Il ruolo della stampa 3D nella prototipazione rapida

Nell'ambiente produttivo competitivo di oggi, efficienza e precisione non sono più un optional. Man mano che il pezzo diventa più complesso e i livelli di tolleranza si fanno più stretti, le tecniche di lavorazione convenzionali non sono più la soluzione. È qui che la lavorazione a 5 assi eccelle per essere all'altezza del titolo di "game-changer". Muovendosi simultaneamente su cinque assi, la lavorazione CNC a 5 assi riduce i tempi di impostazione; non solo riduce i tempi di impostazione, ma offre anche livelli di precisione senza precedenti. Insieme all'implementazione di tecniche di lavorazione CNC altamente precise, l'introduzione dell'innovativo sistema dilavorazione CNC a 5 assi rappresenta un nuovo elemento di differenziazione per il settore.

Che cos'è la lavorazione a 5 assi?

La lavorazione a 5 assi è una forma avanzata di processo di lavorazione multiasse in cui un utensile da taglio o un pezzo si muove contemporaneamente lungo cinque assi, tre lineari (X, Y, Z) e due rotanti. A differenza di altri processi di lavorazione, come i sistemi di lavorazione a 3 o 4 assi, il sistema di lavorazione multiasse può accedere a quasi tutta la superficie del pezzo in una sola operazione di lavorazione.

Inoltre, la lavorazione CNC a 5 assi è comunemente applicata in settori che spesso coinvolgono pezzi complessi con contorni complessi, cavità profonde e angoli composti, come il settore aerospaziale, le apparecchiature mediche, le automobili e gli stampi.

Come la lavorazione a 5 assi riduce le impostazioni nella lavorazione CNC

Con un centro di lavoro a 5 assi, è possibile lavorare tutti i lati di un pezzo con un unico serraggio. In questo modo si riduce la necessità di riposizionare e ricollocare il pezzo, come accade spesso quando si lavorano pezzi complessi.

1. Lavorazione in un'unica soluzione

Il CNC a 5 assi è uno dei metodi di lavorazione ritenuti più vantaggiosi, vista la capacità di lavorare il pezzo in modo che tutte le superfici siano lavorate in un'unica impostazione. Di solito, durante la lavorazione con CNC, il pezzo deve essere riposizionato più volte per lavorare tutte le superfici necessarie.
Nel processo CNC a 5 assi, la macchina è in grado di riorientare automaticamente il pezzo e l'angolo dell'utensile, riducendo il riposizionamento manuale e migliorando così il processo grazie alla riduzione del processo di riposizionamento. In questo modo si riducono al minimo i tempi di riattrezzaggio e si ottimizza la velocità di produzione.

2. Cambi più rapidi e minori tempi di inattività

Ogni ulteriore impostazione comporta un aumento dei tempi di inattività della macchina e dei costi di manodopera. Riducendo il numero di impostazioni, la lavorazione multiasse aiuta a ridurre i tempi di fermo macchina e consente ai produttori di produrre di più in meno tempo. Ciò è particolarmente utile quando, in caso di lavorazioni complesse e a basso volume, il tempo di attrezzaggio è maggiore del tempo di lavorazione.

Ciò si traduce in un minor numero di attrezzature e utensili necessari per la produzione, con conseguenti minori costi.

3. Miglioramento del flusso di lavoro per i componenti complessi

Le geometrie complesse che altrimenti verrebbero lavorate su più macchine possono essere realizzate su un unico centro di lavoro a 5 assi. Questa è una considerazione cruciale per i produttori che devono lavorare in tempi stretti.

Come la lavorazione CNC a 5 assi migliora la precisione

Lavorando più elementi del pezzo in un'unica configurazione, si eliminano gli errori derivanti dalla manipolazione ripetuta del pezzo. L'uso ottimale degli angoli degli utensili riduce al minimo le vibrazioni e le deviazioni, con conseguenti tolleranze e finiture superficiali più strette e una migliore consistenza del pezzo.

1. Maggiore precisione con il serraggio singolo

L'accuratezza nella lavorazione CNC di precisione dipende in larga misura dal mantenimento di punti di riferimento coerenti. Ogni volta che il pezzo viene sbloccato e riposizionato, è possibile che si verifichino errori dimensionali. Lavorando il pezzo in un'unica configurazione, la lavorazione a 5 assi mantiene un punto di riferimento costante per tutto il processo di lavorazione. Ciò migliora notevolmente la precisione dimensionale, la finitura superficiale e la consistenza del pezzo.

2. Deviazione dell'utensile e vibrazioni ridotte al minimo

Nella macchina CNC a 5 assi, l'utensile da taglio si trova sempre nella giusta direzione di taglio, poiché gli utensili sono corti. Ciò riduce il rischio di deflessione e vibrazioni.

Ciò è particolarmente importante nella lavorazione di materiali duri, poiché l'efficacia dell'utensile da taglio è fondamentale in termini di precisione.

3. Miglioramento della finitura superficiale

Poiché l'utensile da taglio è in grado di mantenere un'angolazione ottimale rispetto alla superficie del pezzo, è possibile ottenere un miglioramento della finitura superficiale con una riduzione dei segni di macchina, intrinseca all'uso della lavorazione multiasse. Ciò riduce o elimina la necessità di interventi di finitura successivi alla lavorazione.

Vantaggi della precisione nei settori ad alta precisione

Di conseguenza, l'utensile da taglio è in grado di mantenere uno stato di angolazione ottimale rispetto alla superficie del pezzo, e ciò consente un processo di finitura più efficiente, in quanto vi è la possibilità di ottenere ulteriori miglioramenti nella finitura della superficie e allo stesso tempo di ridurre al minimo i segni degli utensili.
I vantaggi della precisione nei settori ad alta precisione. Di seguito sono elencati diversi settori industriali per i quali la lavorazione a 5 assi sarebbe di grande aiuto per soddisfare le esigenze di precisione:

• Industria aerospaziale: Questo settore si concentra sulla produzione di materiali leggeri e resistenti, di parti complesse e precise.

• Dispositivi medici: Questo settore si occupa della produzione di impianti e dispositivi utilizzati in medicina che richiedono misure precise o accurate.

• Produzione di stampi e matrici: Questo settore si occupa della produzione di stampi di forme complicate.

• Componenti per autoveicoli e veicoli elettrici: Questo settore produce prodotti ad alte prestazioni che richiedono precisione e uniformità.

Anche in questo caso, l'uso di strutture di precisione dei centri CNC a 5 assi può garantire standard elevati.

Conclusione

La lavorazione a 5 assi ha cambiato in modo significativo il processo utilizzato per la produzione di parti complesse, garantendo una configurazione minima e la massima precisione. In questo modo, grazie all'uso della lavorazione a impostazione singola e all'uso ottimale degli utensili, i produttori sono in grado di fornire pezzi di alta precisione in tempi più rapidi e a costi ridotti.

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