I vantaggi della lavorazione a 5 assi potrebbero non essere evidenti ai non esperti. Dopotutto, le tue parti lavorate a CNC sono tridimensionali, non pentadimensionali, giusto? Intuitivamente, potresti pensare che una macchina CNC a 3 assi dovrebbe essere in grado di gestire la maggior parte dei lavori di lavorazione. In realtà, la lavorazione a 5 assi è oggi la soluzione più praticabile per tutti i tipi di progetti di lavorazione, non solo quelli molto complessi che richiedono una maggiore portata dell'utensile. Per i neofiti della tecnologia CNC, la lavorazione a 5 assi è una forma di lavorazione CNC in cui il pezzo (la parte in lavorazione) o l'utensile da taglio può muoversi lungo cinque assi. In molti casi, è una combinazione dei due: ad esempio, l'utensile da taglio si muove lungo tre assi (su e giù, avanti e indietro, da un lato all'altro) mentre il tavolo che sostiene il pezzo si muove lungo due (oscillando avanti e indietro, oscillando fianco a fianco).

Cos'è la lavorazione a 5 assi? La lavorazione a 5 assi si riferisce all'utilizzo di una macchina CNC per manipolare un componente lungo cinque diversi assi contemporaneamente. Per i settori che richiedono la produzione complessa di componenti complessi (come quello aerospaziale), la lavorazione a 5 assi offre tutta una serie di vantaggi. Allora quali sono i cinque assi a cui ci riferiamo? Attenendoci al nostro tema aerospaziale, immaginiamo un aereo acrobatico a metà volo. La posizione dell'aereo nello spazio tridimensionale può essere descritta usando tre lettere, X, Y e Z. Ma sappiamo tutti di altezza, profondità e larghezza, quindi dove si inseriscono le altre due? Gli altri due assi si riferiscono all'orientamento dell'aereo acrobatico piuttosto che alla sua posizione. Il nostro quarto asse (etichettato come A) descrive la rotazione orizzontale del piano, visualizzata anche come rotazione attorno all'asse Z, altezza. Il quinto asse è la rotazione del piano attorno all'asse Y, o "rotolamento". Ma allora, naturalmente, per quanto riguarda la rotazione attorno all'asse X? Sebbene l'utilizzo di questo metodo per definire una moltitudine di assi ci offra effettivamente sei variabili con cui lavorare, l'aggiunta della sesta raramente offre vantaggi aggiuntivi quando si tratta di produzione di componenti.

La lavorazione a 5 assi offre vantaggi come una maggiore produttività, una maggiore durata dell'utensile e una gamma molto più ampia di possibili geometrie.

Che tu sia un cliente che cerca di ordinare parti lavorate da un produttore come GT, o se gestisci la tua officina meccanica e pensi di investire in capacità di fresatura a 5 assi, questo articolo fornisce cinque motivi principali per cui dovresti iniziare a utilizzare 5 assi lavorazioni oggi.

1. Allestimenti singoli per una maggiore produttività

Uno degli aspetti più dispendiosi in termini di tempo della lavorazione a 3 assi è l'impostazione di un pezzo più volte perché la parte deve essere riorientata. Questo è necessario se un pezzo deve essere lavorato su tutti o più lati poiché l'utensile da taglio rimane ad un angolo fisso.

Per questi lavori a 3 assi, un macchinista deve essere fisicamente presente per riorientare la parte quando la lavorazione su un lato è completa, e questo requisito umano può essere un serio collo di bottiglia per la produttività.

La lavorazione a 5 assi riduce notevolmente la necessità di configurazioni multiple, poiché il movimento della tavola o del mandrino consente all'utensile da taglio di accedere al pezzo da diverse angolazioni senza rimuoverlo dalla macchina e installarlo nuovamente.

Ridurre il numero di configurazioni può essere estremamente vantaggioso per la produttività. La macchina può funzionare ininterrottamente con il minimo lavoro umano, il che significa che è possibile costruire più parti in meno tempo.

2. Utensili da taglio più corti e migliore qualità

Un grave svantaggio della lavorazione a 3 assi è la necessità di utensili da taglio lunghi a causa del movimento limitato.

La lavorazione a 5 assi consente l'uso di utensili da taglio più corti poiché la macchina consente all'utensile di avvicinarsi al pezzo con un'angolazione migliore. Ciò ha importanti effetti a catena, come consentire velocità di taglio più elevate senza rischiare di danneggiare l'utensile da taglio o aumentare le vibrazioni indesiderate dell'utensile, che influiscono sulla qualità del pezzo e sulla capacità della macchina di raggiungere tolleranze ristrette.

L'uso di utensili da taglio più corti avvantaggia sia l'officina meccanica che il cliente. L'officina meccanica ottiene un'aspettativa di vita più lunga per i suoi utensili da taglio, mentre il cliente riceve parti con una migliore qualità e finitura superficiale e può richiedere tolleranze più strette sulle caratteristiche fini.

3. Ideale per parti complesse

È quasi ovvio che la fresatura e la lavorazione a 5 assi possono essere utilizzate per produrre parti lavorate più complesse di quanto sarebbe possibile con solo 3 assi.

Il movimento aggiuntivo della tavola e/o del mandrino fornisce all'utensile da taglio un accesso completo al pezzo, consentendo operazioni di percorso utensile uniche e forme lavorate complesse.

Questa maggiore complessità significa che le macchine CNC a 5 assi possono essere utilizzate al posto di altri metodi di produzione più costosi come la fusione.

La fresatura a 5 assi è ora ampiamente utilizzata nell'industria aerospaziale, dove sono richieste geometrie insolite per motivi di leggerezza o aerodinamica.

4. Taglia le cavità dello stampo con facilità e precisione

La lavorazione CNC viene spesso utilizzata per realizzare stampi per lo stampaggio ad iniezione, soprattutto nell'area del rapid tooling dove l'alluminio a basso costo viene generalmente utilizzato per realizzare ilmuffe.

La lavorazione a 5 assi si traduce in stampi di qualità superiore poiché i suoi gradi di movimento aggiuntivi lo rendono più attrezzato per gestire cavità profonde rispetto alla lavorazione a 3 assi. La maggiore precisione dei 5 assi si traduce anche in una migliore finitura superficiale dello stampo, riducendo la necessità di una lucidatura completa.

La lavorazione simultanea a 5 assi è ideale anche per stampi ad anima alta e stampi per tasche profonde.

5. Parti curve impeccabili

Le parti curve come le alette e le pale delle turbine non sono adatte alla lavorazione a 3 assi, e ancor meno a processi alternativi come la stampa 3D FDM, nota per la sua finitura superficiale a gradino.

Con la lavorazione simultanea a 5 assi, invece, è possibile lavorare sul pezzo curve morbide e uniformi, oppure lavorare dettagli su un pezzo già curvo.

Ruotando la tavola o il mandrino mentre l'utensile taglia il pezzo, è possibile mantenere un angolo di taglio costante anche lungo un bordo curvo.

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