5-Achsen-CNC-Bearbeitung erklärt

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Fertigungsansatz, der es Herstellern ermöglicht, hochpräzise Teile effizient und kostengünstig herzustellen. Mithilfe von Schneidwerkzeugen wird bei der CNC-Bearbeitung zusätzliches Rohmaterial von Werkstücken entfernt, um präzise Endprodukte aus Materialien wie Kunststoff, Metall und Verbundwerkstoffen herzustellen.

Die CNC-Bearbeitungstechnologie hat sich in letzter Zeit weiterentwickelt, von einfachen Werkzeugmaschinen bis hin zu anspruchsvolleren. Die CNC-Bearbeitung mit 5 Achsen ist heute eines der fortschrittlichsten Verfahren. Es nutzt die subtraktive Bearbeitungstechnologie, um unendliche Möglichkeiten zur Teileerstellung zu bieten. Bei dieser Technik werden Schneidwerkzeuge eingesetzt, die auf fünf Achsen arbeiten, um Werkstücke in die gewünschte Form und Größe zu schneiden.

Die 5-Achsen-Bearbeitung verbessert Genauigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit. Aufgrund ihrer mehr Achsen sind 5-Achs-Fräsmaschinen leistungsfähiger. Computer Numerical Control (CNC) automatisiert und verwaltet den Prozess vollständig. Daher nutzen viele zuverlässige CNC-Maschinenwerkstätten diese Technologie für die präzise CNC-Bearbeitung.

Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Dabei werden Schneidwerkzeuge gleichzeitig entlang von fünf Achsen bewegt. 5-Achsen-CNC-Maschinen verfügen über drei Linearachsen und zwei Rotationsachsen, die zur Herstellung komplizierter Teile zusammenarbeiten. Normalerweise wird der Arbeitstisch oder das Werkzeug dadurch stärker geneigt, sodass es sich mehr bewegen und drehen kann.

Mit einer 5. Achse können Maschinisten bis zu 5 Flächen gleichzeitig erstellen. Aus diesem Grund ist der Prozess sehr schnell und genau. Dies bedeutet auch, dass mit wenigen Setups komplexe Strukturen und Funktionen erstellt werden können. Da 5 Seiten vieler Teile ständig bearbeitet werden müssen, wird dieser Prozess in vielen Branchen immer nützlicher.

Lassen Sie uns besprechen, was die Achsenanzahl bei der CNC-Bearbeitung bedeutet, damit Sie die Achsen einer 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine besser verstehen. Die Anzahl der Bearbeitungsachsen gibt an, wie viele Wege sich das Schneidwerkzeug (oder das Rohmaterial) bewegen kann, um das Produkt herzustellen. Normale CNC-Maschinen verfügen beispielsweise über dreiachsige Zählungen. Daher können sie ihre Schneidwerkzeuge nur entlang der X-, Y- und Z-Achse bewegen.

Das Schneidwerkzeug bewegt sich wie folgt:

• Seitlich auf der X-Achse

• Vertikal auf der Y-Achse

• Hin und her auf der Z-Achse

5-Achsen-Bearbeitungszentren Machen Sie die Linearachsen nützlicher, indem Sie den Arbeitstisch kippen und drehen lassen. Die A-Achse und die C-Achse sind zwei weitere Möglichkeiten, wie sich Dinge drehen können. Die A-Achse wird auch Kipptischachse genannt und die B-Achse ist die Tischdrehachse. Mit diesen Achsen können CNC-Maschinen Formen mit komplizierteren Formen bearbeiten als 2-Achsen- oder 3-Achsen-Maschinen. In der folgenden Tabelle sehen Sie eine Zusammenfassung der Bewegung der Achsen.

Wie funktioniert die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Wie jede andere CNC-Maschine verwendet auch eine 5-Achsen-CNC-Maschine Computeranweisungen, um das Schneidwerkzeug und das Werkstück zu bewegen, um das gewünschte Teil herzustellen.

Der erste Schritt im 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess besteht darin, dass der Konstrukteur ein 3D-CAD-Modell des Teils erstellt, das er herstellen möchte. Hierzu können sie Programme wie SolidWorks und Autodesk Inventor nutzen. Anschließend sendet der Maschinist dieses CAD-Modell an eine CAM-Software (Computer Aided Manufacturing), die die Zeichnung in ein Computerprogramm (auch G-Code genannt) umwandelt.

Der G-Code verfügt über Anweisungen, die steuern, wie sich die Schneidwerkzeuge entlang der linearen Achsen (X, Y und Z) bewegen und wie sich der Arbeitstisch entlang der Drehachsen (A und C) bewegt, um die benötigten Teile herzustellen.

5-Achsen-CNC-Bearbeitungskonfigurationsstile

Abhängig von der gewählten Konfiguration wird eine der drei Rotationsachsen der 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine genutzt. Eine Maschine im Zapfen-Stil und eine Maschine im Schwenk-Dreh-Stil sind die beiden primären Konfigurationen.

Zapfenstil

Die 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine mit Drehzapfen verwendet eine A-Achse, die sich um die X-Achse dreht, und eine C-Achse, die sich um die Z-Achse dreht.

Schwenk-Rotations-Stil

Eine 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine im Schwenk-Dreh-Stil nutzt die B-Achse, die sich um die Y-Achse dreht, und die C-Achse, die sich um die Z-Achse dreht.

Arten von 5-Achsen-CNC-Maschinen

5-Achsen-Maschinen können Ihnen helfen, Ihren Bearbeitungsprozess zu verbessern und die Skalierung Ihrer Arbeit zu erleichtern. Es gibt viele verschiedene Arten dieser Bearbeitungszentren, um den Anforderungen der Fertigungsindustrie gerecht zu werden.

Kopf Kopf

Kopf/Kopf-Maschinen haben Drehachsen im Kopf. Ihre 5-Achsen-Spitze befindet sich auf einer Plattform, die sich durch einen festen Arbeitstisch bewegt, der das Werkstück an Ort und Stelle hält. Sie müssen sich also keine Sorgen machen, dass Werkzeuge dem Spindelkopf der Maschine im Weg stehen.

Haupttisch

Bei der Kopf-/Tisch-Maschinenkonfiguration befindet sich eine Drehachse im Kopf und eine andere im Drehtisch. Ihre Rotationsachse befindet sich in ihrem Kopf und hat eine kleine Reichweite. Andererseits befindet sich die Drehwelle im Tisch und hat einen größeren (unbegrenzten) Bereich.

Tisch/Tisch

In diesem Aufbau befinden sich die Drehachsen der 5-Achs-Maschinen innerhalb des Tisches. Der Kopf bewegt sich also nicht und alle Drehungen finden auf dem Tisch statt. Aufgrund ihrer Bauweise können diese Maschinen Hinterschnitte schneiden. Da sich der Kopf nicht bewegt, ist es außerdem einfachDamit Maschinisten beim Programmieren der Maschine sehen können, wie die Schnitte ausgeführt werden.

Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Viele Branchen profitieren von der Möglichkeit, Schneidwerkzeug und Werkstück gleichzeitig auf bis zu fünf Flächen zu bewegen. Es ermöglicht die effiziente und kostengünstige Herstellung komplexer Teile.

Einfache Einrichtungsvorgänge

Eine 5-Achsen-CNC-Maschine kann fünf Oberflächen gleichzeitig bearbeiten. Für die standardmäßige 3-Achsen-Bearbeitung müssen Sie die Maschine möglicherweise mehr als einmal einrichten, um ein Teil mit mehr als einer Seite zu bearbeiten. Die 5-Achsen-Technologie ermöglicht die Bearbeitung von Teilen mit Kurven und Teilen mit vielen Flächen in einer Struktur. Das bedeutet, dass Sie Teile mit komplizierten Formen mit weniger Einstellungen herstellen können.

Hohe Präzision und Zuverlässigkeit

Bei mehr Aufspannungen als bei der CNC-Bearbeitung verlieren manuelle Maschinisten während der Fertigung präzise Ausrichtungen. Minimale Einstellungen beim 5-Achsen-CNC-Fräsen reduzieren Fehler und verbessern die Genauigkeit für hochwertige Ergebnisse.

Moderne 5-Achsen-Maschinen machen es überflüssig, Werkstücke während der Bearbeitung in verschiedenen Winkeln neu zu positionieren. Somit sind verbesserte Bearbeitungstoleranzen gewährleistet. Einige Maschinenkonfigurationen ermöglichen kürzere Schneidwerkzeuge. Dies verlängert die Standzeit und Wiederholgenauigkeit des Werkzeugs.

Schnelle Schnittgeschwindigkeit

Durch die 5-Achsen-Bearbeitung wird sichergestellt, dass die Schneidwerkzeuge parallel zu den Schnittflächen liegen. Dadurch kann bei jeder Drehung des Werkzeugs mehr Material abgetragen werden. Dadurch werden Zykluszeiten und Bearbeitungskosten verkürzt.

Verbesserte Oberflächenbeschaffenheit

Bei dieser Methode sorgen die zusätzlichen Achsen dafür, dass die Werkstücke richtig ausgerichtet sind und näher an das Schneidwerkzeug heranrücken. So können Sie mit kürzeren Schneidwerkzeugen die gewünschten Formen herstellen. Diese kürzeren Werkzeuge können nahezu vibrationsfrei mit sehr hohen Geschwindigkeiten schneiden.

Häufige Anwendungen der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Durch die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung können Teile in einer Vielzahl von Branchen nützlich werden, da sie effizient sind und in komplexen Formen hergestellt werden können.

Medizinisch

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung kann Unternehmen, die medizinische Geräte herstellen, dabei helfen, Geräte, Implantate und andere Geräte herzustellen, die mit besonderer Präzision hergestellt werden müssen, um strenge Standards im Gesundheitswesen zu erfüllen.

Militär

Eine weitere Branche, in der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zur Herstellung der benötigten Teile eingesetzt wird. Zu den Einsatzmöglichkeiten zählen Teile für U-Boote, Hochleistungstriebwerkskomponenten, Turbinen- und Kompressorschaufeln, intelligente Waffen, Sensoren, Stealth-Anwendungen und in manchen Fällen sogar Atomwaffen.

Yangsen: Ihr intelligenter 5-Achsen-CNC-Maschinenpartner

Zweifellos erleichtern 5-Achsen-CNC-Maschinen die Herstellung komplizierter Teile. Aber nur einige Designs lohnen sich mit einer 5-Achsen-Maschine. Beispielsweise könnte die Verwendung von 3- oder 4-Achsen-CNC-Maschinen zur Herstellung von Löchern, Ausschnitten und Hohlräumen mit hoher Präzision besser sein. Deshalb empfehlen wir den Leuten immer, mit einem Experten für CNC-Bearbeitung zu sprechen, bevor sie mit der Herstellung beginnen.

Yangsen ist eines der besten CNC-Bearbeitungsunternehmen der Welt. Wir verfügen über Experten und Ingenieure, die sich mit der CNC-Bearbeitung auskennen, und wir verfügen außerdem über eine breite Palette fortschrittlicher CNC-Bearbeitungstechnologien, wie z. B. drei-, vier- und fünfachsige CNC-Maschinen.