Nhà máy của chúng tôi đã đưa vào trung tâm gia công năm trục, cho phép đúc các bộ phận phức tạp chỉ trong một lần.

Trung tâm gia công tích hợp hệ thống điều khiển năm trục đồng thời được hỗ trợ bởi bàn xoay có mô-men xoắn cao. Phần mềm CAD/CAM với mô phỏng đường chạy dao đã được sử dụng để xác định trước trình tự cắt. Đồ gá kẹp phôi được thiết kế để giảm thiểu rung động và cải thiện độ lặp lại.

Việc xác nhận quy trình dựa trên các thử nghiệm sản xuất nội bộ bằng cách sử dụng các mẫu thép không gỉ 304, nhôm 7075 và titan Ti-6Al-4V. Các điểm chuẩn tham chiếu được rút ra từ các thử nghiệm độ chính xác hình học ISO 230-1 và các báo cáo hiệu suất trước đây trong ngành.

Độ chính xác được đo bằng máy đo tọa độ (CMM, Zeiss Contura). Độ nhám bề mặt được đánh giá bằng máy đo độ nhám Mitutoyo. Phân tích thống kê đã áp dụng ANOVA để so sánh phương sai trên nhiều thông số cắt. Tất cả các phương pháp đều được thiết kế để đảm bảo khả năng tái tạo hoàn toàn.

Bảng 1 so sánh độ lệch dung sai vị trí lỗ giữa gia công ba trục và năm trục. Thiết lập năm trục luôn đạt được dung sai trong khoảng ±5 μm, so với ±15 μm đối với ba trục.

Bảng 1: So sánh dung sai vị trí lỗ

Kết quả đo độ nhám cho thấy giá trị Ra là 0.6 μm trên các bộ phận năm trục so với 1.4 μm trên ba trục, cho thấy sự hoàn thiện được nâng cao do định hướng dụng cụ tối ưu.

Trung bình, thời gian gia công đã giảm 25% do loại bỏ nhiều thiết lập. Hình 1 minh họa thời gian gia công so sánh trên các loại bộ phận.

(Hình 1: So sánh thời gian chu kỳ giữa gia công ba trục và năm trục)

Độ chính xác tăng lên là do giảm việc định vị lại và khả năng duy trì hướng của dụng cụ vuông góc với bề mặt cắt. Bề mặt hoàn thiện được cải thiện là do giảm thiểu độ lệch của dụng cụ và sự tham gia tối ưu.

Việc thử nghiệm chỉ giới hạn ở các bộ phận có kích thước từ nhỏ đến trung bình trong điều kiện nhà máy được kiểm soát. Cần có thêm xác nhận đối với sản xuất hàng loạt khối lượng lớn và hợp kim siêu cứng.

Việc áp dụng các trung tâm năm trục cho phép các nhà sản xuất hợp nhất quy trình làm việc, giảm sự can thiệp của con người và đạt được năng suất cao hơn trong các ngành đòi hỏi hình học phức tạp như cánh tuabin hoặc cấy ghép chỉnh hình.

Nghiên cứu xác nhận rằng các trung tâm gia công năm trục cải thiện đáng kể độ chính xác về kích thước, độ hoàn thiện bề mặt và năng suất khi so sánh với các quy trình ba trục thông thường. Khả năng hoàn thành các hình học phức tạp trong một thiết lập duy nhất làm giảm sự tích tụ lỗi và chi phí. Nghiên cứu trong tương lai nên mở rộng sang các thử nghiệm sản xuất quy mô lớn và tối ưu hóa các chiến lược đường chạy dao thích ứng cho các vật liệu kỳ lạ.