Birçok makine atölyesi için, beş eksenli bir CNC işleme merkezi satın almak bir zamanlar bir yetenek madalyası gibi geliyordu. Alttan kesmelere ulaşma, karmaşık konturları işleme ve kurulumları azaltma yeteneği, öne çıkan özellikti. Ancak yalnızca beş eksenli bir makineye sahip olmak üretkenliği garanti etmez. Pek çok mağaza bu güçlü araçları potansiyellerinin çok altında kullanıyor ve olağanüstü döngü süreleri yerine kabul edilebilir döngü sürelerine razı oluyor. Gerçek rekabet avantajı, yalnızca karmaşık parçaları yapmaktan, bunları son derece hızlı ve mikron düzeyinde hassasiyetle yapmaya geçişte yatmaktadır.
Geçiş, beş eksenli işlemeyi neyin yavaşlattığını anlamakla başlar. En yaygın suçlu muhafazakar programlamadır. Birçok programcı beş eksenli makinelere ara sıra eğilen üç eksenli frezeler gibi davranır. Riskli veya doğrulanması zor göründüğü için eşzamanlı beş eksen hareketinden kaçınırlar. Bunun yerine, takım ekseninin belirli bir açıda kilitlendiği ve makinenin üç eksende kestiği 3+2 konumlandırmayı kullanırlar. Güvenli olmakla birlikte, bu yaklaşım önemli bir hız avantajını da beraberinde getiriyor. Gerçek beş eksenli eş zamanlı kesme, aletin sürekli olarak optimum yönelimi korumasına olanak tanır, atlamaları azaltır, yeniden montajları ortadan kaldırır ve daha kısa sürede daha pürüzsüz yüzeyler üretir.
Hıza ulaşmak takım yollarının yeniden düşünülmesini gerektirir. Sabit talaş yükünü koruyan ve takımı en uygun açılarda devreye sokan uyarlanabilir temizleme stratejileri dramatik bir fark yaratır. Beş eksenli bir makinede kafa çarpışmayı önlemek için eğildiği için daha kısa ve daha sert takımlar kullanılabilir. Daha kısa takımlar daha az sapma, daha yüksek ilerleme hızları ve daha iyi yüzey kalitesi anlamına gelir. Bu sıçramayı gerçekleştiren atölyeler, aynı parçadaki üç eksenli iş akışlarına kıyasla ilerleme hızının iki ila üç kat arttığını rapor ediyor. Birden fazla kuruluma sahip üç eksenli bir makinede yirmi dakika gerektiren bir havacılık bileşeni, artık tek kurulum ve sürekli dönme hareketi ile beş eksenli bir makinede altı dakikada çalışıyor.
Beş eksenli işlemede hassasiyet otomatik değildir. Kalibrasyona, termal yönetime ve son işlemci kalitesine bağlıdır. Beş eksenli bir makine, üç eksenli bir makineye göre daha fazla geometrik serbestlik derecesine sahiptir, bu da daha fazla potansiyel hata kaynağı anlamına gelir. Döner eksenler yay saniyesine göre kalibre edilmelidir. Dönme merkezi ofsetleri düzenli olarak ölçülmeli ve telafi edilmelidir. Beş mikronun altında tutarlı hassasiyet elde eden atölyeler, beş eksenli makinelerini ölçüm cihazı olarak görüyor. İş parçalarını dinamik olarak konumlandırmak için iş mili problarını kullanıyorlar ve termal sapmayı ayarlayan proses denetim rutinlerini uyguluyorlar. Bu adımları atlamak hassas bir makineyi hızlı ama hatalı bir makineye dönüştürür.
Post işlemci, CAM ile makine arasındaki görünmez bağlantıdır. Birçok beş eksenli makine, son işlemcinin sarsıntılı hareketlerle kod üretmesi veya dikey takım yönelimlerine yakın tekillik noktalarını işlemede başarısız olması nedeniyle düşük performans gösterir. Tezgahın dinamik özelliklerine göre ayarlanmış özel bir son işlemci, herhangi bir takım yolunu değiştirmeden çevrim süresini yüzde yirmi azaltabilir. Önde gelen mağazalar, malzemeyi kesmeden önce kinematiği doğrulayan geliştirme sonrası ve simülasyon yazılımlarına yatırım yapıyor.
Takımlama stratejisi ayrıca hızlı ve hassas işlemeyi yalnızca yetenekli işlemeden ayırır. Beş eksenli makineler, derin özelliklere ulaşmak için kafanın eğilebilmesi nedeniyle son derece kısa takımların kullanılmasına olanak tanır. Kısa takımlar titreşimi azaltır ve daha yüksek iş mili hızlarına ve ilerleme hızlarına olanak tanır. Ancak takım tutucuların yüksek RPM'lerde dengeleme yapması gerekir. Sıkı geçme veya hidrolik tutucular salgıyı 0,0002 inç'in altında tutmak için gereklidir. Hala beş eksenli makinelerde pens tutucuları kullanan atölyeler hem hızdan hem de hassasiyetten ödün veriyor.
Bir başka ileri adım da iş parçası bağlamanın optimize edilmesinden geliyor. Beş eksenli bir makine, döngü başına birden fazla parçayı işlemek için genellikle çift istasyonlu mengeneler veya özel mezar taşları kullanır. Popüler bir yaklaşım, beş eksenli işlemeyi hızlı değiştirilebilen palet sistemleriyle birleştirir. Makine bir palet üzerinde bir grup parçayı keserken, operatör çalışma alanı dışında başka bir paleti indirip yükler. Bu, döngüler arasındaki iş mili boşta kalma süresini ortadan kaldırır. Bu raporu uygulayan atölyelerde iş mili kullanım oranları yüzde seksenin üzerindedir; bu oran bağımsız üç eksenli hücrelerde yüzde kırktır.
Trokoidal frezeleme ve kabuk soyma frezeleme gibi yüksek hızlı işleme stratejileri, beş eksenli makinelere özellikle uygundur. Bu teknikler takımın sürekli kullanımını sürdürerek ısı birikimini azaltır ve agresif ilerleme hızlarına izin verir. Takımı ideal bir giriş açısında tutmak için beş eksenli eğimle birleştirildiğinde, talaş kaldırma oranları iki katına çıkabilir.
Yapabilmekten son derece hızlı ve hassas bir şekilde yapmaya giden yolculuk aynı zamanda ölçüm yapmayı da gerektirir. İş milini zamanında takip eden, takım değiştirme saniyelerini ve parçadan parçaya tutarlılığı takip eden atölyeler, zaman sızıntılarının nerede meydana geldiği konusunda görünürlük kazanır. Bir takım kırılma tespit sistemi ve otomatik ofset telafisinin eklenmesi döngüyü kapatır. En iyi beş eksenli atölyeler ışıkları söndürüyor ve operatörün müdahalesine gerek kalmadan gece boyunca karmaşık parçalar üretiyor. Bu üretkenlik düzeyi, sermaye yatırımını rekabetçi bir silaha dönüştürür. Beş eksen yeteneği artık egzotik değil. Hız ve hassasiyet yeni savaş alanlarıdır.
