Fabrikamız, karmaşık parçaların tek seferde kalıplandırılmasını sağlayan beş eksenli bir işleme merkezi geliştirdi.

İşleme merkezi, yüksek torklu döner tablalarla desteklenen eş zamanlı beş eksenli bir kontrol sistemi entegre eder. Kesme dizilerini önceden tanımlamak için takım yolu simülasyonlu CAD/CAM yazılımı kullanıldı. Titreşimi en aza indirmek ve tekrarlanabilirliği artırmak için iş tutma fikstürleri tasarlandı.

Proses doğrulama, paslanmaz çelik 304, alüminyum 7075 ve titanyum Ti-6Al-4V numuneleri kullanılarak yapılan dahili üretim denemelerine dayanıyordu. Referans ölçütler, ISO 230-1 geometrik doğruluk testlerinden ve önceki endüstri performans raporlarından alınmıştır.

Hassasiyet, bir koordinat ölçüm cihazı (CMM, Zeiss Contura) kullanılarak ölçüldü. Yüzey pürüzlülüğü, Mitutoyo profilometre ile değerlendirildi. İstatistiksel analiz, birden fazla kesme parametresi arasındaki varyansı karşılaştırmak için ANOVA uyguladı. Tüm yöntemler, tam tekrarlanabilirliği sağlamak için tasarlanmıştır.

Tablo 1, üç eksenli ve beş eksenli işleme arasındaki delik konumu toleranslarındaki sapmaları karşılaştırmaktadır. Beş eksenli kurulum, üç eksenli için ±15 μm'ye kıyasla, tutarlı bir şekilde ±5 μm içinde toleranslar elde etti.

Tablo 1: Delik konumu tolerans karşılaştırması

Profilometre okumaları, optimize edilmiş takım yönelimi nedeniyle gelişmiş finisajı göstererek, beş eksenli parçalarda 0,6 μm'lik bir Ra değeri ve üç eksenlide 1,4 μm'lik bir Ra değeri gösterdi.

Ortalama olarak, birden fazla kurulumun ortadan kaldırılmasıyla işleme süresi %25 azaldı. Şekil 1, parça tipleri arasındaki karşılaştırmalı işleme sürelerini göstermektedir.

(Şekil 1: Üç eksenli ve beş eksenli işleme arasındaki çevrim süresi karşılaştırması)

Doğruluk kazanımları, yeniden konumlandırmanın azalmasına ve takım yönünü kesme yüzeyine dik tutma yeteneğine bağlanmaktadır. İyileştirilmiş yüzey finisajı, en aza indirilmiş takım sapmasından ve optimize edilmiş temastan kaynaklanmaktadır.

Testler, kontrollü fabrika koşullarında küçük ila orta boyutlu parçalarla sınırlıydı. Yüksek hacimli seri üretim ve ultra sert alaşımlar için daha fazla doğrulama gereklidir.

Beş eksenli merkezlerin benimsenmesi, üreticilerin iş akışlarını birleştirmesini, insan müdahalesini azaltmasını ve türbin kanatları veya ortopedik implantlar gibi karmaşık geometriler talep eden endüstrilerde daha yüksek verim elde etmesini sağlar.

Çalışma, beş eksenli işleme merkezlerinin, geleneksel üç eksenli süreçlerle karşılaştırıldığında, boyutsal doğruluğu, yüzey finisajını ve üretkenliği önemli ölçüde artırdığını doğrulamaktadır. Karmaşık geometrileri tek bir kurulumda tamamlama yeteneği, hata birikimini ve maliyeti azaltır. Gelecekteki araştırmalar, büyük ölçekli üretim denemelerine ve egzotik malzemeler için uyarlanabilir takım yolu stratejilerinin optimizasyonuna doğru genişlemelidir.