3-assig bewerkingscentrum versus 5-assig bewerkingscentrum voor matrijzenbouw

Matrijsbewerking is een van de gebieden waar het verschil tussen 3-assige en 5-assige bewerking gemakkelijk te zien is.

Een 3-assig bewerkingscentrum kan een groot aantal matrijscomponenten verwerken, waaronder matrijsbodems, vlakke oppervlakken, zakken, gaten, sleuven en veel standaard holtes. Voor veel algemene matrijzenwinkels blijft een verticaal bewerkingscentrum een ​​praktische productiemachine.

Een 5-assig bewerkingscentrum voegt twee roterende assen toe aan X, Y en Z. De extra beweging verandert de manier waarop het snijgereedschap het matrijsoppervlak nadert. Dit is vooral handig als de mal diepe holtes, steile wanden, complexe vrije-vormoppervlakken of gebieden bevat die moeilijk te bereiken zijn met verticaal gereedschap.

HCNC Group levert verticale bewerkingscentra en 5-assige bewerkingscentra voor de matrijzenbouw. Het VMC-assortiment omvat modellen zoals VMC650, VMC850, VMC855QS, VMC855QC, VMC1160 en VMC1370, terwijl het vijfassige assortiment machines uit de HMU- en HMC-serie omvat.

3 assen versus 5 assen voor matrijsbewerking: fundamenteel verschil

Het fundamentele verschil is de manier waarop de machine het werkstuk benadert.

Een 3-assig bewerkingscentrum bestuurt:

• X-as
• Y-as
• Z-as

De mal blijft gefixeerd terwijl het snijgereedschap in drie lineaire richtingen beweegt.

Een 5-assig bewerkingscentrum voegt twee roterende assen toe, gewoonlijk A/C of B/C, afhankelijk van de machinestructuur. Het gereedschap of werkstuk kan tijdens de bewerking van richting veranderen, waardoor de frees vanuit verschillende richtingen een maloppervlak kan benaderen.

Functie	3-assig bewerkingscentrum	5 Axis Machining Center
Lineaire assen	X / Y / Z	X / Y / Z
Roterende assen	Geen	2 roterende assen
Typische bewerking	3-assig frezen	3+2 of gelijktijdig 5-assig
Schimmelholte	Geschikt voor veel standaard caviteiten	Geschikt voor complexe gaatjes
Toegang tot diepe holtes	Beperkt door gereedschapshoek en bereik	Betere toegang tot gereedschap
Bewerking van gebogen oppervlakken	Mogelijk met geschikte gereedschapsbanen	Flexibelere gereedschapsoriëntatie
Installatievereiste	Meer opstellingen voor bewerking onder meerdere hoeken	Minder opstellingen voor veel complexe onderdelen
Gereedschapsoriëntatie	Vast ten opzichte van het werkstuk	Kan tijdens de bewerking veranderen
Programmering	Relatief eenvoudig	Veeleisender
Machine-investering	Lager	Hoger
Typisch schimmelgebruik	Vormbodems, standaard caviteiten, inzetstukken	Complexe holtes, diepe oppervlakken, mallen in vrije vorm

Het belangrijke punt is dat5-assig vervangt niet automatisch de 3-assige bewerking. De juiste keuze is afhankelijk van de matrijsgeometrie, het materiaal, de gewenste oppervlakteafwerking, het productievolume en het bewerkingsproces.

 

1. Wanneer 3-assige bewerking voldoende is voor de productie van matrijzen

Veel mallen vereisen geen gelijktijdige beweging over vijf assen.

Een conventioneel 3-assig bewerkingscentrum kan frezen, boren, kotteren, tappen en contourbewerkingen uitvoeren. Voor matrijscomponenten met toegankelijke oppervlakken kan het snijgereedschap de vereiste gebieden bereiken zonder de oriëntatie te veranderen.

Dit maakt 3-assige bewerking bijzonder praktisch voor:

• Vormbasissen
• Platte vormplaten
• Standaard inzetstukken
• Eenvoudige gaatjes
• Elektrode bewerking
• Armatuurcomponenten
• Montage gaten
• Rechte zakken
• Slots
• 2D- en 2,5D-vormfuncties

Voor deze onderdelen kan het toevoegen van twee roterende assen de apparatuurkosten en de programmeervereisten verhogen zonder dat dit een overeenkomstig productievoordeel oplevert.

De VMC-serie van HCNC is ontworpen voor algemene bewerkingstoepassingen, inclusief matrijzen en precisiecomponenten. Het VMC-assortiment omvat verschillende tafelafmetingen en bewerkingswegen, waardoor matrijzenfabrikanten apparatuur kunnen selecteren op basis van de afmetingen van het werkstuk en de productievereisten.

Voorbeeld: Vormbasisbewerking

Overweeg een malbasis met:

• Grote vlakke oppervlakken
• Verticale zijwanden
• Rechte zakken
• Montage gaten
• Gaten voor geleidepennen
• Eenvoudige stappen en slots

De meeste van deze kenmerken kunnen worden bewerkt met behulp van X-, Y- en Z-bewegingen.

Het werkstuk kan op de tafel geklemd blijven terwijl de machine de belangrijkste freesbewerkingen uitvoert. Voor een matrijzenmakerij die een groot aantal standaard matrijscomponenten produceert, kan dit eenvoudige proces eenvoudiger te programmeren, in te stellen en te onderhouden zijn.

 

2. Waar 5-assige bewerking een verschil begint te maken

De situatie verandert wanneer de mal oppervlakken bevat die niet efficiënt kunnen worden bereikt met een vast verticaal gereedschap.

Typische voorbeelden zijn onder meer:

• Diepe holtes
• Steile spouwmuren
• Ondersnijdingsgerelateerde gebieden
• Complexe gebogen oppervlakken
• Matrijzen voor auto-interieur
• Complexe kunststof spuitgietmatrijzen
• Spuitgietmatrijzen
• Grote vrije vormoppervlakken
• Precisiematrijzen met moeilijke toegang tot het gereedschap

HCNC noemt specifiek precisiematrijzen en complexe matrijzen onder de toepassingen voor zijn vijfassige bewerkingsoplossingen. De vijfassige systemen van het bedrijf ondersteunen gelijktijdige vijfassige bewerking, RTCP, vijfassige kalibratie en foutcompensatie.

 

Het belangrijkste voordeel: toegang tot gereedschap

Bij een diepe matrijsholte is het probleem vaak niet alleen of de machine de bodem van de holte kan bereiken.

Het snijgereedschap heeft ook voldoende ruimte nodig rondom:

• Spouwmuren
• Ribben
• Randen
• Gebogen overgangen
• Aangrenzende oppervlakken
• Armaturen

Bij een 3-assige machine blijft de gereedschapsoriëntatie tijdens normale bewerking vast. Als het gereedschap verticaal een steile wand nadert, kan een lang gereedschap nodig zijn.

Een lang gereedschap introduceert een ander probleem: gereedschapsdoorbuiging.

Een 5-assige machine kan het gereedschap naar het bewerkingsoppervlak kantelen. Hierdoor kan de programmeur in veel situaties een korter snijgereedschap gebruiken en een gunstiger snijpositie behouden.

HCNC identificeert kortere snijgereedschappen, verbeterde gereedschapsoriëntatie en betere toegang tot complexe geometrie als een van de bewerkingsvoordelen die gepaard gaan met vijfassige bewerking.

 

3. Bewerking van matrijsholtes: 3 assen versus 5 assen

Het bewerken van matrijsholten is een van de duidelijkste voorbeelden.
Met een 3-assige machine

Het snijgereedschap benadert de holte doorgaans vanuit een vaste richting.

Voor relatief open caviteiten werkt dit goed.

Naarmate de holte echter dieper wordt of de wanden steiler worden, moet het gereedschap mogelijk worden uitgeschoven om de lagere gebieden te bereiken.

De machine kan ook het volgende vereisen:

• Ruwe bewerking
• Gereedschapswissel
• Herpositionering
• Opnieuw vastklemmen
• Semi-afwerking
• Afwerking vanuit een andere richting

Elke extra opstelling introduceert een nieuwe kans op positioneringsfouten.

Met een 5-assige machine

Dankzij de roterende assen kan het snijgereedschap van richting veranderen.

In plaats van een lang gereedschap in een diepe holte te dwingen, kan de machine de frees naar het oppervlak kantelen.

Dit kan het volgende opleveren:

• Betere toegankelijkheid van het gereedschap
• Kortere gereedschapsuitsteeklengte
• Gunstigere snijomstandigheden
• Minder armatuurwijzigingen
• Betere controle over complexe oppervlakken

HCNC beschrijft vijfassige bewerking als een methode die het aantal opspanningen, positioneringsfouten en bewerkingstijd kan verminderen in vergelijking met conventionele drieassige bewerking.

 

4. Oppervlakteafwerking op complexe schimmeloppervlakken

Het afwerken van matrijzen is vaak veeleisender dan het ruw bewerken.

Het uiteindelijke holteoppervlak kan het volgende bepalen:

• Uiterlijk van kunststof onderdelen
• Gedeeltelijke uitgave
• Polijstwerklast
• Textuurkwaliteit
• Dimensionale consistentie

Op een relatief eenvoudige ondergrond kan een 3-assige machine met het juiste gereedschap en de juiste snijstrategie een goede afwerking bereiken.

Voor complexe gebogen oppervlakken wordt de gereedschapsoriëntatie echter belangrijker.

Een 5-assige machine kan de gereedschapshoek continu veranderen terwijl hij het oppervlak volgt. HCNC merkt op dat vijfassige bewerking een geschiktere gereedschapsrelatie met geprofileerde oppervlakken kan behouden, wat de oppervlakteafwerking van complexe geometrieën kan verbeteren.

Voor matrijzenfabrikanten is het praktische voordeel niet alleen een soepelere machinebeweging. Het doel is om de hoeveelheid handmatige afwerking die na de bewerking nodig is, te verminderen.

Een mal die uitgebreid met de hand moet worden gepolijst, kan na CNC-bewerking aanzienlijk veel arbeid vergen. Een betere toegang tot het gereedschap en een beter gecontroleerde gereedschapsoriëntatie kunnen bewerkingssporen op lastige plekken verminderen en het nabewerkingsproces voorspelbaarder maken.

Het werkelijke resultaat hangt nog steeds af van de frees, het gereedschapspad, de spilsnelheid, de voedingssnelheid, het materiaal, de machinestijfheid en de CAM-strategie.

 

5. 3+2 Bewerking versus gelijktijdig 5-assig voor mallen

Niet elke matrijsklus met vijf assen vereist een continue beweging met vijf assen.

Er zijn twee gemeenschappelijke benaderingen.

3+2 Asbewerking

De rotatie-assen positioneren het werkstuk of gereedschap eerst in een gedefinieerde hoek.

De machine voert vervolgens conventionele X/Y/Z-bewerkingen uit.

Dit is handig voor:

• Schuine oppervlakken
• Meerzijdige matrijscomponenten
• Schuine gaten
• Functies die verschillende gereedschapsoriëntaties vereisen
• Vorminzetstukken met meerdere bewerkingsvlakken

De vijfassige systemen van HCNC ondersteunen zowel bewerking met vaste asoriëntatie als gelijktijdige vijfassige besturing.

Gelijktijdige bewerking met 5 assen

Alle vijf de assen kunnen bewegen tijdens het snijden.

Dit is relevanter wanneer de mal voortdurend veranderende gebogen oppervlakken heeft.

Typische voorbeelden zijn onder meer:

• Complexe automatrijzen
• Holten in vrije vorm
• Turbine-achtige oppervlakken
• Zeer voorgevormde mallen
• Moeilijke diepe caviteitsoppervlakken

Voor deze toepassingen wordt RTCP belangrijk.

 

6. Waarom RTCP belangrijk is bij het bewerken van 5-assige matrijzen

RTCP staat voor Rotational Tool Center Point.
Wanneer de roterende assen bewegen, verandert de relatie tussen de spil, de gereedschapspunt en het werkstuk.

Het CNC-systeem moet deze beweging compenseren, zodat de gereedschapspunt het geprogrammeerde bewerkingspad correct volgt.

HCNC identificeert RTCP als een sleutelfunctie voor vijfassige bewerking en stelt dat zijn vijfassige CNC-systemen RTCP, vijfassige kalibratie, foutcompensatie en CAM-integratie ondersteunen.

Bij complexe matrijsbewerkingen helpt RTCP de machine de geprogrammeerde gereedschapsmiddenpositie te behouden terwijl de gereedschapsoriëntatie verandert.

Dit is vooral belangrijk tijdens:

• Afwerking van gebogen oppervlakken
• Bewerking van steile wanden
• Doorlopende 5-assige gereedschapsbanen
• Bewerking van caviteiten met meerdere hoeken

 

7. Gereedschapslengte: een van de praktische verschillen

Gereedschapslengte is een belangrijke overweging bij het bewerken van diepe matrijzen.

Bij 3-assige bewerking kan een diepe holte een frees met een groot bereik vereisen, omdat de spil loodrecht op het werkoppervlak blijft.

Hoe langer het gereedschap uit de houder steekt, hoe gevoeliger het kan worden voor:

• Doorbuiging
• Trillingen
• Snijbelasting
• Oppervlaktekwaliteit
• Levensduur van het gereedschap

Bij vijfassige bewerking kan de gereedschapsoriëntatie worden gewijzigd, waardoor vaak een kortere frees kan worden gebruikt.

Dit is een van de redenen waarom vijfassige bewerking nuttig kan zijn voor diepe en complexe vormholtes. HCNC's vergelijking van drieassige en vijfassige bewerking identificeert specifiek kortere snijgereedschappen en verbeterde snijomstandigheden als voordelen van vijfassige bewerking.

Vijfassige bewerking elimineert echter niet de problemen met de gereedschapskeuze. De gereedschapsdiameter, fluitlengte, houderspeling, spilsnelheid en snijparameters moeten nog steeds overeenkomen met het matrijsmateriaal en de geometrie.

 

8. Meerdere opstellingen: een belangrijk probleem bij het maken van mallen

De insteltijd wordt vaak over het hoofd gezien bij het vergelijken van machineprijzen.

Een 3-assige machine heeft misschien een lagere aanschafprijs, maar een complexe matrijs kan meerdere opstellingen vereisen.

Bijvoorbeeld:

Opstelling 1 → Bovenste holte

Opstelling 2 → Zijvlak

Opstelling 3 → Schuin oppervlak

Instelling 4 → Terugfuncties

Elke opstelling vereist:

• Opnieuw vastklemmen
• Uitlijning van het werkstuk
• Aanpassing van de werkoffset
• Inspectie
• Toolpath-verificatie

Een vijfassige machine kan vaak meer oppervlakken bewerken zonder het werkstuk te verwijderen.

HCNC stelt dat vijfassige bewerking het aantal opspanningen en positioneringsfouten kan verminderen, vooral bij het bewerken van complexe onderdelen vanuit meerdere richtingen.

Dit betekent niet dat elke mal in één opstelling moet worden bewerkt. Matrijzenfabrikanten moeten nog steeds beslissen waar het werkstuk moet worden vastgeklemd en welke oppervlakken in elke fase moeten worden afgewerkt.

 

9. Nauwkeurigheid: minder instellingen kunnen geaccumuleerde fouten verminderen

De positioneringsnauwkeurigheid van de machine is slechts een onderdeel van de nauwkeurigheid van de matrijsbewerking.

De volledige keten omvat:

Machinenauwkeurigheid → Opspannauwkeurigheid → Werkstukpositionering → Gereedschapsgeometrie → Gereedschapsslijtage → CAM-gereedschapspad → Snijomstandigheden → Inspectie

Wanneer een matrijs meerdere opstellingen nodig heeft, kan elke herpositionering een nieuwe bron van variatie introduceren.

Vijfassige bewerking kan het aantal keren dat de mal moet worden verwijderd en opnieuw gepositioneerd, verminderen.

De vijfassige geleider van HCNC benadrukt de vermindering van uitlijningsfouten en opspanningsveranderingen als belangrijke voordelen van vijfassige bewerking.

Het HMU-630/700 vijfassige bewerkingscentrum van HCNC publiceert bijvoorbeeld X/Y/Z-positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid van 0,008/0,004 mm, met A/C-positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid van 12/6 boogseconden. De machine maakt gebruik van een portaalconstructie met vaste balken en een zeer stijve, door tandwielen aangedreven draaitafel.

Deze cijfers zijn machinespecificaties en geen garantie voor de tolerantie van de uiteindelijke matrijs. De werkelijke matrijsnauwkeurigheid is afhankelijk van het volledige bewerkingsproces.

 

10. Machinestijfheid is nog steeds belangrijk

De mogelijkheid tot vijf assen neemt de behoefte aan een stijve machinestructuur niet weg.

Het bewerken van matrijzen kan het volgende inhouden:

• Gehard staal
• Voorgehard staal
• Gereedschapsstaal
• Aluminium
• Koperlegeringen
• Grafiet elektroden

Voor ruwe bewerking zijn snijkracht en stijfheid vereist. Afwerking vereist een stabiele beweging en een goede dynamische nauwkeurigheid.

De HMU-630/700 van HCNC maakt gebruik van een portaalconstructie met vaste balken en een door tandwielen aangedreven draaitafel, ontworpen voor stijfheid, koppel en nauwkeurigheid van de roterende positionering.

Voor conventionele matrijsbewerking omvat het VMC-assortiment van HCNC ook machines met verschillende structurele configuraties, verplaatsingen, spindelspecificaties en tafelafmetingen.

De juiste vergelijking is dus niet simpelweg:

3-assige=eenvoudige machine

Geavanceerde machine met 5 assen =

Een nuttiger vergelijking is:

Welke machinestructuur biedt de vereiste gereedschapstoegang, stijfheid, werkbereik en nauwkeurigheid voor de geproduceerde matrijs?

 

11. 3 As versus 5 assen voor verschillende matrijstypen

Vormtype	3 Axis	5 Axis
Standaard spuitgietbasis	Zeer geschikt	Meestal onnodig
Eenvoudig vorminzetstuk	Geschikt	Mogelijk
Platte holte	Geschikt	Mogelijk
Eenvoudige autovorm	Geschikt voor toegankelijke ruimtes	Handig voor complexe oppervlakken
Vorm met diepe holte	Toegang tot gereedschap kan moeilijk worden	Betere toegang tot gereedschap
Complexe gebogen holte	Vereist een zorgvuldige planning van het gereedschapspad	Sterke toepassing
Grote vrije vormmal	Mogelijk met meerdere opstellingen	Flexibeler
Precisie mal	Geschikt afhankelijk van de geometrie	Handig wanneer meerdere hoeken nodig zijn
Complexe spuitgietmatrijs	Mogelijk	Handig voor moeilijke oppervlakken
Medische schimmel	Afhankelijk van de geometrie	Handig voor complexe gaatjes
Meerzijdig vormdeel	Er kunnen meerdere opstellingen nodig zijn	Minder opstellingen mogelijk

De belangrijke variabele isvormgeometrie, niet alleen de naam van de branche.

Een eenvoudig onderdeel van een automatrijs kan perfect geschikt zijn voor drieassige bewerking, terwijl een kleinere precisiematrijs met moeilijk gebogen oppervlakken baat kan hebben bij vijfassige bewerking.

 

12. HCNC-machineopties voor matrijzenfabrikanten

Het productportfolio van HCNC biedt matrijzenfabrikanten verschillende machineconfiguraties om te overwegen.

VMC650
De VMC650 is een compacte verticale bewerkingsoplossing met 3-4 assen, een tafel van 1000 × 400 mm en een X/Y/Z-verplaatsing van 650 × 400 × 500 mm.

Het is ontworpen voor frezen, boren, kotteren, ruimen en starre tapwerkzaamheden en kan worden gebruikt voor componenten zoals platen, schalen, nokken en mallen.

For smaller mold components and general mold-shop machining, this type of VMC provides a straightforward machine configuration.

VMC850 / VMC855-serie
De VMC850- en VMC855-serie bieden een groter bewerkingsbereik voor algemene matrijs- en mechanische bewerking.

De VMC855-specificatie van HCNC omvat een X/Y/Z-slag van 800 × 550 × 550 mm, een werktafel van 1000 × 550 mm en een schijfmagazijn met 24 gereedschappen. Voor het VMC855-platform zijn ook vier- en vijfassige draaitafelconfiguraties beschikbaar.

Dit type machine kan worden overwogen wanneer een matrijzenmakerij een combinatie verwerkt van:

• Vorminzetstukken
• Mechanische componenten
• Elektroden
• Precisie beugels
• Algemene productieonderdelen

 

VMC855QC
De VMC855QC is ontworpen rond een groter werkstuk en een installatievereiste met vier assen. HCNC beschrijft een verlengd werktafelontwerp, een verbeterde kolomstructuur en een verbrede Z-geleiding, terwijl de gepubliceerde specificatie een X/Y/Z-verplaatsing van 800 × 550 × 550 mm en een maximale tafelbelasting van 500 kg vermeldt.

HMU-630/700 Vijfassig bewerkingscentrum

Voor complexere matrijsoppervlakken biedt de HMU-630/700 een speciale configuratie met vijf assen.

De gepubliceerde specificaties omvatten:

• X/Y/Z-weg: 700 / 1180 / 550 mm
• Een as: ±120 graden
• C-as: 360 graden
• Werktafel: Ø630 mm of Ø700 mm
• Maximale belasting: 500 kg voor HMU-630; 400 kg voor HMU-700
• Spiltoerental: tot 18.000 tpm
• Spilvermogen: 20/28 kW
• X/Y/Z-positioneringsnauwkeurigheid: 0,008 mm
• X/Y/Z-herhaalbaarheid: 0,004 mm

De machine maakt gebruik van een portaalconstructie met vaste balken en HCNC's GTRT-tandwielaangedreven draaitafeltechnologie.

 

13. 3 As of vijf assen: wat moet een matrijsfabriek controleren?

Voordat u de machine selecteert, bekijkt u de daadwerkelijke matrijstekeningen.

1. Hoeveel oppervlakken moeten worden bewerkt?
Als de meeste bewerkingen vanuit één richting worden uitgevoerd, kan apparatuur met 3 assen voldoende zijn.

Als meerdere oppervlakken verschillende gereedschapsoriëntaties vereisen, wordt vijf-assig relevanter.

2. Hoe diep zijn de gaatjes?
Diepe holtes veroorzaken vaak problemen met de gereedschapsvrijheid en de gereedschapslengte.

3. Hoe complex zijn de oppervlakken?
Platte oppervlakken en eenvoudige zakken zijn eenvoudig.

Oppervlakken met vrije vorm vereisen meer aandacht voor gereedschapsoriëntatie en CAM-strategie.

4. Hoeveel opstellingen zijn er nodig?
Maak een schatting van het volledige bewerkingsproces in plaats van alleen de eerste bewerking.

5. Welke materialen worden machinaal bewerkt?
Staal, gehard staal, aluminium en koperlegeringen stellen verschillende eisen aan de spindel en stijfheid.

6. Welke oppervlakteafwerking is vereist?
Als de mal een uitgebreide afwerking vereist, worden gereedschapsoriëntatie en snijstrategie belangrijk.

7. Wat is het jaarlijkse productievolume?
Een prototypematrijs en een matrijzenprogramma met grote volumes kunnen zeer verschillende investeringen in apparatuur rechtvaardigen.

8. Beschikt de fabriek al over vijfassige programmeermogelijkheden?
Vijfassige bewerking vereist de juiste kennis van CAM-programmering, nabewerking en machinebediening.

 

14. Een praktische selectiemethode

In plaats van de machine alleen op basis van het aantal assen te kiezen, kunnen matrijzenfabrikanten het bewerkingsproces in vijf stappen evalueren.

Stap 1 - Identificeer de vormgeometrie

Afzonderlijke vlakke gebieden, zakken, verticale wanden, gebogen oppervlakken, diepe holtes en schuine elementen.

Stap 2 - Breng de vereiste gereedschapsrichtingen in kaart

Controleer of een vast verticaal gereedschap elk oppervlak kan bereiken.

Stap 3 - Bereken het aantal opstellingen

Registreer elke vereiste herklemming.

Stap 4 - Controleer de gereedschapslengte

Identificeer gebieden waar een 3-assig proces frezen met een groot bereik vereist.

Stap 5 - Vergelijk de totale bewerkingstijd

Inclusief programmeren, instellen, uitlijnen, bewerken, inspecteren en afwerken.

Deze aanpak geeft een realistischer vergelijking dan alleen kijken naar de aanschafprijs van een 3-assige of 5-assige machine.

 

15. 3 As versus 5-assige matrijsbewerkingskosten

De initiële investering in apparatuur is normaal gesproken hoger voor een vijfassig bewerkingscentrum, omdat de machinestructuur, roterende assen, CNC-besturing en kalibratievereisten complexer zijn.

HCNC merkt ook op dat vijfassige machines over het algemeen hogere aanschaf- en onderhoudskosten met zich meebrengen dan drieassige machines.

Maar de machineprijs is slechts een deel van de berekening.

Een matrijzenfabrikant moet rekening houden met het volgende:

Machinekosten + gereedschap + opspanningen + programmering + insteltijd + bewerkingstijd + inspectie + handmatige afwerking

Voor een eenvoudige matrijs kan 3-assige bewerking het proces eenvoudig houden.

Voor een complexe matrijs kunnen herhaalde instellingen en bewerkingen met lange gereedschappen de kostenstructuur aanzienlijk veranderen.

Dit is de reden waarom dezelfde fabriek zowel 3-assige als 5-assige machines kan gebruiken in plaats van elke matrijs op één machinetype te standaardiseren.

 

16. Wanneer een matrijzenfabriek beide nodig heeft

Een praktische matrijzenwerkplaats kan 3-assige en 5-assige apparatuur gebruiken voor verschillende bewerkingen.
3-assig bewerkingscentrum

Gebruik voor:

• Vormbasissen
• Platen
• Standaard inzetstukken
• Platte zakken
• Boren
• Algemeen frezen
• Voorbereiding van de elektrode
• Eenvoudige caviteitsbewerking

5-assig bewerkingscentrum

Gebruik voor:

• Complexe gaatjes
• Diep gebogen oppervlakken
• Steile muren
• Bewerking onder meerdere hoeken
• Vrije vormoppervlakken
• Moeilijke afwerkingswerkzaamheden
• Componenten die minder instellingen vereisen

Deze strategie voor gemengde machines stelt de fabrikant in staat elke bewerking aan een machine toe te wijzen op basis van de geometrie, in plaats van elke taak door hetzelfde proces te dwingen.

 

17. 3 As versus vijf assen voor matrijzenproductie: definitieve vergelijking

Vereisten voor matrijsbewerking	3-assig bewerkingscentrum	5-assig bewerkingscentrum
Standaard malbasis	Uitstekende pasvorm	Meer capaciteit dan normaal vereist
Eenvoudige holte	Geschikt	Geschikt
Vlakke bewerking	Geschikt	Geschikt
Diepe holte	Mogelijk is lang gereedschap nodig	Betere gereedschapsoriëntatie
Steile spouwmuur	Moeilijker	Gemakkelijkere toegang
Vrije vorm oppervlak	Mogelijk	Sterker vermogen
Bewerking onder meerdere hoeken	Meer opstellingen	Minder opstellingen mogelijk
Gereedschapsoriëntatie	Vast	Verstelbaar
Lengte gereedschap	Mogelijk is langer gereedschap nodig	Kortere gereedschappen zijn wellicht mogelijk
Oppervlakteafwerking	Goed voor geschikte geometrie	Betere toegang tot complexe oppervlakken
Aantal instellingen	Potentieel hoger	Potentieel lager
Programmering	Eenvoudiger	Veeleisender
Kosten van apparatuur	Lager	Hoger
De complexiteit van schimmels	Eenvoudig tot gemiddeld	Middelmatig tot zeer complex
Productiestrategie	Algemene vormbewerking	Complexe precisievormbewerking

 

Conclusie

Bij de matrijzenbouw moet de keuze tussen een 3-assig of een 5-assig bewerkingscentrum beginnen met de matrijsgeometrie.

A 3-assig bewerkingscentrumis geschikt voor matrijsbodems, standaard inzetstukken, vlakke oppervlakken, zakken, gaten en vele conventionele holtes. De VMC-serie van HCNC biedt verschillende tafelafmetingen, verplaatsingen en configuraties voor deze algemene bewerkingsvereisten.

A 5-assig bewerkingscentrumwordt nuttiger wanneer de mal diepe holtes, steile wanden, complexe gebogen oppervlakken of meerdere bewerkingsrichtingen bevat. De mogelijkheid om de gereedschapsoriëntatie te veranderen kan wijzigingen in de opstelling verminderen, de toegang tot lastige oppervlakken verbeteren en efficiëntere afwerkingsstrategieën ondersteunen. De vijfassige machines van HCNC voegen roterende-asbesturing, RTCP, vijfassige kalibratie en andere functies toe die bedoeld zijn voor complexe oppervlaktebewerking.

Voor een matrijzenfabriek is de juiste vraag dus niet zomaar"3 assen of 5 assen?"

De nuttigere vragen zijn:

• Hoeveel opstellingen heeft de mal nodig?
• Kan de snijder elk oppervlak bereiken?
• Hoe lang moet het gereedschap zijn?
• Hoe complex zijn de caviteitsoppervlakken?
• Hoeveel handmatig polijsten is nodig?
• Welke tolerantie en oppervlakteafwerking zijn vereist?
• Welke matrijsafmetingen en materialen worden er geproduceerd?

Deze antwoorden bieden een veel duidelijkere basis voor de keuze tussen een conventionele HCNC VMC en een vijfassig bewerkingscentrum.