Was ist eine 4-Achsen-CNC-Maschine und wie unterscheidet sie sich von 3-Achsen-Maschinen?

Maschinenwerkstätten enthalten eine vielfältige Sammlung von Geräten, um die Produktionsanforderungen von Designern zu erfüllen. Diese Maschinen können zusammen verwendet werden, um eine unbegrenzte Anzahl einzigartiger Formen für einfache und komplexe Teile zu erstellen.

Ohne Bearbeitungskompetenz verstehen Konstrukteure jedoch möglicherweise nicht die Fähigkeiten und Einschränkungen, die verschiedene Arten von CNC-Bearbeitungsgeräten bieten. Dies kann zu unerwarteten Produktionsineffizienzen führen und die Herstellungskosten erhöhen.

Dieser Artikel erklärt die Unterschiede zwischen zwei Arten von CNC-Fräsmaschinen, insbesondere 3-Achsen- und 4-Achsen-CNC-Fräsmaschinen. Der größte Unterschied zwischen diesen Maschinen ist ihre Fähigkeit, Teile zu manipulieren. Die Möglichkeiten für fortgeschrittenere Bewegungen bedeuten mehr Fähigkeiten.

Indem sie verstehen, wie sich das 4-Achsen-CNC-Fräsen vom 3-Achsen-Fräsen unterscheidet, können Konstrukteure besser vorhersehen, welche Ausrüstung sie benötigen, um Teile effizient herzustellen.

Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Die CNC-Bearbeitung stützt sich fast immer auf ein kartesisches Koordinatensystem, um ihre Positionierung und Bewegungen zu definieren. Dies bedeutet eine x-Achse, y-Achse und z-Achse. Die einfachste Fräsausrüstung auf dem Markt ist in der Lage, entlang dieser Achsen eine 3-Achsen-Bearbeitung durchzuführen.

Dies bedeutet eine Translationsbewegung oder ein Gleiten nur in drei Richtungen:von Seite zu Seite, von vorne nach hinten und nach oben oder unten. Wir definieren diese Richtungen als x-Achse, y-Achse bzw. z-Achse.

Während 3-Achsen-CNC-Maschinen Bewegungen entlang verschiedener Achsen gleichzeitig kombinieren können, um gekrümmte Formen zu erzeugen, haben sie etwas begrenzte Fähigkeiten. Teile mit Merkmalen auf mehreren Seiten erfordern eine manuelle Neupositionierung und Neuausrichtung zwischen den Vorgängen, was die Arbeit verlangsamt. Das Neupositionieren von Werkstücken wird durch die Verwendung einer separat konstruierten Vorrichtung vereinfacht und beschleunigt, was auch für Merkmale wie abgewinkelte Nuten unerlässlich sein kann.

Komplexere Merkmale, die eine Krümmung außerhalb einer einzelnen xy-Ebene beinhalten, sind auf einer 3-Achsen-Fräsmaschine möglicherweise nicht einmal möglich. Zum Beispiel Schrägnuten oder Nocken einer Nockenwelle. Das bedeutet, dass 3-Achsen-CNC-Fräser am besten für einfache Operationen wie das Bohren von Löchern oder das Fräsen von Schlitzen reserviert sind.

Was ist 4-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Eine 4-Achsen-CNC-Fräsmaschine kann dieselben Bewegungen ausführen wie eine 3-Achsen-Fräsmaschine, fügt jedoch eine zusätzliche Drehachse hinzu, die als A-Achse bekannt ist. Diese 4. Achse liegt in einer Linie mit der x-Achse, die für die Bewegung von Seite zu Seite verwendet wird. Das bedeutet, dass die A-Achse das Werkstück aus Sicht des Bedieners vorwärts oder rückwärts rollen lässt.

Während die meisten 3-Achsen-Fräsmaschinen einen „flachen“ Tisch zum Montieren von Teilen haben, verwenden 4-Achsen-CNC-Maschinen entweder ein Spannfutter, eine Planscheibe oder einen Spannblock. Spannfutter und Planscheiben greifen ein einzelnes Teil von der Seite, das dann für einen 360°-Zugriff von allen Seiten gedreht werden kann. Tombstones halten mehrere Komponenten gleichzeitig für die Serienfertigung.

Die A-Achse ist entweder bei kontinuierlicher Bewegung für abgerundete Merkmale oder bei Indexierung nützlich, die das Teil neu positioniert und dann in einem neuen Winkel fixiert. In jedem Fall fügt die 4. Achse zusätzliche Funktionen hinzu und verbessert die Effizienz bei Teilen, die auf mehr als einer Fläche bearbeitet werden müssen.

Ist die 4-Achsen-Bearbeitung besser?

Während eine 3-Achsen-CNC-Maschine alles sein kann, was für kleine, einfache Bearbeitungsaufgaben benötigt wird, wird manchmal eine 4-Achsen-CNC aus drei Gründen bevorzugt:

1. Die 4. Achse fügt die Möglichkeit hinzu, komplexere Merkmale zu bearbeiten.
2. Bei der Bearbeitung mehrerer Flächen verbessert eine 4-Achsen-CNC-Fräse die Effizienz, da die Arbeiter die Teile nicht neu positionieren und ausrichten müssen.
3. Die Neupositionierung von Teilen auf einer 3-Achsen-CNC kann zu Ungenauigkeiten führen und die Fähigkeit beeinträchtigen, Konstruktionstoleranzen einzuhalten.

Es sind auch 5-Achsen-CNC-Maschinen verfügbar, um die zulässige Komplexität der bearbeiteten Teile weiter zu erhöhen. Gensun verwendet eine vollständige Palette von hochpräzisen Bearbeitungsmaschinen, um die von Ihnen benötigten Teile innerhalb enger Toleranzen herzustellen. Sehen Sie sich unsere CNC-Dienstleistungsseite an, um zu erfahren, wie wir Ihnen helfen können, Ihr nächstes Produktdesign auf den Markt zu bringen.