5 軸 CNC 加工の利点と設計のヒント

5 軸 CNC 加工の利点と設計のヒント

の 5軸CNC加工 ここでの加工とは、工作機械に少なくとも 5 つの座標軸 (3 つの直線座標と 2 つの回転座標) があり、コンピューター数値制御システムの制御下で同時に加工できることを意味します。そんな5軸リンケージ CNC加工 一般的な三軸連動CNC加工との比較です。

以下は、5 軸 CNC 加工の利点です。

1) 3 軸 CNC 工作機械では加工できない連続した滑らかな自由曲面を持つ部品や、1 回のクランプでの加工が困難な部品を加工できます。

例えば、航空宇宙エンジンや蒸気タービンのブレード、船舶のスクリュープロペラ、特殊な曲面や複雑なキャビティや穴などを持つシェルや金型が多く、3軸による加工など CNC 加工中は加工中の姿勢角を変更することはできません。自由度を加工する際に、干渉や過小加工が発生する（つまり加工できない）場合があります。5軸リンク工作機械で加工する場合、加工中に工具とワークの位置と角度をいつでも調整できるため、工具とワークの干渉を回避し、すべての加工を行うことができます。一度に完了します。

2) 自由曲面の加工精度、品質、効率を向上させることができます。

例えば、3軸工作機械で複雑な曲面を加工する場合、ボールエンドミルがよく使われます。ボールエンドミルカッターは点接触で成形されるため、切削効率が低くなります。さらに、機械加工中に工具とワークピースの角度を調整することはできません。ボール エンド フライス カッターの切削に最適な切削点 (つまり、ボール エンドで最も線速度が高い点) であり、切削点が回転の中心線上にある場合があります。ボールアイスドラゴンナイフはゼロに等しい.このとき、不当な切削効率は非常に低く、加工面の品質は著しく低下し、手作業による修理が必要になることが多いため、精度が失われる可能性があります。機械加工には 5 軸工作機械が使用されます。工具ワークの位置・姿勢をいつでも調整できるので、ズレが生じても、工具の最適な切削点を駆使して切削したり、線接触成形スパイラルエンドミルを使用したりすることができます。点接触成形のボールエンドフライスカッターに代わるもので、工具とワークの姿勢角をさらに最適化することで、より高い切削速度と切削線幅を得るために、より均一なフライス加工を行うことができます。より高い切削効率とより多くを得る 一定のポーズ角度と最適化されたポーズ角度で同じ自由曲面サーフェスをフライス加工した効果の例として、良好な加工面品質が図に示されています。姿勢角一定のブレードミリング（スターツ法）は、姿勢角を最適化したブレードミリング（Pミリング法 - スター社特許）に比べて面粗度が一段低くなり、加工時間も短縮されます。後者は 30 ～ 130% 多くなります。

表面品質グレードの平均 Ra 値は、N81.6-3.2um、N70.8-1.6um、N60.4-0.4um です。

3) 5軸加工機の構造上の特徴

5軸加工工作機械と一般工作機械の最大の違いは、通常の工作機械の直線座標3軸に加えて、回転座標軸が少なくとも2軸あり、5軸連動で加工できることです。 .

5 軸加工工作機械の違いは、垂直点と水平点に加えて、主に 5 軸の動きの構造と 5 つの動きの分布 (構成) にあります。一般的に、5 軸工作機械には 3 つの構造タイプと 3 つのモーション構成方法があります。この 2 つの組み合わせにより、9 つの可能な 5 軸構造タイプが得られます。

そのため、複雑な構造の部品は 1 つの水平線で行うことができず、分割して溶接することはできません。5 軸 CNC フライス加工を使用する必要があります。