5-Achsen-CNC-Bearbeitungsdienst

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem mit computergesteuerten Präzisionsmaschinen und einer breiten Palette von Schneidwerkzeugen Material abgetragen wird, um ein bestimmtes Design zu erreichen. Es gibt drei Arten von CNC-Maschinen: horizontale Fräsmaschinen, vertikale Fräsmaschinen und Drehbänke.

CNC-Maschinen sind hocheffiziente Fertigungslösungen, da sie vorprogrammierte Computer verwenden, um präzise Bewegungen der Werkzeuge zu bestimmen. Diese Programme arbeiten auf der Grundlage von Anweisungen, die mit Hilfe einer kodierten CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) in die CNC-Maschine eingegeben werden.

5-Achsen-CNC-Maschinen haben im Vergleich zu herkömmlichen 3-Achsen-Maschinen zwei zusätzliche Achsen. Bei einer 5-Achsen-Maschine kann das Schneidwerkzeug das Teil in fünf statt in drei Richtungen schneiden. Diese zusätzlichen Achsen ermöglichen eine größere Bewegung und Drehung während der Fertigung. Werfen wir einen genaueren Blick auf die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung.

Die 5-Achsen-Bearbeitung bietet den einzigartigen Vorteil, dass die Fräse und das Werkstück in bis zu 5 Richtungen gleichzeitig um mehrere Achsen bewegt werden können. Dadurch ermöglicht die 5-Achsen-Bearbeitung die kostengünstige Herstellung komplexer Teile.

Hier ein genauerer Blick auf die Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung:

• Geringere Anzahl von Aufspannungen. Die 3-Achsen-Bearbeitung erfordert mehrere Aufspannungen, um die gewünschte Geometrie zu erreichen, indem das Teil manuell gedreht wird, wenn es auf mehreren Seiten bearbeitet werden muss. Mit einer 5-Achsen-Maschine sind weniger Aufspannungen erforderlich, um ein Teil mit komplexer Geometrie herzustellen.
• Der Bedarf an komplexen Spannvorrichtungen kann vermieden werden. Bei der 3-Achsen-Bearbeitung müssen oft komplexe Vorrichtungen verwendet werden, um das Teil in der gewünschten Ausrichtung zu halten. Dank zweier zusätzlicher Achsen können Hersteller bei der 5-Achs-Bearbeitung auf diese Vorrichtungen verzichten, da das Werkstück an einer Stelle des Werkstücks gehalten und zur Herstellung der Geometrie gedreht wird.
• Erhöhte Effizienz des Materialabtrags. Die 5-Achsen-Bearbeitung ermöglicht es, dass das Schneidwerkzeug tangential zur Schnittfläche steht. Dadurch sind kürzere Zykluszeiten und niedrigere Kosten möglich, da bei jedem Durchgang des Schneidwerkzeugs eine größere Menge Material abgetragen wird.
• Hervorragende Endbearbeitung der Oberfläche. Bei der 3-Achs-Bearbeitung müssen viele kleinere Schnitte durchgeführt werden, um die gewünschte Endbearbeitung zu erreichen, was zu einer kostspieligen Vorlaufzeit führt. Da 5-Achs-Maschinen dagegen besser mit konturierten Geometrien umgehen können, lässt sich eine wesentlich bessere Endbearbeitung erzielen.

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist in der Lage, Teile mit komplexen Merkmalen mit einem hohen Maß an Effizienz zu fertigen. Aus diesen Gründen wird die 5-Achs-Bearbeitung häufig für die Herstellung von Teilen eingesetzt, die in vielen verschiedenen Branchen verwendet werden. Hier sind einige der häufigsten Anwendungen, bei denen die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zum Einsatz kommt:

• Luft- und Raumfahrt. Bauteile für die Luft- und Raumfahrt haben oft sehr komplizierte Formen. Aus diesem Grund ist die 5-Achsen-Bearbeitung aufgrund ihrer überragenden Präzision eine hervorragende Fertigungsoption.
• Medizintechnik. Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung wird häufig für die Herstellung einer breiten Palette von Implantaten, Geräten und anderen Arten von medizinischer Ausrüstung verwendet, da diese ein hohes Maß an Präzision erfordern, um die strengen medizinischen Normen zu erfüllen.
• Verteidigung. Die Verteidigungsindustrie nutzt die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zur Herstellung vieler verschiedener wichtiger Teile für Anwendungen wie Hochleistungsmotorenkomponenten, U-Boot-Teile, Turbinenschaufeln, moderne Waffensysteme und vieles mehr.
• Öl und Gas. Der Energiesektor, einschließlich der Öl- und Gasindustrie, profitiert häufig von der Präzisionsfertigung, die die 5-Achsen-Bearbeitung bietet. In der Öl- und Gasindustrie werden häufig schwer zu bearbeitende Materialien verwendet. Mit der 5-Achs-Bearbeitung können auch Werkstoffe mit geringeren Zerspanungseigenschaften für diese Branche effizient bearbeitet werden.

5-Achsen-Maschinen ergänzen die drei linearen Achsen einer herkömmlichen 3-Achsen-Maschine durch Kippen und Drehen des Tisches, auf dem das Werkstück liegt. Diese beiden zusätzlichen Rotationsachsen werden als Kipptischachse (A-Achse) und als Tischdrehachse (B-Achse) bezeichnet.

Insgesamt verwenden 5-Achsen-Maschinen fünf verschiedene Richtungen (oder Achsen), die allgemein als X, Y, Z, A und B bezeichnet werden. Die G-Code-Befehle für die 5-Achsen-CNC-Maschine steuern die Bewegung der Schneidwerkzeuge entlang der X-, Y- und Z-Achse und die Bewegung des Arbeitstisches entlang der A- und B-Achse, um die vorgesehenen Teilekonstruktionen herzustellen.

Hier ist eine Zusammenfassung der 5 Achsen:

• X - Von links nach rechts
• Y- Von vorne nach hinten
• Z- Von oben nach unten
• A- Titeltisch
• B - Drehung der Tabelle

Dank der zusätzlichen Achsen können bis zu fünf Flächen eines Werkstücks in nur einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Diese Eigenschaften machen das Verfahren äußerst effizient und präzise. Aus diesen Gründen sind 5-Achsen-Maschinen ideal für Teile mit komplexen Bewegungen und komplizierten Geometrien, die sonst viele Aufspannungen erfordern würden. Da die Konstrukteure immer komplexere Teile entwerfen, müssen mindestens fünf verschiedene Flächen bearbeitet werden, was bedeutet, dass die 5-Achsen-Bearbeitung immer mehr zu einer bevorzugten Lösung für die CNC-Fertigung wird.

Im Vergleich zur traditionellen 3-Achsen-Bearbeitung kann das Werkstück bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung auf fünf statt nur auf drei Achsen bearbeitet werden. Obwohl die herkömmliche 3-Achsen-Bearbeitung nach wie vor vielseitig und für bestimmte Projekte nützlich ist, ist die 5-Achsen-Bearbeitung für Teile mit komplexerem Design besser geeignet. Wenn jedoch nur eine ebene Fläche zu bearbeiten ist, können 3-Achsen-Maschinen die beste und kostengünstigste Lösung sein. Außerdem sind 3-Achsen-Maschinen einfacher zu programmieren, so dass die Kosten für den Einsatz von CNC-Programmierern entfallen.

5-Achsen-CNC-Maschinen bieten ein hohes Maß an Genauigkeit und geometrischer Präzision. Sie erreichen diese Genauigkeit nicht nur bei der Bearbeitung tieferer Teile und schwer zu bearbeitender Materialien, sondern können auch sehr strenge Toleranzanforderungen erfüllen.

Da 5-Achsen-Maschinen ein erstaunliches Maß an Bewegung und Flexibilität bieten, sind sie im Vergleich zu anderen Fertigungsmethoden viel präziser und können enge Toleranzen einhalten. Aus diesen Gründen sind 5-Achsen-CNC-Maschinen eine hervorragende Fertigungslösung für die Einhaltung enger Toleranzen bei Oberflächenprofilen auf konturierten Oberflächen mit komplexen Geometrien.