Il centro di lavorazione integra un sistema di controllo simultaneo a cinque assi supportato da tavoli rotanti ad alta coppia.Gli apparecchi di tenuta sono stati progettati per ridurre al minimo le vibrazioni e migliorare la ripetibilità.
La convalida del processo si è basata su prove di produzione interne con campioni di acciaio inossidabile 304, alluminio 7075 e titanio Ti-6Al-4V.I parametri di riferimento sono stati ricavati da prove di precisione geometrica ISO 230-1 e da precedenti relazioni di performance del settore.
La precisione è stata misurata utilizzando una macchina di misura delle coordinate (CMM, Zeiss Contura).Analisi statistica applicata ANOVA per confrontare la varianza tra i vari parametri di taglioTutti i metodi sono stati progettati per garantire la piena riproducibilità.
La tabella 1 raffronta le deviazioni delle tolleranze di posizione del foro tra lavorazioni a tre assi e a cinque assi.rispetto a ± 15 μm per tre assi.
Tabella 1: Confronto delle tolleranze di posizione del foro
| Materiale | deviazione di 3 assi (μm) | deviazione di 5 assi (μm) |
|---|---|---|
| SS304 | ± 14.6 | ± 48 |
| Al7075 | ± 123 | ±3.9 |
| Ti-6Al-4V | ± 15.7 | ± 52 |
Le letture del profilometro hanno indicato un valore di Ra di 0,6 μm su parti a cinque assi rispetto a 1,4 μm su tre assi, dimostrando una finitura migliorata a causa dell'orientamento ottimizzato dell'utensile.
In media, il tempo di lavorazione è stato ridotto del 25% grazie all'eliminazione di molteplici configurazioni.
(Figura 1: confronto dei tempi di ciclo tra lavorazioni a tre e cinque assi)
I guadagni di precisione sono attribuiti al ridotto riposizionamento e alla capacità di mantenere l'orientamento dell'utensile perpendicolare alla superficie di taglio.Finitura superficiale migliorata grazie alla minimizzazione della deviazione degli utensili e all'impegno ottimizzato.
Le prove sono state limitate a parti di piccole o medie dimensioni in condizioni di fabbrica controllate.
L'adozione di centri a cinque assi consente ai produttori di consolidare i flussi di lavoro, ridurre l'intervento umano,e ottenere un rendimento più elevato in settori che richiedono geometrie complesse come pale di turbina o impianti ortopedici.
Lo studio conferma che i centri di lavorazione a cinque assi migliorano significativamente la precisione dimensionale, la finitura superficiale e la produttività rispetto ai processi convenzionali a tre assi.La capacità di completare geometrie complesse in un'unica configurazione riduce l'accumulo di errori e il costoLe ricerche future dovrebbero espandersi verso prove di produzione su larga scala e ottimizzazione delle strategie di percorso di strumenti adattivi per materiali esotici.