Onze fabriek heeft een vijf-assig bewerkingscentrum geïntroduceerd, waardoor de vormgeving van complexe onderdelen in één keer mogelijk is.

Het bewerkingscentrum integreert een simultaan vijf-assig besturingssysteem ondersteund door high-torque draaitafels. CAD/CAM-software met toolpath-simulatie werd gebruikt om snijvolgordes vooraf te definiëren. Opspanmiddelen werden ontworpen om trillingen te minimaliseren en de herhaalbaarheid te verbeteren.

Procesvalidatie vertrouwde op interne productietests met roestvrij staal 304, aluminium 7075 en titanium Ti-6Al-4V-monsters. Referentiebenchmarks werden ontleend aan ISO 230-1 geometrische nauwkeurigheidstests en eerdere prestatierapporten uit de industrie.

De precisie werd gemeten met behulp van een coördinatenmeetmachine (CMM, Zeiss Contura). De oppervlakteruwheid werd geëvalueerd door een Mitutoyo-profilometer. Statistische analyse paste ANOVA toe om de variantie over meerdere snijparameters te vergelijken. Alle methoden waren ontworpen om volledige reproduceerbaarheid te garanderen.

Tabel 1 vergelijkt afwijkingen in de toleranties voor de gatpositie tussen drie-assige en vijf-assige bewerking. De vijf-assige opstelling behaalde consistent toleranties binnen ±5 μm, vergeleken met ±15 μm voor drie-assig.

Tabel 1: Vergelijking van de tolerantie voor de gatpositie

Profilometermetingen gaven een Ra-waarde van 0,6 μm aan op vijf-assige onderdelen versus 1,4 μm op drie-assige, wat een verbeterde afwerking aantoont als gevolg van geoptimaliseerde gereedschapsoriëntatie.

Gemiddeld werd de bewerkingstijd met 25% verminderd doordat meerdere opstellingen werden geëlimineerd. Figuur 1 illustreert de vergelijkende bewerkingsduur voor verschillende type onderdelen.

(Figuur 1: Vergelijking van de cyclustijd tussen drie-assige en vijf-assige bewerking)

Nauwkeurigheidswinsten worden toegeschreven aan minder herpositionering en de mogelijkheid om de gereedschapsoriëntatie loodrecht op het snijvlak te behouden. Verbeterde oppervlakteafwerking resulteert uit geminimaliseerde gereedschapsafbuiging en geoptimaliseerde ingreep.

De tests waren beperkt tot kleine tot middelgrote onderdelen onder gecontroleerde fabrieksomstandigheden. Verdere validatie is vereist voor massaproductie in grote volumes en ultra-harde legeringen.

De adoptie van vijf-assige centra stelt fabrikanten in staat om workflows te consolideren, menselijke tussenkomst te verminderen en een hogere opbrengst te behalen in industrieën die ingewikkelde geometrieën vereisen, zoals turbineschoepen of orthopedische implantaten.

De studie bevestigt dat vijf-assige bewerkingscentra de dimensionale nauwkeurigheid, oppervlakteafwerking en productiviteit aanzienlijk verbeteren in vergelijking met conventionele drie-assige processen. De mogelijkheid om complexe geometrieën in één enkele opstelling te voltooien, vermindert foutenaccumulatie en kosten. Toekomstig onderzoek moet zich uitbreiden naar grootschalige productietests en optimalisatie van adaptieve toolpath-strategieën voor exotische materialen.