가공 센터는 높은 토크 로터리 테이블에서 지원하는 동시 5 축 제어 시스템을 통합합니다. 도구 경로 시뮬레이션이있는 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하여 절단 시퀀스를 사전 정의했습니다. 워크 홀딩 비품은 진동을 최소화하고 반복성을 향상 시키도록 설계되었습니다.
공정 검증은 스테인레스 스틸 304, 알루미늄 7075 및 티타늄 TI-6AL-4V 샘플을 사용한 내부 생산 시험에 의존했습니다. 기준 벤치 마크는 ISO 230-1 기하학적 정확도 테스트 및 이전 산업 성과 보고서에서 가져 왔습니다.
정밀도는 좌표 측정 기계 (CMM, Zeiss Contura)를 사용하여 측정되었습니다. 표면 거칠기는 Mitutoyo 프로파일 미터에 의해 평가되었다. 통계 분석은 여러 절단 매개 변수 간의 분산을 비교하기 위해 ANOVA를 적용했습니다. 모든 방법은 완전한 재현성을 보장하도록 설계되었습니다.
표 1은 3 축과 5 축 가공 사이의 구멍 위치 공차의 편차를 비교합니다. 5 축 설정은 3 축에 대해 ± 15 μm와 비교하여 ± 5 μm 이내의 공차를 일관되게 달성했습니다.
표 1 : 홀 위치 공차 비교
| 재료 | 3 축 편차 (μm) | 5 축 편차 (μm) |
|---|---|---|
| SS304 | ± 14.6 | ± 4.8 |
| Al7075 | ± 12.3 | ± 3.9 |
| TI-6AL-4V | ± 15.7 | ± 5.2 |
프로파일 미터 판독 값은 5 축 부품에서 0.6 μm 대 3 축에서 1.4 μm의 RA 값을 나타냈다.
평균적으로 여러 설정이 제거됨에 따라 가공 시간이 25% 감소했습니다. 그림 1은 부품 유형의 비교 가공 지속 시간을 보여줍니다.
(그림 1 : 3 축과 5 축제 가공 사이의 사이클 시간 비교)
정확도 이득은 재배치 감소 및 절단 표면에 수직으로 도구 방향을 유지하는 능력에 기인합니다. 표면 마감 개선은 최소화 된 공구 편향과 최적화 된 참여로 인해 발생합니다.
테스트는 통제 된 공장 조건에서 중소형 부품으로 제한되었습니다. 대량의 질량 생산 및 초 하드 합금에는 추가 검증이 필요합니다.
5 축 센터의 채택을 통해 제조업체는 워크 플로를 통합하고, 인간의 개입을 줄이며, 터빈 블레이드 또는 정형 외과 임플란트와 같은 복잡한 형상을 요구하는 산업에서 더 높은 수확량을 달성 할 수 있습니다.
이 연구는 5 축 가공 센터가 기존의 3 축 프로세스와 비교할 때 치수 정확도, 표면 마감 및 생산성을 크게 향상 시킨다는 것을 확인합니다. 단일 설정에서 복잡한 형상을 완료하는 기능은 오류 축적 및 비용을 줄입니다. 미래의 연구는 대규모 생산 시험과 이국적인 재료에 대한 적응 도구 경로 전략의 최적화로 확장 될 것입니다.