ole käsitletud.
• Tarnija sertifitseerimise, masinate arvu ja täitmise aja väited allikates ei ole sõltumatult kontrollitud.