5-akselinen koneistus vähentää kiinnityskertoja siten, että kappale voidaan työstää useimmiten yhdellä ainoalla kiinnityksellä useiden sijaan. Tämä on mahdollista, koska työkalu pääsee lähestymään kappaletta viidestä eri suunnasta ilman, että kappale täytyy irrottaa ja asettaa uudelleen. Tuloksena syntyy tarkempia komponentteja nopeammin ja pienemmällä virhemarginaalilla. Seuraavissa osioissa käymme läpi, mitä tämä käytännössä tarkoittaa ja milloin 5-akselinen koneistus kannattaa valita.
Kiinnityskertoja ovat ne työvaiheet, joissa kappale irrotetaan koneesta, käännetään tai asemoidaan uudelleen ja kiinnitetään takaisin, jotta seuraava työstöpinta saadaan käsiteltyä. Perinteisessä koneistuksessa tämä voi tarkoittaa kolmesta kuuteen erillistä kiinnitystä yhtä kappaletta kohden. 5-akselisessa koneistuksessa sama kappale työstetään usein alusta loppuun yhdellä kiinnityksellä.
Kiinnitysvaihe on aina riski: jokainen uudelleenasemointi tuo mukanaan mahdollisuuden pienelle asemointivirheelle. Lisäksi jokainen kiinnitys vie aikaa sekä koneistajalta että koneelta. Kun kiinnityskertoja vähennetään minimiin, vähenevät samalla sekä virhemahdollisuudet että odotusajat. Tämä on yksi keskeisimmistä syistä, miksi vaativassa tarkkuuskoneistuksessa siirrytään yhä useammin 5-akselisiin ratkaisuihin.
3-akselinen CNC-koneistus tarkoittaa, että työkalu liikkuu kolmessa suunnassa: vasemmalle ja oikealle (X), eteen ja taakse (Y) sekä ylös ja alas (Z). Kappale itsessään pysyy paikallaan. 5-akselisessa koneistuksessa näiden kolmen lineaarisen akselin lisäksi käytössä on kaksi rotaatioakselia, jotka mahdollistavat kappaleen tai työkalun kallistamisen ja kääntämisen.
Käytännössä tämä tarkoittaa, että työkalu voi lähestyä kappaletta lähes mistä kulmasta tahansa. Meillä on käytössä sorvaavalla pöydällä varustettuja 5-akselisia työstökeskuksia, joissa rotaatiopöytä pyörii ja kallistuu, jolloin kappale saadaan koneistettua ja sorvattua samalla kiinnityksellä. Tämä yhdistelmä on erityisen tehokas monimutkaisissa muodoissa, joissa 3-akselinen kone vaatisi useita erillisiä kiinnityksiä ja mahdollisesti erikoistyökaluja hankaliin kulmiin pääsemiseksi.
3-akselinen koneistus sopii hyvin yksinkertaisiin, tasapintaisiin kappaleisiin. Kun geometria monimutkaistuu, kasvavat kiinnityskerrat nopeasti, ja 5-akselinen ratkaisu tulee sekä laadullisesti että ajallisesti kannattavammaksi vaihtoehdoksi.
Vähemmän kiinnityskertoja parantaa tarkkuutta siksi, että jokainen uudelleenasemointi tuo mukanaan pienen, mutta todellisen asemointivirheen. Kun kappale irrotetaan ja kiinnitetään uudelleen, sen täsmällinen asema suhteessa koordinaatistoon muuttuu hieman. Nämä pienet poikkeamat kertautuvat kiinnitysten myötä ja voivat lopulta ylittää sallitut toleranssit.
Yhdellä kiinnityksellä toteutetussa koneistuksessa kaikki pinnat ja muodot syntyvät saman koordinaatiston sisällä. Tämä tarkoittaa, että eri puolten väliset mitat ja kulmat pysyvät täsmällisinä toisiinsa nähden koko koneistuksen ajan. Tuloksena on komponentti, jonka geometrinen tarkkuus on huomattavasti parempi kuin useissa vaiheissa kiinnitetyissä kappaleissa.
Tarkkuus on erityisen kriittistä haponkestävän teräksen ja ruostumattoman teräksen koneistuksessa, joissa materiaalin ominaisuudet ja tiukat toleranssivaatimukset tekevät jokaisesta asemointivirheestä merkittävän. Kappaleiden mittatarkkuus varmennetaan meillä Zeiss Accura -koordinaattimittakoneella, joka havaitsee pienetkin poikkeamat luotettavasti.
5-akselinen koneistus sopii parhaiten kappaleille, joissa on monimutkaisia muotoja, useita työstöpintoja eri kulmissa tai tiukat geometriset toleranssivaatimukset. Tyypillisiä esimerkkejä ovat impellerit, valuaihiot, muotit sekä erilaiset prosessiteollisuuden ja energiasektorin komponentit.
Myös kappalekoko voi ohjata 5-akselin valintaan. Suuret ja painavat kappaleet ovat hankalia kääntää ja kiinnittää uudelleen, joten mahdollisuus koneistaa ne yhdellä kiinnityksellä on merkittävä käytännön etu. Meillä suurimman 5-akselisen koneen, DMU 210 FD:n, maksimityöstöhalkaisija on 2500 mm ja kappaleen maksimipaino jyrsinnässä on 7000 kg, mikä avaa mahdollisuuksia todella suurten komponenttien käsittelyyn.
5-akselinen koneistus ei ole välttämättä oikea valinta yksinkertaisille, tasapintaisille kappaleille, joissa 3-akselinen kone riittää. Mutta heti kun geometria sisältää kaarevuuksia, alileikkauksia tai useita viistopintoja, 5-akselinen ratkaisu tuottaa paremman lopputuloksen tehokkaammalla prosessilla.
5-akselinen koneistus nopeuttaa toimitusaikaa merkittävästi vähentämällä kappalekohtaista läpimenoaikaa. Kun kiinnityskerrat vähenevät, poistuu samalla jokaisen kiinnitykseen liittyvä valmisteluaika, odotusaika ja tarkistusaika. Monimutkaisissa kappaleissa tämä voi tarkoittaa tuntien säästöä yhtä komponenttia kohden.
Nopeutuminen ei synny pelkästään kiinnitysten vähenemisestä. 5-akseliset koneet voivat myös optimoida työkalun kulkureitin siten, että koneistusaika itse lyhenee. Työkalu pääsee lähestymään pintaa suoremmasta kulmasta, mikä mahdollistaa tehokkaamman lastuamisen ja vähentää tyhjäkäyntiä.
Alihankintakoneistuksessa toimitusaika on usein ratkaiseva tekijä. Nopea toimitus edellyttää sekä tehokasta konekantaa että laajaa materiaalivarastoa, josta raaka-aineet löytyvät ilman odottelua. Yhdistettynä 5-akseliseen koneistukseen tämä tarkoittaa, että myös kiireelliset tilaukset voidaan toteuttaa laadusta tinkimättä.
Haluatko tietää lisää siitä, miten 5-akselinen koneistus sopii omiin tarpeisiisi? Ota yhteyttä ja kerro meille komponenttisi vaatimukset. Autamme löytämään tehokkaimman ratkaisun nopeasti.