Vijf-assige CNC-freesmachine voor het maken van mallen en modellen.

Wat is een 5-assige CNC-router?

Laten we eerst eens een voorlopige blik werpen op het concept van vijfassige routers. Afhankelijk van de bewerkingsmethode kunnen ze worden onderverdeeld in "3+2", "4+1" en "vijfassige routers". Maar hoe moeten we deze methoden interpreteren?

Vanuit professioneel oogpunt verwijst "3+2" naar het toevoegen van twee assen aan de drie-assige (X-, Y- en Z-assen) CNC-frees. Deze twee assen zijn de kantelassen of rotatieassen voor het vastklemmen van materialen, die worden aangeduid als de A- en C-as. Het is belangrijk om te weten dat deze twee assen niet in alle vijf-assige CNC-frezen A- en C-assen worden genoemd. Dit heeft te maken met de definitie en de draairichting van het CNC-systeem. Ze kunnen ook A- en B-assen of B- en C-assen worden genoemd.

"4+1" verwijst naar 4 assen plus 1 as. Het hardwaregedeelte is hetzelfde. 4+1 beschrijft de koppelingsmogelijkheid. Veel mensen denken ten onrechte dat dit betekent dat slechts één van de A- en C-assen van de indexeer-draaischijf kan bewegen, maar dat is niet het geval. De werkelijke betekenis van 4+1 is vijf-assige vier-koppeling, dat wil zeggen dat tijdens het bewerkingsproces 4 van de 5 assen van de machine tegelijkertijd gekoppeld kunnen worden en de resterende as wordt gebruikt voor positionering. De X-, Y-, A- en C-assen kunnen bijvoorbeeld gecoördineerd bewegen, terwijl de Z-as stilstaat; of de X-, Y-, Z- en A-assen kunnen bewegen, terwijl de C-as stilstaat.

Een vijfassige vijfkoppeling betekent dat de vijf assen tegelijkertijd kunnen werken en bewerkingstaken voor elke hoek en elk gebogen oppervlak, met uitzondering van het klemoppervlak, in één keer kunnen uitvoeren.

Structureel type van een vijfassige CNC-router

Er bestaan ​​veel verschillende soorten vijfassige constructies; de meest voorkomende zijn:

• Wiegtype (dubbele draaitafel): Op de werkbank is een bidirectionele draaias gemonteerd. De as die rond de X-as draait, wordt de A-as genoemd, en de as die rond de Z-as draait, wordt de C-as genoemd. Vanwege de beperkingen in draagvermogen en draaibereik van de draaias is dit type werkbank geschikt voor de bewerking van kleine en middelgrote werkstukken.

• Beweegbare tafel met dubbele zwenkkop: Bij deze constructie is de werkbank waarop het werkstuk wordt geplaatst beweegbaar, terwijl de portaalconstructie vaststaat. De spindel is gemonteerd op een zwenkkop die om de Z-as (de C-as) kan draaien. De zwenkkop heeft ook een A-as die om de X-as kan draaien. De 5-assige graveerkop, die 360 ​​graden om de C-as en ±110 graden om de A-as kan draaien, maakt het mogelijk om diverse complexe vormen te bewerken. De meeste matrijzen worden met machines van deze constructie vervaardigd.

• Enkelvoudige zwenkkop, enkelvoudig roterend type: Deze machineconstructie heeft een roterende as die 360 ​​graden kan draaien op de werkbank en een roterende as op de spindel die 180 graden kan zwenken. De roterende asconstructie van dit type werktuigmachine heeft een hoog draagvermogen en een hoge rotatienauwkeurigheid. Twee willekeurige assen (A, B en C) kunnen worden gecombineerd om aan diverse bewerkingsvereisten te voldoen. Het is bijzonder geschikt voor roterende en doosvormige producten, zoals metalen motoren, niet-metalen figuren, beelden, enz.

• Brugvormige portaalconstructie: Deze constructie bestaat uit een geïntegreerde Y-as en Z-as, met een zwenkbare vijf-assige kop die in de X-asrichting beweegt op een vast bed. Hiermee kunnen diverse complexe vormen van op de werkbank bevestigde werkstukken worden bewerkt. Deze constructie heeft een hoge bewerkingssnelheid en is geschikt voor vijf-assige bewerking van grote producten.

De bovenstaande modellen kunnen een vijfassige vijf-koppeling in de mechanische structuur realiseren, maar of deze functie daadwerkelijk kan worden bereikt, hangt af van de ondersteuning en de aanwezigheid van een RTCP-systeem door het systeem.

Prijs van een vijfassige CNC-router

Veel mensen denken onbewust dat vijfassige machines duur zijn. Dat is echter niet het geval. De prijs van de machine wordt bepaald door het materiaal, de afmetingen en de precisie-eisen van het te bewerken product. Een kleine vijfassige CNC-freesmachine voor thuisgebruik kost bijvoorbeeld maar $ 2,600. Alleen grote of metaalbewerkingsmachines met vijf assen zijn erg duur. De gemiddelde aanschafprijs van een vijfassige CNC-freesmachine voor de bewerking van niet-metalen mallen is $ 32,850. Daarnaast zijn er machines met een automatische gereedschapswisselfunctie verkrijgbaar, die $ 2,300 kosten. Ook machines met een dubbele tafel zijn een optie; terwijl de ene machine een product bewerkt, kan het materiaal voor het volgende product alvast worden voorbereid. De gemiddelde prijs van deze optie is $ 4,280.

Het is belangrijk om te weten dat de maximale prijs voor deze machine relatief hoog ligt. De gemiddelde aanschafprijs van een grote, zeer nauwkeurige 5-assige 5-schakelmachine voor metaalbewerking bedraagt ​​$ 328,570. U kunt contact opnemen met de leverancier voor een nauwkeurige offerte op maat.

Werkingsprincipe van een vijfassig bewerkingscentrum

Allereerst verschilt de werkwijze van een vijfassige CNC-machine van die van gewone CNC-machines. Gewone CNC-machines kunnen zich alleen langs de drie assen (X, Y en Z) bewegen, terwijl een vijfassige CNC-machine ook twee rotatiehoeken kan regelen. Hierdoor kunnen complexere bewerkingstaken worden uitgevoerd, zoals driedimensionaal graveren van gebogen oppervlakken, spiraalvormige oppervlaktebewerking, enzovoort.

De kern van de 5-assige besturing is het CNC-systeem, dat de synchrone en gecoördineerde beweging van de vijf assen nauwkeurig aanstuurt door middel van programmering. De drie lineaire assen X, Y en Z maken het mogelijk dat het gereedschap zich in de voor-, achter-, linker-, rechter- en boven- en onderrichting van het werkstuk kan bewegen. De A-, B- en C-assen maken hoekveranderingen van het werkstuk of gereedschap mogelijk door rotatie rond de drie lineaire assen. De specifieke implementatie hangt af van het ontwerp van de machine en de eisen die aan het werkstuk worden gesteld. Bij dit type machine kan het gereedschap het werkstuk vanuit meerdere hoeken bewerken, wat een zeer hoge bewerkingsflexibiliteit oplevert. Bovendien wordt door de vermindering van het aantal opspanbeurten de bewerkingsnauwkeurigheid gegarandeerd, waardoor zeer nauwkeurige en efficiënte bewerking van complexe vormen mogelijk is. Dit maakt de machine uitermate geschikt voor de productie van zeer nauwkeurige en complexe onderdelen of matrijzen.

Kort gezegd is het principe van een vijfassige CNC-machine gebaseerd op het aansturen van de lineaire en roterende beweging van de vijf assen via een besturingssysteem, waardoor bewerkingen onder meerdere hoeken mogelijk zijn. Er worden slechts vijf koppelingsassen gebruikt, omdat dit het minimum aantal is dat nodig is voor bewerkingen onder elke gewenste hoek. Hoe minder koppelingsassen, hoe eenvoudiger en compacter de machineconstructie, en hoe gemakkelijker het is om de dynamische en statische stijfheid van de machine te garanderen. Dynamische en statische stijfheid zijn cruciaal voor CNC-machines met hoge precisie-eisen.

Over het algemeen kan een 5-assige en 5-gekoppelde bewerkingsmachine alle posities van het werkstuk rondom bewerken, behalve het klemoppervlak. Sommige speciale werkstukken moeten echter wel op het klemoppervlak worden bewerkt, waardoor het werkstuk opnieuw moet worden geklemd. Om de nauwkeurigheid van het herhaaldelijk klemmen te garanderen, is een extra set mechanische apparaten nodig om de positioneringsfout te minimaliseren. Deze apparaten hebben meerdere bewegende assen die niet deelnemen aan de snijbeweging. Ze behoren tot de hulpassen. Dit type machine heeft meer dan 5 assen en wordt een meerassige 5-gekoppelde machine genoemd, zoals een 7-assige 5-gekoppelde machine, een 9-assige 5-gekoppelde machine, enzovoort. De kern van een meerassige CNC-machine ligt in het aantal gekoppelde assen. Onder normale omstandigheden is het niet zo belangrijk als het aantal gelijktijdig gekoppelde assen meer dan 5 bedraagt, omdat 5 assen en 5 koppelingen, ongeacht de complexiteit van het werkstuk, voldoende zijn voor een uiterst nauwkeurige bewerking zonder dode hoeken. De assen die niet gekoppeld zijn aan de vijf gekoppelde assen in een meerassige CNC-draaibank zijn hulpassen. Hun belangrijkste doel is het verbeteren van de bewerkingsefficiëntie en het waarborgen van de nauwkeurigheid van het werkstuk. Of deze hulpassen al dan niet gekoppeld kunnen worden, is voor hen niet relevant.

Vergelijking van drie-, vier- en vijf-assige systemen

Een 3-assige CNC-freesmachine is geschikt voor eenvoudige vlakfreeswerkzaamheden, terwijl een 4-assige CNC-freesmachine ook roterende bewerkingen mogelijk maakt voor cilindrische en 3D-gravures. Een 5-assige CNC-freesmachine biedt de hoogste mate van flexibiliteit, waardoor gelijktijdige multidirectionele bewerking van complexe geometrieën in één enkele opspanning mogelijk is.

3-assige CNC-router

3-assige bewerking is het meest fundamentele type CNC-freesmachine. Het maakt gebruik van drie onafhankelijke lineaire assen, X, Y en Z, om de beweging van het snijgereedschap direct of indirect te besturen. Het maakt links-rechts- en voor-achterwaartse beweging in het horizontale vlak mogelijk, evenals verticale beweging omhoog en omlaag. Hierdoor is de machine geschikt voor de meeste zeer nauwkeurige bewerkingen van basisgeometrische vormen, zoals 2D- en 2.5D-patroongraveren, groefbewerking, frezen en boren. Een 3-assige CNC-freesmachine kan echter slechts één oppervlak van het werkstuk per bewerking bewerken. Als meerdere oppervlakken bewerkt moeten worden of als het gaat om het bewerken van gebogen oppervlakken, is dit type machine niet geschikt.

4-assige CNC-routermachine

A vierassige CNC-freesmachine heeft een extra rotatieas in vergelijking met een drie-assige CNC-freesDeze rotatieas geeft de vierassige CNC-freesmachine extra rotatievrijheidsgraden. Door het werkstuk of gereedschap te roteren, kunnen meerdere oppervlakken of hoeken van het materiaal worden bewerkt, waardoor het toepassingsgebied wordt vergroot. Het wordt veel gebruikt bij geometrische vormen met buigeigenschappen, zoals het graveren van het oppervlak van een cilinder, het snijden van de zijkant van een plaatmateriaal en boren.

5-assige CNC-router

Een vijfassige machine is gebaseerd op de drieassige machine en voegt twee extra assen toe, waardoor complexere bewerkingstaken kunnen worden uitgevoerd. De drie lineaire assen voeren lineaire interpolatiebewegingen uit, terwijl de twee rotatieassen dynamisch van hoek kunnen veranderen tijdens de bewerking. Hierdoor is de machine in staat om diverse moeilijk te bewerken gebogen geometrische vormen, smalle holtes en complexe componenten met overhangende onderdelen te verwerken. Vrijwel alle vijfassige draaibanken zijn uitgerust met een RTCP-functie (Remote Track Control Plane), die automatisch compensatie berekent op basis van de spindelzwaailengte en de mechanische coördinaten van de draaitafel. Bij het programmeren hoeft dan alleen rekening te worden gehouden met de coördinaten van het werkstuk. Natuurlijk is een vijfassige bewerkingsmachine niet perfect. De relatief hoge prijs kan een van de grootste uitdagingen vormen bij de introductie ervan.

Het verschil tussen 3+2, 4+1 en 5-assige koppeling

Deze drie typen machines zijn allemaal vijfassige machines, dus wat zijn de verschillen ertussen?

3+2

3+2 is een positioneringssysteem met twee rotatieassen en een XYZ-as-koppeling. Het kan bewerkingen uitvoeren zoals afschuiningen in meerdere richtingen, gaten, enz., maar kan geen gebogen oppervlakken direct bewerken. Het is een drie-assige koppeling gevolgd door positionering met twee rotatieassen, geen vijf-assige koppeling, waardoor de programmering eenvoudiger is. Drie-assige bewerking is een gedistribueerde positioneringsbewerking, waardoor er accumulatie van positioneringsfouten kan optreden en precisiecontrole moeilijker is. Het is daarom geschikt voor het bewerken van eenvoudige vormen of onderdelen met meerdere facetten.

4+1

4+1 wordt ook wel vijfassige vierkoppeling genoemd. Het maakt gebruik van drie lineaire assen (XYZ) en één roterende as voor de koppelingsbewerking. De andere roterende as wordt alleen gebruikt voor positionering. Het kan complexe gebogen oppervlakken, structurele onderdelen en messen bewerken. De koppelingsassen kunnen gelijktijdig bewegingen interpoleren en complexe gebogen oppervlakken nauwkeurig bewerken. Bij het programmeren is het noodzakelijk om rekening te houden met de complexe gereedschapsruimtetrajecten en wiskundige algoritmen te gebruiken om het pad te berekenen. Dit resulteert in een hoge bewerkingsnauwkeurigheid, waardoor gereedschapssporen worden verminderd en het geschikt is voor de bewerking van zeer nauwkeurige, complexe onderdelen.

5-assige koppeling

Een vijfassige schakeling, waarbij drie lineaire assen (X, Y en Z) en twee rotatieassen gecoördineerd werken, maakt gelijktijdige bewerking mogelijk. Met deze bewerkingsmethode kunnen complexe gebogen oppervlakken en lijnvormige oppervlakken worden bewerkt.

In de praktijk geldt echter, mits aan de verwerkingseisen wordt voldaan, dat het aantal gekoppelde assen omgekeerd evenredig is met de stabiliteit en kwaliteit van het werkstuk. Dit betekent dat als 4+1 of 3+2 bewerkingsmethoden gekwalificeerde producten kunnen opleveren, de kwaliteit van de werkstukken vaak beter is dan die van werkstukken die met een vijf-assige koppeling zijn bewerkt. Sommige complexe vormen kunnen echter alleen met een vijf-assige koppeling worden gerealiseerd. Het is dus niet per se zo dat een vijf-assige koppeling altijd beter is dan andere bewerkingsmethoden; de juiste bewerkingsmethode is de beste keuze.

In de markt vereist tot wel 95% van de producten geen vijf-assige ophanging. Over het algemeen is een 3 + 2 vaste-as-bewerking voldoende voor minstens 70% van de vijf-assige bewerkingsscenario's, en het toepassingsgebied van een 4 + 1-ophanging ligt zelfs nog hoger, namelijk meer dan 95%. De situaties die echt een vijf-assige ophanging vereisen, beslaan mogelijk minder dan 5%, zoals het bewerken van bijzonder diepe ondersnijdingen of extreem vervormde, complexe oppervlakken. Bovendien zal een vijf-assige ophanging, van voorbewerking tot fijnbewerking, waarschijnlijk slechts in een beperkt aantal bewerkings- en afwerkingsprocessen worden gebruikt.

Daarentegen is de 4+1-koppelingsmethode niet alleen breder toepasbaar, maar heeft deze ook een relatief eenvoudigere structuur, betere stabiliteit en hogere bewerkingsnauwkeurigheid. Bovendien beschikt deze over dezelfde gereedschapspuntvolgfunctie als de vijfassige koppeling, waardoor het een ideale keuze is voor serie- en grootschalige productie. Natuurlijk heeft de vijfassige koppeling ook onvervangbare aspecten. Het kan alle werkstukken verwerken die met de 3+2- of 4+1-methode bewerkt kunnen worden, en het kan ook taken uitvoeren die met deze twee methoden niet mogelijk zijn. Daarom is de positie van de vijfassige koppeling in sommige hoogwaardige productiesectoren onwrikbaar.

Wat is RTCP?

Wat is RTCP? RTCP staat voor "Rotation of Tool Center Point", oftewel "rotatie van het gereedschapscentrum", ook wel bekend als de functie voor het volgen van de gereedschapspunt. In de complexe werkomstandigheden van vijfassige bewerkingsmachines is er vaak een afwijking in de ruimtelijke positie tussen het theoretische controlepunt van het numerieke besturingssysteem en het werkelijke punt van de gereedschapspunt. Om ervoor te zorgen dat de gereedschapspunt de door het numerieke besturingssysteem gespecificeerde bewegingsbaan nauwkeurig volgt, moet het numerieke besturingssysteem de mogelijkheid hebben om het controlepunt automatisch te corrigeren. Deze functie heeft verschillende namen in de industrie, zoals TCPM (Tool Center Point Management), TCPC (Tool Center Point Control) en RPCP (Rotation Around Part Center Point). Hoewel de namen verschillen, komt het er in essentie op neer dat de precieze positie van het gereedschapscentrum en het werkelijke contactpunt met het werkstukoppervlak constant blijven.

Als bijvoorbeeld de vierde as van de werktuigmachine is gedefinieerd als de A-as en de vijfde as als de C-as, en de C-as is gemonteerd op de A-as, dan zorgt deze structurele eigenschap ervoor dat de rotatiebeweging van de A-as onvermijdelijk de C-as beïnvloedt. Op dezelfde manier, wanneer een werkstuk op de werktafel van de werktuigmachine wordt bewerkt en de gereedschapscenter is geprogrammeerd voor het frezen van sleuven, zullen de coördinaten van de drie lineaire assen (X-, Y- en Z-assen) veranderen als gevolg van de verandering in de rotatie-ascoördinaten, wat resulteert in relatieve verplaatsing. Om deze verplaatsing te compenseren, moet de werktuigmachine dit compenseren, en RTCP is ontworpen om deze compensatiefunctie te realiseren.

Bij machines die zijn uitgerust met RTCP-technologie, zorgt het besturingssysteem ervoor dat het gereedschapscentrum altijd op de in het programma ingestelde positie blijft. Bij het klemmen van het werkstuk hoeft de operator het werkstuk niet nauwkeurig uit te lijnen met de hartlijn van de draaitafel en kan het vrij klemmen. De machine compenseert automatisch de afwijking die wordt veroorzaakt door het klemmen en andere factoren, waardoor niet alleen de klemtijd wordt verkort, maar ook de bewerkingsnauwkeurigheid wordt verbeterd. Dankzij de RTCP-technologie wordt het programmeerproces ook onafhankelijker en beknopter. Programmeurs hoeven geen rekening te houden met de invloed van de complexe bewegingshouding van de machine en veranderingen in de gereedschapslengte op het bewerkingstraject, maar hoeven zich alleen te concentreren op de relatieve bewegingsrelatie tussen het gereedschap en het werkstuk. De complexe berekeningen en compensaties worden automatisch door het besturingssysteem uitgevoerd. Bovendien vereenvoudigt RTCP ook de nabewerking; alleen de coördinaten en vectorgegevens van de gereedschapspunt hoeven te worden uitgevoerd om te voldoen aan de eisen van de daaropvolgende bewerking en kwaliteitscontrole.

Het verschil tussen RTCP en niet-RTCP

Hieronder leggen we kort de verschillen uit tussen een vijfassige machine met RTCP-functionaliteit en een machine zonder.

Vijfassige machine met RTCP-functionaliteit: Bij dit type machine past elke as, zodra de voedingssnelheid van de gereedschapspunt langs de assen is ingesteld, de versnelling of vertraging aan op basis van de realtime positie van de gereedschapspunt. Dit zorgt voor een soepelere en vloeiendere beweging van de gereedschapspunt over het gehele bewerkingspad, waardoor de kwaliteit en snelheid van het bewerkingsproces worden verbeterd.

Vijfassige machine zonder RTCP-functionaliteit: Bij dit type machine kunnen we alleen een maximale snelheid voor elke as instellen. De andere assen zullen passief afremmen op basis van veranderingen in de bewerkingspositie, maar deze afremming is gebaseerd op vooraf ingestelde regels in plaats van dynamische aanpassingen aan de realtime positie van de gereedschapspunt. Wanneer meerdere assen gecoördineerd werken, zal de snelheid van de gereedschapspunt, door het ontbreken van een intelligent coördinatiemechanisme zoals RTCP, een zekere mate van ongelijkmatigheid vertonen, wat resulteert in relatief slechtere bewerkingsresultaten en een langere totale bewerkingstijd.

Hoe programmeer ik een 5-assige machine zonder RTCP?

Voor dit type werktuigmachines is de programmering voornamelijk gebaseerd op CM-programmering en nabewerkingstechnologie. Het belangrijkste doel is het oplossen van het probleem van de coördinatenverschuiving tussen de lineaire as en de rotatieas tijdens het vijf-assige coördinatenbewerkingsproces. Aan het begin van de programmering moeten operators het gereedschapspad nauwkeurig plannen en de positionele relatie tussen de vierde en vijfde as van de werktuigmachine duidelijk definiëren, om de verplaatsing te compenseren die wordt veroorzaakt door de beweging van de rotatieas op de lineaire ascoördinaten. Na deze bewerking bevat het gegenereerde programma niet alleen de naderingspunten van de XYZ-posities, maar ook de benodigde compensatiewaarden op de XYZ-assen.

Deze programmeermethode kent echter veel nadelen. Qua bewerkingseffectiviteit is de bewerkingsnauwkeurigheid nog steeds niet optimaal en is de bewerkingsefficiëntie relatief laag. Het gegenereerde programma is zeer beperkt universeel toepasbaar en vereist veel mankracht. Bovendien zorgt de variatie in rotatieparameters van verschillende werktuigmachines en de extreem complexe nabewerkingsbestanden voor grote problemen in het productiebeheer. Bij het wisselen van werktuigmachines of snijgereedschappen moeten de CM-programmering en de nabewerking opnieuw worden uitgevoerd. Handmatige vijfassige programmering is daardoor vrijwel onmogelijk. Daarnaast kunnen veel geavanceerde functies van vijfassige werktuigmachines niet worden toegepast vanwege het ontbreken van een RTCP-functie. Neem bijvoorbeeld de gereedschapscompensatiefunctie: bij werktuigmachines zonder RTCP-functie is het bij het klemmen van het werkstuk noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het werkstuk zich in het rotatiecentrum van de werktafel bevindt. Dit proces kost veel tijd voor het klemmen en uitlijnen, en zelfs dan is het moeilijk om de klemnauwkeurigheid te garanderen. Zelfs met indexering blijft de bewerking omslachtig.

5-assige CNC-routertoepassingen

Vijfassige CNC-routers worden veelvuldig gebruikt in diverse sectoren, zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de meubelproductie, de matrijzenbouw, de medische apparatuurindustrie, de scheepsbouw en de ambachtelijke productie.

• Vormverwerkende industrie: 5-assige CNC-freesmachines worden veel gebruikt in de matrijzenbouw vanwege hun vermogen om complexe 3D-oppervlakken in één enkele bewerking te frezen. Ze zijn ideaal voor de productie van spuitgietmatrijzen, schuimmatrijzen, automobielmatrijzen en precisiematrijzen voor de industrie. De meerassige beweging zorgt voor een gladde oppervlakteafwerking en hoge nauwkeurigheid, waardoor handmatig polijsten en nabewerking minder nodig zijn.

• Luchtvaart- en automobielindustrie: In de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie worden 5-assige CNC-freesmachines gebruikt voor de productie van lichtgewicht constructieonderdelen en complexe gebogen onderdelen. Deze machines kunnen geavanceerde materialen zoals aluminium, composieten en technische kunststoffen verwerken, waardoor ze geschikt zijn voor prototyping en de productie van kleine series zeer nauwkeurige onderdelen.

• 3D-beeldhouwkunst en houtsnijwerk: 5-assige CNC-freesmachines worden veel gebruikt voor grootschalige artistieke projecten zoals beelden, mensfiguren, religieuze sculpturen en decoratieve kunstobjecten. De mogelijkheid om vanuit meerdere hoeken te frezen maakt zeer gedetailleerde en realistische 3D-modellen mogelijk, waardoor de handmatige freestijd wordt verkort en de artistieke kwaliteit constant blijft.

• Scheeps- en maritieme modelbouw: In de scheepvaartindustrie worden 5-assige CNC-freesmachines gebruikt voor scheepsrompmodellen, propellervormen en jachtonderdelen. Dankzij de mogelijkheid om grote en complexe gebogen oppervlakken te bewerken, is het een essentieel hulpmiddel voor het ontwerpen van prototypes en het produceren van modellen voor schepen.

• Productie van gereedschap en prototypes:5-assige CNC-technologie wordt veel gebruikt in onderzoek en ontwikkeling en bij de productie van prototypes. Het stelt ingenieurs in staat om snel complexe functionele onderdelen te produceren, ontwerpen te testen en ontwikkeltijden te verkorten. Dit maakt het zeer waardevol voor productontwikkelingscentra en industriële ontwerpbureaus.

• Maatwerkproductie van topkwaliteit: Voor industrieën die niet-standaard en zeer gepersonaliseerde onderdelen vereisen, zoals luxe meubels, architectonische decoratie en industriële ontwerpstudio's, bieden 5-assige CNC-routers maximale flexibiliteit. Ze stellen fabrikanten in staat unieke ontwerpen te creëren die niet mogelijk zijn met traditionele 3-assige of 4-assige machines.

Vergelijking van programmeersoftware voor vijfassige CNC-routers

CNC-programmering is de ziel en het brein van CNC-bewerking, dus het kiezen van geschikte programmeersoftware is cruciaal. Er is echter zoveel programmeersoftware op de markt dat beginners vaak de weg kwijtraken.

Hieronder bespreken we de vier belangrijkste gangbare programmeersoftwarepakketten - UG, Mastercam, Powermill en Hypermill - en leggen we hun respectievelijke voor- en nadelen uit. Zo helpen we u bij het kiezen van het pakket dat het beste bij u past.

UG(NX)

Als het gaat om gangbare programmeersoftware, heeft UG een extreem hoog marktaandeel. Het wordt vaak gebruikt voor programmeerwerk in de product- en matrijzenindustrie. UG is eigendom van Siemens AG uit Duitsland en werd na de overname omgedoopt tot NX.

Voordelen: UG integreert modules zoals tekenen, ontwerpen, programmeren, plaatbewerking en eindige-elementenanalyse. Het wordt vaak vergeleken met software uit diverse vakgebieden, wat de veelzijdigheid ervan bewijst. Na de overname van de professionele vijfassige technologie van Moduleworks en ingrijpende herzieningen van de programmeermodule, heeft UG sinds versie NX12.0 een snelle vooruitgang geboekt op het gebied van 3D- en meerassige gereedschapspadfuncties. Het is regelmatig bijgewerkt en geoptimaliseerd en beschikt nu over functies die vergelijkbaar zijn met die van toonaangevende professionele CAM-software. In 2D-gereedschapspaden heeft de dynamische integratie van freesgereedschapspaden in vlakfrezen de rekensnelheid aanzienlijk verbeterd ten opzichte van voorheen; in 2.5D-gereedschapspaden is de functie voor het frezen van onderwanden zeer krachtig en gebruiksvriendelijk; in 3D-gereedschapspaden biedt de continue optimalisatie van geleidingscurven een sterke ondersteuning voor fijne en gladde oppervlaktebewerking. Bovendien kan de synchrone modelleerfunctie van UG helpen bij het sneller en effectiever tekenen en modelleren, en is het toonaangevend op het gebied van synchrone modellering.

Nadelen: De nadelen van UG zijn ook vrij duidelijk. De functies zijn complex en de leerdrempel is hoog. Het duurt meestal enkele maanden, of zelfs 1-2 jaar, om er vertrouwd mee te raken. Gelukkig zijn er veel gebruikers en relatief uitgebreide en complete cursussen om het leren te vergemakkelijken. Daarnaast zijn er veel parameters in te stellen in UG-programmering, en voor programmeurs die geen programmeersjablonen gebruiken, zijn de instellingen relatief omslachtig. De naamgeving en interpretatie van veel functies in meerassige programmering zijn niet intuïtief, en de leercurve is hoog. Bovendien is er ruimte voor verbetering en optimalisatie in het beheer van IPW-blanks.

Mastercam

Het is oorspronkelijk afkomstig uit de Verenigde Staten en is nu overgenomen door de Sandvik Group. Deze software heeft een aanzienlijke voorsprong qua geïnstalleerde basis. De intuïtieve interface is zeer gemakkelijk te leren.

Voordelen: Het biedt sterke voordelen op diverse gebieden, zoals 3-5-assige draaibanken, draai-freescombinaties, enzovoort. De dynamische verwerking van 2D-gereedschapspaden is zeer representatief. Draadmodelprogrammering is de specialiteit, dankzij de extreem krachtige selectiefunctie. Of het nu gaat om 2D-lijnsegmenten of 3D-objectranden, de bediening is intuïtief en gemakkelijk. De intelligente, geïntegreerde gereedschapspadfunctie voor 3D-gereedschapspaden is baanbrekend. Het integreert verwerkingsmethoden zoals isometrische parallelle gradiëntprojectie, waardoor gebruikers zeer gemakkelijk gereedschapspaden voor oppervlakteafwerking kunnen selecteren. Voor meerassige programmering maakt het gebruik van de meerassige technologie van Moduleworks en biedt het altijd toonaangevende functionaliteiten. Zo behoren de functies en details voor meerassig voorbewerken en meerassig ontbramen tot de beste in de huidige programmeersoftware. De software is gebruiksvriendelijk, intuïtief en gemakkelijk te bedienen. Bovendien hoeven er tijdens het programmeren minder parameters te worden ingesteld dan bij UG. Als je je volledig richt op professioneel programmeerwerk, dan is dit een zeer geschikte software. Mastercam is, met dezelfde leertijd, vaak sneller en gemakkelijker onder de knie te krijgen dan UG.

Nadelen: Het nadeel is dat de modelleer- en synchrone modelleerfuncties niet erg krachtig zijn. Het is vrij lastig om complexe grafische elementen te modelleren en aan te passen.

Elektrische molen

Het is ontwikkeld in het Verenigd Koninkrijk en later overgenomen door de Amerikaanse industriële gigant Autodesk. Het wordt veel gebruikt voor programmering en bewerking in de matrijzenindustrie en is bijna een onmisbare software geworden voor iedereen die matrijzen wil maken.

Voordelen: Deze software beschikt over een extreem krachtige gereedschapspadberekeningssnelheid en een anti-oversnijfunctie. De focus ligt op de efficiënte bewerking van complexe vormen en oppervlakken, en de software presteert uitstekend in de hogesnelheids- en matrijzenbewerking. Door efficiënte gereedschapspadberekening optimaliseert de software de bewerkingstijd, vermindert gereedschapslijtage en biedt een breed scala aan bewerkingsstrategieën. Daarnaast ondersteunt de software diverse simulatiefuncties, waarmee gebruikers de bewerkingsstroom kunnen optimaliseren. Ook is er een zeer handige functie voor het inkorten van gereedschapspaden. Als u zich bezighoudt met matrijzenprogrammering, is het beheersen van deze software essentieel.

Nadelen: Beginners moeten meer tijd investeren om ermee vertrouwd te raken. In vergelijking met uitgebreide, multifunctionele software is Powermill meer gericht op de verwerking en zijn de ontwerpfuncties relatief beperkt.

Hypemill

Het is afkomstig uit Duitsland en is gelieerd aan het Duitse bedrijf OpenMind. Als toonaangevende speler op de markt voor vijfassige programmeermachines biedt het een zeer eenvoudige en handige besturing voor de gereedschapsas bij meerassige programmering. Het volledige model wordt tijdens het programmeren in de berekening betrokken, waardoor interferentie of gemiste sneden worden voorkomen.

Voordelen: Het wordt geprezen als de "koning van de vijfassige programmering". De vijfassige gereedschapspaden zijn uitstekend en geschikt voor meerassige bewerkingen. Vooral op het gebied van vijfassige programmering blinkt het uit. De tweede voorbewerkingsopdrachten zijn zeer krachtig, met nauwkeurige gereedschapspaden. De veiligheid van de simulatie en modellering is ongeëvenaard. Het was de eerste die het concept van superstring-bewerking introduceerde en in de praktijk toepaste, en op het gebied van superstring-bewerking heeft deze software andere software al ver achter zich gelaten. Concepten zoals digitale tweelingen en virtuele avatars, die momenteel op de markt worden gepromoot, staan ​​ook aan de voorhoede van de technologie. De instelmogelijkheden voor gereedschapspaden zijn relatief beperkt, waardoor het gemakkelijker is om ermee aan de slag te gaan, en het intelligentieniveau is relatief hoog.

Nadelen: De nadelen van deze software zijn ook vrij duidelijk. De selectiemodule en de modelleermodule hebben elk een eigen functie. Bij het aanpassen en modelleren van complexe modellen (zoals tweedimensionale ontwerpen of eenvoudige driedimensionale modellen) is andere software nodig. Bovendien zijn er weinig handleidingen beschikbaar en is de nabewerking van de software relatief gesloten, wat resulteert in een lage gebruiksfrequentie.

Elk softwarepakket heeft zijn eigen expertisegebieden. Zelfs als bepaalde functies niet perfect zijn, kunnen ze in de handen van bekwame programmeurs goede resultaten opleveren. Als u tijd en energie hebt, raden we u aan om, na het verbeteren van uw procescapaciteiten, andere software te leren gebruiken om uw horizon te verbreden. Het verbeteren van uw kennis door te leren werken met verschillende softwarepakketten is tevens een manier om uw technische kennis te verdiepen en technische knelpunten te overwinnen. CAM-software is echter slechts een hulpmiddel voor ingenieurs. Echte technische verbetering vereist ook het opbouwen van proceservaring en een algehele verbetering van de toepassingskennis van apparatuur en accessoires.

Als u betere inzichten heeft of bepaalde software gebruikt, laat het ons dan weten.