Mitä tarkoittaa 5-akselinen koneistus?

5-akselinen koneistus tarkoittaa CNC-koneistustapaa, jossa työkalu voi liikkua viiden eri akselin suuntaisesti samanaikaisesti. Kolmen lineaarisen akselin (X, Y, Z) lisäksi kone hyödyntää kahta kiertävää akselia, jotka mahdollistavat työkalun tai kappaleen kallistamisen ja pyörittämisen. Tämä tekee monimutkaisten geometrioiden valmistamisesta tarkempaa ja tehokkaampaa kuin perinteisillä menetelmillä. Alla käymme läpi, miten tekniikka toimii, mitä hyötyjä se tarjoaa ja milloin sen käyttö on perusteltua.

Miten 5-akselinen koneistus eroaa 3-akselisesta?

3-akselisessa koneistuksessa työkalu liikkuu kolmessa suunnassa: vasemmalle ja oikealle (X), eteen ja taakse (Y) sekä ylös ja alas (Z). 5-akselisessa koneistuksessa näiden lineaaristen liikkeiden lisäksi kone pystyy kallistamaan työkalua tai kääntämään kappaletta kahdella lisäakselilla, jolloin kaikki kappaleen pinnat ovat saavutettavissa yhdellä kiinnityksellä.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että 3-akselisella koneella monimutkaiset kappaleet vaativat useita erillisiä kiinnityksiä ja asennuksia. Jokainen uudelleenkiinnitys lisää virheen mahdollisuutta ja kuluttaa aikaa. 5-akselisella koneella kappale voidaan useimmiten koneistaa valmiiksi yhdessä kiinnityksessä, mikä parantaa mittatarkkuutta merkittävästi.

Meillä Metallisorvaamo M.Hakalalla on käytössä sorvaavalla pöydällä varustettuja 5-akselisia työstökeskuksia, joissa yhdistyvät jyrsintä ja sorvaus saman kiinnityksen aikana. Tämä niin sanottu FD-teknologia vie tarkkuuden vielä askelta pidemmälle, sillä kappaleen heitottomuus ja mittatarkkuus ovat poikkeuksellisen korkealla tasolla.

Mitä hyötyjä 5-akselisesta koneistuksesta on?

5-akselisen koneistuksen keskeisimmät hyödyt ovat parempi mittatarkkuus, lyhyemmät läpimenoajat ja kyky valmistaa geometrisesti vaativia kappaleita, joita ei muuten pystyttäisi koneistamaan lainkaan. Yksi kiinnitys tarkoittaa vähemmän virheitä, vähemmän välivaiheita ja nopeampaa toimitusta.

Konkreettisina etuina voidaan nostaa esiin seuraavat:

  • Yhdistelmäkoneistus yhdellä kiinnityksellä: Jyrsintä, sorvaus ja poraus onnistuvat samalla koneella ilman kappaleen siirtämistä.
  • Parempi pinnanlaatu: Työkalu voi lähestyä pintaa optimaalisessa kulmassa, jolloin lopputulos on tasaisempi ja viimeistellympi.
  • Lyhyemmät työkalut: Kun kappaletta voidaan kallistaa, työkalun ei tarvitse olla yhtä pitkä, mikä vähentää tärinää ja parantaa tarkkuutta.
  • Nopeampi tuotanto: Vähemmän kiinnityksiä tarkoittaa lyhyempiä kokonaisläpimenoaikoja myös suuremmissa sarjoissa.
  • Monimutkaiset muodot mahdollisia: Vapaamuotoiset pinnat, alileikkaukset ja kierteytykset onnistuvat, joita 3-akselisella koneella ei pystyttäisi toteuttamaan.

Millaisiin kappaleisiin 5-akselinen koneistus sopii?

5-akselinen koneistus sopii parhaiten kappaleisiin, joissa on monimutkaisia geometrioita, useita koneistettavia pintoja tai tiukat mittatoleranssit. Tyypillisiä esimerkkejä ovat impellerit, valuaihiot, muotit, turbiiniosat ja erilaiset prosessiteollisuuden komponentit, joissa kappaleen muoto ei salli yksinkertaista 3-akselista lähestymistä.

Erityisen hyvin tekniikka soveltuu kappaleille, joissa:

  • Koneistettavia pintoja on useammalta kuin kahdelta suunnalta
  • Toleranssivaatimukset ovat tiukat ja uudelleenkiinnitykset lisäisivät virheen riskiä
  • Kappaleen muoto on vapaamuotoinen tai sisältää kaarevuuksia
  • Sarjakoko on pieni tai tuote on prototyyppi, jossa jokainen kappale on kriittinen

Meillä suurin koneistettava kappaleen halkaisija yltää 2 500 millimetriin ja kappaleen maksimipaino jyrsinnässä on 7 000 kilogrammaa, joten myös suuret teollisuuskomponentit onnistuvat ongelmitta. Tutustu koneistuspalveluihimme tarkemmin.

Milloin 5-akselinen koneistus ei ole tarpeen?

5-akselinen koneistus ei ole aina välttämätöntä. Jos kappale on geometrialtaan yksinkertainen, sillä on vain yksi tai kaksi koneistettavaa pintaa ja toleranssivaatimukset ovat väljemmät, 3-akselinen koneistus tai sorvaus riittää täysin. Yksinkertaisille pyörähdyssymmetrisille kappaleille perinteinen CNC-sorvaus on usein nopein ja kustannustehokkain ratkaisu.

Käytännössä kannattaa valita yksinkertaisempi koneistustapa silloin, kun:

  • Kappale on tasainen tai pyörähdyssymmetrinen ilman monimutkaisia muotoja
  • Tuotantosarjat ovat suuria ja kappaleet identtisiä, jolloin yksinkertaisempi kone riittää
  • Toleranssivaatimukset sallivat useamman kiinnityksen ilman merkittävää tarkkuuden menetystä

Oikean koneistustavan valinta on osa hyvää tuotantosuunnittelua. Asiantunteva alihankintakumppani osaa suositella tilanteeseen sopivinta ratkaisua.

Mitä materiaaleja voidaan koneistaa 5-akselisesti?

5-akselisella CNC-koneistuksella voidaan työstää käytännössä kaikkia yleisimpiä teollisuusmetalleja sekä useita muoveja. Materiaali ei rajoita koneistustapaa, vaan valinta tehdään kappaleen muodon, toleranssien ja tuotantomäärän perusteella.

Tyypillisimpiä 5-akselisesti koneistettavia materiaaleja ovat:

  • Ruostumaton teräs ja haponkestävä teräs: Vaativissa prosessiteollisuuden ja kemianteollisuuden sovelluksissa yleisimpiä materiaaleja, joissa Metallisorvaamo M.Hakalalla on erityinen asiantuntemus.
  • Alumiini: Kevyt ja helposti koneistettava materiaali, jota käytetään laajasti konepaja- ja lentoteollisuudessa.
  • Titaani: Luja ja korroosionkestävä erikoismetalli, joka vaatii erityisosaamista koneistuksessa.
  • Pronssi ja erikoisseokset: Soveltuvat vaativiin laakeri- ja tiivistesovelluksiin.
  • Muovi: Tietyt tekniset muovit soveltuvat 5-akseliseen koneistukseen prototyyppeihin ja erikoisosiin.

Materiaalin saatavuus on osa sujuvaa toimitusketjua. Laaja materiaalivarasto mahdollistaa nopeat toimitukset myös erikoisemmissa tarpeissa. Haluatko tietää lisää tai pyytää tarjouksen? Ota yhteyttä ja kerro tarpeistasi.