5 Eksenli İşleme Nasıl İşlemleri Azaltır ve Hassasiyeti Artırır

Çoklu Kurulumları Ortadan Kaldırarak 5-eksen machining

Anlamak 5-eksen machining süreci ve iş akışı üzerindeki etkisi

Beş eksenli CNC makineler, kesme aletlerinin aynı anda tüm beş eksende serbestçe hareket etmesine olanak tanır; bu da neredeyse her yönden parçalara ulaşabilecekleri anlamına gelir. Artık işin ortasında makineyi durdurarak manuel ayarlamalar yapmak zorunda değilsiniz; eskiden operasyonların durdurulmesini, tekrar kurulum yapılmasını ve potansiyel hizalama sorunlarıyla uğraşılmasını gerektiren işlemler artık gerekli değil. Her şeyi tek bir kurulumda tutmak, eski üç eksenli sistemlerle karşılaştırıldığında bu sinir bozucu iş akışı kesintilerini yaklaşık %63 oranında azaltır. Geçen yılın işleme raporları da bunu desteklemekte; karmaşık bileşenler üreten atölyelerde ciddi zaman tasarrufları göstermektedir.

Tümleşik konumlandırma ile kurulum süresinde ve işlem sayısında azalma

Geleneksel 3 eksenli işleme, genellikle karmaşık bir parçanın tüm yüzlerine ulaşmak için birkaç kez yeniden kurulum gerektirir. Gerçekten de detaylı bileşenler için 4 ila 6 kurulum arasında bir şey söz konusudur. Her duraklamada ve yeniden konumlandırmada ise yaklaşık 30 ila 45 dakika boyunca aslında metal kesme işlemi yapılmaz. Özellikle havacılık parçaları gibi ürünlerde yalnızca kurulum için yaklaşık 165 dakikanın kaybedildiği görülür. Şimdi 5 eksenli makinelerle neler olabileceğine bakalım. Bu güçlü makineler, çoğu parçayı sadece 1 veya 2 kurulumda işleyebilir ve bu şekilde harcanan süreyi toplamda yaklaşık bir saate kadar düşürebilir. Sihir, gerekli olduğunda açıyı otomatik olarak ayarlayan yerleşik konumlandırma sistemlerinden gelir. Bu da operatörlerin durmadan zorlu eğriler ve garip açılar üzerinde çalışmaya devam etmesini sağlar. Bir örnekle açıklayalım: büyük bir havacılık şirketi, pervane kanatları için beş ayrı kurulum yapmaktan sadece tek bir kuruluma indi. Sonuç ise üretim süresinde %37'lik büyük bir azalmaydı.

5 eksenli CNC'de otomasyonun geçişler sırasında insan hatasını nasıl azalttığı

İşçiler parçaları manuel olarak konumlandırırken, geçen yıl Machinery Efficiency Report tarafından yayınlanan sektörel verilere göre her sekiz kurulumda bir hizalama sorunu oluşturma eğilimindedir. Beş eksenli makineler, takım yolu değişikliklerini ve iş parçasının otomatik olarak döndürülmesini gerçekleştirdiği için bu tür sorunları azaltır. Modern sistemlerin çoğunda tüm eksenler boyunca her şeyin sorunsuz bir şekilde hareket etmesini sağlayan çarpışma tespiti özelliğine sahiptir. Özellikle tıbbi cihazların üretildiği alanlarda bazı üreticiler, atığı %30 oranında azalttıklarını bildirmektedir. Otomatik süreçler kesinlikle doğruluğu artırırken, operatörlerin tek bir kurulumla değil aynı anda birkaç makineyle uğraşması gerektiğinden öğrenme eğrisi hâlâ geçerlidir.

Parça Doğruluğunu ve Yüzey Kalitesini İyileştirme

5 eksenli işleme, karmaşık geometrilerle sürekli takım teması sağlayarak hassas imalatı yükseltir. Bu yetenek, operatör müdahalesini en aza indirirken ±0,005 mm toleransları korur ve bu da türbin kanatları veya ortopedik implantlar gibi havacılık ve tıbbi bileşenler için kritik öneme sahiptir.

Karmaşık Geometrilerde Geliştirilmiş Hassasiyet ve Tekrarlanabilirlik

3 eksenli makinelerin yeniden konumlandırılması gerekirken, 5 eksenli sistemler konturlama işlemlerinde optimal kesme açılarını korur. Helisel bir takım yoluyla bir türbin kanadının hava kanadını tek bir kurumda işleyebilir—çok aşamalı işlemlere kıyasla boyutsal varyasyonları %18 azaltarak.

Geliştirilmiş Takım Yolu Kontrolüyle Daha Sıkı Toleranslara Ulaşmak

Gelişmiş CAM yazılımı, özellikle derin cep frezelemede takımların eğilmesini önlemek için takım yönünü optimize eder. Takımı eğri yüzeylere dik tutarak 5 eksenli sistemler yay hatalarını %32 azaltır ve üretim partileri boyunca yüzey kalitesinin tutarlılığını sağlar.

Veri Öngörüsü: 3-Eksenli Sistemlere Göre Yüzey Kalitesinde %40'a Varan İyileşme

Bileşik açılarda ideal talaş yükü ve kesme hızını koruma yeteneği, takım izlerini ve sonrası işleme ihtiyaçlarını azaltmaktadır. Otomotiv üreticileri, 5 eksenli işlenmiş şanzıman muhafazaları için Ra (ortalama pürüzlülük) değerlerinin 0,8 μm altına indiğini bildirmektedir—bu, geleneksel 3 eksenli sistemlerin sonuçlarına göre %40 iyileşmedir.

Daha Fazla Verimlilik İçin Üretim Operasyonlarını Birleştirme

5-Eksenli Sistemlerde Tornalama ve Frezeleme Operasyonlarının Entegrasyonu

En son 5 eksenli işleme sistemleri, torna ve freze fonksiyonlarını bir araya getirerek işletmelerin makineleri değiştirmeden birden fazla işlemi aynı anda çalışmasına olanak sağlar. Parçaları torna ve freze makineleri arasında ileri geri taşıma artık olmadığından hizalama sorunları genel olarak azalır. Machinery Trends'in 2024 raporundan gelen sektörel verilere göre, bu yapılandırma hizalama sorunlarını yaklaşık %30 oranında azaltır. Hem döndürme hem de düz kesim yolları gerektiren karmaşık parçalar için bu sistemler, tüm işlemleri tek bir bağlamada gerçekleştirir. Bu da zaman ve maliyet tasarrufu sağlarken, parçaların geleneksel üretim süreçlerinde fazla elden geçmesiyle ortaya çıkan hatalardan kaçınmış olur.

Daha Az Makine Aktarımı ve Bağlama Elemanıyla Üretimi Akılcı Hale Getirmek

5 eksenli sistemlerle çalışan havacılık şirketleri, türbin kanatları üretirken sabitleme aparatlarına olan ihtiyacı yaklaşık olarak yarıya indirmeyi başarmıştır. Bu azalma, genel olarak daha az kurulum yapılmasına yol açarak üretim süresini ve takım maliyetlerini düşürmektedir. Örneğin bir otomotiv parçaları üreticisi, makineler arasında yapılan aktarımları azaltarak her bir parçanın üretim süresinden yaklaşık %22 kazanmıştır. Bu yaklaşımın en büyük avantajı, parçaların sürekli olarak sıkma işlemlerine maruz kalması sonucu zarar görmesini engellemesi ve aynı zamanda konum doğruluğunu 5 mikron veya daha iyi seviyelerde tutmasıdır. Çok dar toleranslarla çalışan atölyeler için bu tür iyileştirmeler, günlük operasyonlarda ciddi fark yaratmaktadır.

Trend: Hibrit Kullanımın Benimsenmesi 5-eksen makineler yüksek Üretim Verimliliği için

İmalat sektörlerindeki daha fazla şirket, minimal post-proses gereksinimi olan parçalar üretmek için geleneksel işleme ile eklemeli imalat kabiliyetlerini birleştiren hibrit 5 eksenli sistemlere yöneliyor. Bu entegre platformlar, bir bileşenin üretiminde ihtiyaç duyulan adımların sayısını azaltıyor; bazen önceki seviyelerin yaklaşık %40 altında seviyeye iniyor. Bir medikal cihaz firmasından alınan gerçek dünya örneği, bu sistemlerin maliyet tasarrufu sağlayabileceğini de gösteriyor; makineler otomatik kesici değişimlerini kendileri yaptığında ve tek bir programlama kurulumunu çoklu kurulumların yerine kullandığında işgücü giderlerinde yaklaşık %15 oranında düşüş yaşandı. Aslında dikkat çekici olan kendi kendini kalibre eden makineler yönünde görülen eğilim. Bu gelişim, üretim hatlarında parti aralarında daha sorunsuz bir çalışma sağladı; son veriler, bekleme sürelerinin yaklaşık %18 oranında azaldığını gösteriyor. Üreticiler, bu iyileştirmelerin sadece maliyet açısından değil, aynı zamanda modern üretim taleplerine ayak uydurmak için hayati öneme sahip olduğu sonucuna varıyorlar.

Kurulum ve Sabitleme Optimizasyonu ile Aşamalar Arası Sürelerin Kısaltılması

Dinamik İş Parçası Yönlendirmesi ile Sabitleme Karmaşıklığının En Aza İndirgenmesi

5 eksenli işleme söz konusu olduğunda sabitleme karmaşıklığı önemli ölçüde azalır çünkü makine iş parçasını çalıştığı esnada hareket ettirir. Geleneksel 3 eksenli sistemler, bir parçanın konumlandırılması her değiştiğinde çeşitli özel sabitlemeler gerektirir ancak bu yeni makineler iki ek eksen boyunca fazladan hareket kabiliyetine sahiptir. AMT'den 2023 yılında yapılan bazı araştırmalara göre, karmaşık şekillerle çalışılırken atölyeler bu sabitlemelerin yaklaşık %60 ila %80'ini ortadan kaldırabilir. Bir örnek olarak türbin kanatlarını ele alalım. Eskiden bu işlemler eski ekipmanlarla yaklaşık on iki ayrı kurulum gerektirirken artık üreticiler farklı açılarda çalışan evrensel mengeneler sayesinde sadece bir ila üç kurulumla yetinebiliyor.

Kısa Devre Gereksinimlerinin Azalmasından Kaynaklanan Maliyet ve Zaman Tasarrufu

Basit sabitleme tertibatı doğrudan işçilik saatlerini ve malzeme israfını azaltır:

• Sıkma süresinde azalma : Parça başına %50–70 daha hızlı (IMTS 2024 Takım Tezgahları Verimlilik Raporu)
• Sabitleme tertibatı maliyetleri : Özel jigs (sabitleme aparatları) kullanımından kaçınılarak karmaşık her proje başına 2.500–15.000 ABD Doları tasarruf
  Yüksek hassasiyetli döner tablalar, dinamik yeniden konumlandırma sırasında 5 mikronluk konum doğruluğunu korur ve işlemler arasında manuel ölçüm adımlarını ortadan kaldırır.

Konsolide Edilmiş Süreçler Nedeniyle 5 Eksenli İşleme ile Üretim Süresinde Azalma

Şirketler, bir kurulumda delme, frezeleme ve yüzey işlemini bir arada yaptığında üretim döngülerinin genellikle %30 ila %60 oranında kısaldığı görülür. Havacılık sektöründe de dikkat çekici sonuçlar elde edilmiştir. Bir üretici, 5 eksenli sistemlere geçiş yaparak bekleme sürelerini önemli ölçüde azaltmıştır. Uçuşlar için hayati öneme sahip parçalarda, eskiden iki hafta süren üretim süreci artık biraz fazla bir haftada tamamlanmaktadır. Ayrıca üretim sırasında takımların hareket ettiği yollar açısından da ek tasarruflar söz konusudur. Haas Automation tarafından yapılan bir test, bu yolların optimize edilmesiyle makinelerin malzeme üzerinde çalışma dışında geçen sürelerinin azalmasından dolayı işlemlerin yaklaşık %15 ila %20 daha hızlı yapılabileceğini göstermiştir.

SSS Bölümü

5-Ekseni Machining nedir?

5 eksenli işleyici teknolojisi, kesici takımların beş farklı eksende aynı anda hareket etmesine olanak tanıyarak neredeyse her yönden karmaşık şekillerin işlenmesini mümkün kılar.

5 eksenli işleme, kurulum sürelerini nasıl azaltır?

Bir veya iki kurulumda neredeyse tüm parçaların işlenebilmesine olanak sağlayarak, 5 eksenli işleme, manuel yeniden konumlandırmanın gerekliliğini önemli ölçüde azaltarak kurulum sürelerini ve genel üretim maliyetlerini düşürür.

Neden 5 eksenli CNC daha hassas kabul ediliyor?

5 eksenli CNC makineleri, takım yollarını optimize etmek ve toleransları korumak için gelişmiş CAM yazılımı kullanarak karmaşık geometrilerde daha yüksek hassasiyet ve tutarlı yüzey kalitesi sağlar.

5 eksenli işleme, sevkiyat süresini nasıl etkiler?

Sabitleme işleminin karmaşıklığını en aza indirgeyerek ve tek bir kurulumda birden fazla işlemi entegre ederek, 5 eksenli işleme üretim süresini önemli ölçüde kısaltır.