Lyhyesti: Valinta 3-akselisen ja 5-akselisen jyrsinnän välillä riippuu kappaleen monimutkaisuudesta ja tuotantotavoitteista. 3-akselinen jyrsintä on kustannustehokas ja varma valinta yksinkertaisille, litteille komponenteille. 5-akselinen jyrsintä taas mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden valmistuksen yhdellä kiinnityksellä, mikä parantaa tarkkuutta ja lyhentää läpimenoaikaa. E-P Mig ja Kone Oy tarjoaa asiantuntemusta ja huipputyökalut, kuten Sandvik Coromant- ja Seco-ratkaisut, molempiin menetelmiin.
Metallintyöstön maailmassa tehokkuus ja laatu ovat menestyksen kulmakiviä. Kun tavoitteena on optimaalinen jyrsintä, yksi kriittisimmistä päätöksistä on valita oikea koneistusmenetelmä. Teknologian kehittyessä 5-akselinen koneistus on tullut yhä saavutettavammaksi, mutta perinteisellä 3-akselisella menetelmällä on edelleen vankka paikkansa suomalaisessa konepajateollisuudessa.
Tässä artikkelissa syvennymme näiden kahden menetelmän eroihin, etuihin ja haasteisiin. Työkalumyyjänä me E-P Mig ja Koneella ymmärrämme, että oikea työkaluvalinta on yhtä tärkeä kuin itse kone – oli kyseessä sitten monimutkainen muottityö tai suoraviivainen sarjatuotanto.
Mitä on 3-akselinen jyrsintä?
3-akselinen jyrsintä on koneistuksen perusmuoto, jossa työkalu liikkuu kolmella lineaarisella akselilla: X, Y ja Z. Työkalu liikkuu sivusuunnassa (X), pituussuunnassa (Y) ja pystysuunnassa (Z), kun taas työkappale pysyy yleensä paikallaan kiinnittimessä.
Tämä menetelmä on metalliteollisuuden työjuhta. Se soveltuu erinomaisesti osille, joissa työstö kohdistuu pääasiassa yhdelle pinnalle tai vaatii vain yksinkertaisia porauksia ja taskujen jyrsintää. Vaikka se on perinteinen tekniikka, nykyaikaiset CAM-ohjelmistot ja korkealaatuiset jyrsintätyökalut mahdollistavat erittäin tarkat ja laadukkaat lopputulokset myös kolmiakselisena.
3-akselisen jyrsinnän edut ja rajoitukset
Kun arvioidaan 3-akselista menetelmää, on tärkeää ymmärtää sen vahvuudet suhteessa investointiin ja osaamisvaatimuksiin.
Edut:
- ✔Kustannustehokkuus: Sekä koneiden tunti-indeksit että työkalukustannukset ovat usein alhaisempia.
- ✔Yksinkertaisuus: Ohjelmointi on suoraviivaista ja asetusajat ovat lyhyitä yksinkertaisille kappaleille.
- ✔Saatavuus: Lähes jokaisessa konepajassa on 3-akselinen pystykarainen koneistuskeskus, mikä helpottaa alihankinnan suunnittelua.
Rajoitukset:
- ✖Useat kiinnitykset: Jos kappale vaatii työstöä usealta puolelta, se on irrotettava ja kiinnitettävä uudelleen. Tämä lisää inhimillisen virheen riskiä ja pidentää valmistusaikaa.
- ✖Työkalun pituus: Syvien muotojen työstö vaatii usein pitkiä työkaluja, mikä lisää värinäalttiutta ja heikentää pinnanlaatua.
Mitä on 5-akselinen jyrsintä?
5-akselinen jyrsintä vie koneistuksen uudelle tasolle lisäämällä kaksi pyörivää akselia (yleensä A ja B tai B ja C) kolmen lineaarisen akselin lisäksi. Tämä tarkoittaa, että leikkaava työkalu voi lähestyä työkappaletta mistä tahansa suunnasta.
5-akselinen koneistus voidaan jakaa "3+2"-koneistukseen (positiotyöstö), jossa kääntöakselit lukitaan tiettyyn kulmaan ennen työstöä, ja jatkuvaan 5-akseliseen koneistukseen, jossa kaikki viisi akselia liikkuvat samanaikaisesti. Jälkimmäinen on välttämätön valmistettaessa monimutkaisia, orgaanisia muotoja, kuten turbiinin siipiä tai korkean tarkkuuden lääketeollisuuden komponentteja.
5-akselisen jyrsinnän edut ja haasteet
Siirtyminen viisiakseliseen maailmaan tarjoaa valtavia mahdollisuuksia, mutta vaatii myös asiantuntemusta työkalujen valinnassa.
Edut:
- ✔Yksi kiinnitys (Done-in-One): Kappale voidaan viimeistellä kokonaan yhdellä asetuksella. Tämä parantaa mittatarkkuutta merkittävästi, kun nollapiste ei vaihdu.
- ✔Lyhyemmät työkalut: Koska työkappaletta tai karaa voidaan kallistaa, voidaan käyttää lyhyempiä ja tukevampia jyrsintätyökaluja. Tämä mahdollistaa suuremmat lastuamisarvot ja paremman pinnanlaadun.
- ✔Parempi lastunpoisto: Kallistuskulman ansiosta lastut putoavat helpommin pois työstöalueelta, mikä pidentää työkalun kestoikää.
Haasteet:
- ✖Ohjelmointi ja törmäysvaara: Ohjelmointi on huomattavasti vaativampaa ja vaatii kehittyneen CAM-järjestelmän sekä tarkan simuloinnin törmäysten välttämiseksi.
- ✖Työkalujen vaatimukset: 5-akselinen jyrsintä vaatii työkalunpitimiltä ja istukoilta erinomaista tasapainotusta ja kapeaa muotoilua, jotta pääsy vaikeisiin paikkoihin on mahdollista.
Keskeiset erot 3-akselisen ja 5-akselisen jyrsinnän välillä
| Ominaisuus | 3-akselinen jyrsintä | 5-akselinen jyrsintä |
|---|---|---|
| Liikeakselit | X, Y, Z | X, Y, Z + 2 kääntöakselia |
| Asetusten määrä | Useita (monisivuisille osille) | Yksi (yleensä riittää) |
| Geometrian monimutkaisuus | Matala - Keskitaso | Erittäin korkea |
| Pinnanlaatu | Vaatii usein hiontaa syvissä muodoissa | Erinomainen optimoitujen kulmien ansiosta |
Milloin valita 3-akselinen jyrsintä?
Vaikka 5-akselinen teknologia on houkuttelevaa, 3-akselinen jyrsintä on usein järkevin valinta seuraavissa tapauksissa:
- Yksinkertaiset kappaleet: Jos valmistat litteitä levyjä, yksinkertaisia tukirakenteita tai osia, joissa on vain pystysuoria reikiä, 5-akselinen kone tuo vain vähän lisäarvoa suhteessa kustannuksiin.
- Suuret sarjat ja rajoitettu budjetti: Kun valmistetaan tuhansia yksinkertaisia osia, 3-akselisen koneen alhaisempi tuntihinta ja vakiintuneet prosessit takaavat parhaan katteen.
- Vähemmän kokenut henkilöstö: Jos tiimilläsi ei ole vielä kokemusta moniakselisesta ohjelmoinnista, 3-akselinen koneistus tarjoaa turvallisemman ympäristön ja nopeamman oppimiskäyrän.
Milloin 5-akselinen jyrsintä on paras valinta?
Kun vaatimustaso nousee, 5-akselinen jyrsintä nousee arvoonsa:
- Monimutkaiset muodot: Alileikkaukset, vinoon poratut reiät ja kaarevat pinnat vaativat joko 5-akselista työstöä tai kymmeniä eri kiinnityksiä 3-akselisessa koneessa.
- Tiukat toleranssit: Aina kun kappale irrotetaan ja kiinnitetään uudelleen, syntyy pieni kohdistusvirheen mahdollisuus. 5-akselinen työstö poistaa tämän riskin.
- Huippulaadukas viimeistely: Käyttämällä tynnyrijyrsintää tai optimoimalla työkalun kosketuspistettä 5-akselisella liikkeellä, saavutetaan pinta, joka ei vaadi manuaalista jälkikäsittelyä.
Kustannusvertailu ja tuotantotehokkuus
Pelkkä koneen hinta ei kerro koko totuutta. 5-akselinen investointi on alkuun suurempi, mutta todellinen säästö syntyy kokonaisläpimenoajasta. Kun vähennät asetusaikoja ja manuaalista työtä, kappalekohtainen kustannus voi monimutkaisissa osissa pudota jopa 30-50 %.
E-P Mig ja Koneen asiantuntijat auttavat sinua optimoimaan työkalukustannukset molemmissa menetelmissä. Esimerkiksi Sandvik Coromantin CoroMill®-sarja ja Secon innovatiiviset jyrsintäratkaisut tarjoavat työkaluja, jotka on suunniteltu nimenomaan maksimoimaan lastunpoistonopeus (MRR) ja työkalun kestoikä. Digitaaliset tilaussivumme tekevät oikeiden työkalujen löytämisestä ja tilaamisesta vaivatonta, mikä on osa sitoutumistamme asiakkaidemme tehokkuuteen.
Yhteenveto: Näin valitset oikean menetelmän projektiisi
Valinta ei ole mustavalkoinen. Usein tehokkain konepaja hyödyntää molempia: 3-akselisia koneita esityöstöön ja yksinkertaisiin osiin, ja 5-akselisia keskuksia viimeistelyyn ja kriittisiin komponentteihin.
Muista nämä kolme seikkaa valintaa tehdessäsi:
- Arvioi kappaleen geometria: Tarvitaanko useampaa kuin kahta kiinnitystä?
- Määritä vaadittu tarkkuus: Onko riskinä toleranssien ylittyminen uudelleenkiinnityksissä?
- Laske kokonaisaika: Huomioi asetusaika, koneistusaika ja mahdollinen manuaalinen viimeistely.
Me E-P Mig ja Kone Oy:llä olemme kumppanisi, kun tarvitset asiantuntevaa neuvontaa jyrsintätyökalujen valinnassa. Olipa käytössäsi perinteinen 3-akselinen tai huippumoderni 5-akselinen keskus, meiltä saat maailman johtavien valmistajien tuotteet ja tuen niiden tehokkaaseen käyttöön. Ota yhteyttä ja viedään tuotantosi tehokkuus uudelle tasolle yhdessä.
Tarvitsetko asiantuntija-apua työkalujen valintaan?
Autamme sinua valitsemaan optimaaliset jyrsintätyökalut Sandvik Coromantin ja Secon laajasta valikoimasta.
E-P Mig ja Kone Oy – Asiantuntemus ja laatu metallintyöstöön.