П'ятикоординатне фрезерний верстат з ЧПУ відрізняється від 4 х осьових фрезерних верстатів з ЧПУ і трикоординатних полягає в тому, що в даному автоматі конструкцією передбачена шпиндельная головка, що має можливість одночасно рухатися в 2 площинах, розташованих під кутом 90 градусів по відношенню до площини деталі, над якою проводиться робота.
Якщо сказати інакше, то 5-ти осьовий верстат має п'ять ступенів свободи - це означає, що фреза може здійснювати рух вгору-вниз, ставати уздовж і поперек заготовки, і до того ж в конструкцію вноситься можливість обробляти заготовку фрезою, розташованої під кутом до оброблюваного тілу.
В іншому, їх конструкція майже не відрізняється від традиційних фрезеров з ЧПУ. Вона складається з робочого поля з системою фіксації матеріалу і крокових двигунів або сервоприводів. В основному на машини, обладнані п'ятьма координатами, встановлюються сервоприводи через їх високої точності і зворотного зв'язку.
Особливою відзнакою є кріплення до осі шпинделя, що має спеціальний поворотний механізм, що дозволяє нахиляти робочий інструмент на будь-який кут, чого не може робити 4х осьової автомат. Також важливо відзначити, що на п'ятикоординатних машинах є спеціальні датчики, які виконують контроль за виробленої роботою.
Основні плюси обробки 5-ти координатних автоматом
Переваги обробки на 5-ти координатному автоматі не закінчуються на фрезерування деталей, що мають складну форму. Навіть найпростіші деталі часто мають у своїй будові дуже багато елементів, які ускладнюють їх виготовлення на традиційному верстаті, наприклад, це заокруглення, бобишки, ребра жорсткості, галтелі.
І самим складним у всьому виробництві таких деталей є свердління безлічі отворів, розташованих не в одній площині.
Обробка матеріалів і виготовлення цих виробів є досить складне завдання для людини, який планує процес їх виробництва. В такому випадку, фрезерний верстат з ЧПУ і з поворотною віссю дає можливість без труднощів проводити обробку найрізноманітніших елементів деталі, не вдаючись до зупинки роботи машини і не перезакріплені заготовку на робочому столі.
Ця можливість не тільки значно допомагає заощадити час, який витрачається на виробництво деталі, але і забезпечить високу якість обробки, виключаючи з процесу людський фактор, тому що відсутня необхідність втручання оператора при установці фрези «в нуль» на початку кожної ділянки.
Особливості 5-ти координатної обробки
Процес виробництва виробів на обладнанні з числовим програмним управлінням можна розбити на дві частини, що йдуть одна за одною:
- створення програми, яка буде керувати верстатом, безпосередня її запис в пам'ять верстата і подальша механічна обробка заготовки. Так як обробка на такому верстаті, як 5 ти координатний фрезерний, залежить тільки від можливостей обладнання, і в основному не залежать від оператора ЧПУ, то за написання програми, яка в подальшому буде використана при обробці матеріалу, відповідає безпосередньо тільки обслуговуючий персонал.
Трохи спростивши процес, розглянемо послідовність написання програми для фрезерного верстата, що має програмне керування, в такому вигляді:
- креслення і промальовування (або взяття з інтернету готової) 3D-моделі виробу;
- продумування шляху руху ріжучого інструменту (2 типу - чорновий і чистовий);
- внесення написаної програми в пам'ять верстата і використання необхідного постпроцесора, придатного для необхідної моделі фрезерного верстата.
В даний час дуже мало CAM-систем дають можливість програмування для одночасної роботи машини у всіх 5 осях.
Сама технологія дуже складна і повинна вирішувати такі питання:
- фрезерування контуру (включаючи складні форми);
- контроль положення робочого інструмента на протязі всього процесу обробки (таку функцію має і фрезерний четирехкоордінатний верстат з чпу і 5 координатний фрезерний верстат з чпу);
- зняття і відведення стружки від місця різу;
- постійний контроль за кутом нахилу фрези і шпинделя.
5 координатний фрезерний верстат ЧПУ має можливість виробляти фрезерування як вертикальних, так і горизонтальних сторін заготовки, різання самих різних кутів, сверловка отворів під самими різними кутами, і обробку елементів всередині самої деталі (поднутреніем).
За допомогою використання цих машин, у людини утворюється можливість точної обробки складних поверхонь будь-яких деталей, які важко обробити на обладнанні, такому як трьохкоординатний фрезерний верстат з ЧПУ або 4 х координатний фрезерний верстат.