Το κέντρο επεξεργασίας ενσωματώνει ένα ταυτόχρονο σύστημα ελέγχου πέντε αξόνων που υποστηρίζεται από περιστρεφόμενα τραπέζια υψηλής ροπής.Τα όργανα υποστήριξης εργασίας σχεδιάστηκαν για να ελαχιστοποιούν τις δονήσεις και να βελτιώνουν την επαναληπτικότητα.
Η επικύρωση της διαδικασίας βασίστηκε σε εσωτερικές δοκιμές παραγωγής με τη χρήση δειγμάτων από ανοξείδωτο χάλυβα 304, αλουμίνιο 7075 και τιτάνιο Ti-6Al-4V.Τα κριτήρια αναφοράς προέκυψαν από δοκιμές γεωμετρικής ακρίβειας ISO 230-1 και προηγούμενες εκθέσεις επιδόσεων του κλάδου.
Η ακρίβεια μετρήθηκε με τη χρήση μηχανής μέτρησης συντεταγμένων (CMM, Zeiss Contura).Στατιστική ανάλυση που εφαρμόζεται ANOVA για τη σύγκριση της αποκλίσεις σε πολλαπλές παραμέτρους κοπήςΌλες οι μέθοδοι σχεδιάστηκαν για να εξασφαλίσουν την πλήρη αναπαραγωγιμότητα.
Ο πίνακας 1 συγκρίνει τις αποκλίσεις στις ανοχές θέσης τρύπας μεταξύ τριών άξων και πενταάξων επεξεργασιών.σε σύγκριση με ± 15 μm για τρεις άξονες.
Πίνακας 1: Σύγκριση ανοχής θέσης τρύπας
| Υλικό | Απόκλιση 3 άξων (μm) | Απόκλιση 5 άξονων (μm) |
|---|---|---|
| ΣΥ304 | ± 14.6 | ±4.8 |
| Αλ 7075 | ±12.3 | ±3.9 |
| Ti-6Al-4V | ± 15.7 | ±5.2 |
Οι ενδείξεις του προφίλομέτρου έδειξαν τιμή Ra 0,6 μm σε μέρη πέντε άξων έναντι 1,4 μm σε τρία άξια, αποδεικνύοντας βελτιωμένο φινίρισμα λόγω βελτιστοποιημένου προσανατολισμού του εργαλείου.
Κατά μέσο όρο, ο χρόνος επεξεργασίας μειώθηκε κατά 25% καθώς εξαλείφθηκαν οι πολλαπλές ρυθμίσεις.
(Σχήμα 1: Σύγκριση χρόνου κύκλου μεταξύ τριών-άξονων και πεντά-άξονων επεξεργασιών)
Τα κέρδη ακρίβειας αποδίδονται στην μειωμένη επανατοποθέτηση και την ικανότητα διατήρησης του προσανατολισμού του εργαλείου κάθετα στην επιφάνεια κοπής.Βελτιωμένο φινίρισμα της επιφάνειας από την ελαχιστοποίηση της εκτροπή εργαλείων και την βελτιστοποίηση της εμπλοκής.
Οι δοκιμές περιορίστηκαν σε μικρά και μεσαία εξαρτήματα υπό ελεγχόμενες εργοστασιακές συνθήκες.
Η υιοθέτηση κέντρων πέντε άξονων επιτρέπει στους κατασκευαστές να ενοποιούν τις ροές εργασίας, να μειώνουν την ανθρώπινη παρέμβαση,και να επιτύχουν υψηλότερη απόδοση σε βιομηχανίες που απαιτούν περίπλοκες γεωμετρικές δομές, όπως οι λεπίδες των τουρμπίνων ή τα ορθοπεδικά εμφυτεύματα.
Η μελέτη επιβεβαιώνει ότι τα κέντρα επεξεργασίας πέντε αξόνων βελτιώνουν σημαντικά την ακρίβεια των διαστάσεων, την τελική επιφάνεια και την παραγωγικότητα σε σύγκριση με τις συμβατικές διαδικασίες τριών αξόνων.Η ικανότητα ολοκλήρωσης σύνθετων γεωμετριών σε μία και μοναδική εγκατάσταση μειώνει την συσσώρευση σφαλμάτων και το κόστοςΗ μελλοντική έρευνα θα πρέπει να επεκταθεί προς δοκιμές παραγωγής μεγάλης κλίμακας και βελτιστοποίηση των στρατηγικών προσαρμοστικής οδού εργαλείων για εξωτικά υλικά.