Fortschrittliche Fertigung mit 4-Achsen-CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist zweifellos ein detaillierter Prozess, bei dem spezielle Maschinen und Prozesse zum Einsatz kommen, um jedes Design auszuführen. Industrieprodukte sind im Laufe der Zeit immer komplexer geworden, und die Herstellungsprozesse haben sich mit ihnen weiterentwickelt.

Während das 3-Achsen-Fräsen in der gesamten Branche weit verbreitet ist, haben die Bediener eine vierte Achse für die Produktion komplexer Designs integriert. Diese zusätzliche Achse ermöglicht die Bearbeitung umwickelter Merkmale, das Drehen und Konturieren in einer Vielzahl von Anwendungen und ist mit einer Vielzahl von CNC-Maschinenanordnungen kompatibel, was ihre Vielseitigkeit erhöht. Lassen Sie uns die Vorzüge von 4-Achsen weiter untersuchen und dabei besonders auf ihre Rolle beim Fräsdrehen eingehen.

Was ist Fräsdrehen?

Drehen umfasst jeden Prozess, bei dem sich das Werkstück (das Stück aus festem, vorgeformtem Material) in einem Spannfutter dreht, während sich das Schneidwerkzeug darüber bewegt. Bei diesem Bearbeitungsprozess wird das Material vom Werkstück abgetragen, wodurch ein umlaufendes Profil entsteht. Während beim Fräsen Mehrpunktwerkzeuge und ein feststehendes Werkstück verwendet werden, werden beim Drehen typischerweise Einpunktwerkzeuge verwendet. Fräsdrehen kombiniert die Umdrehung des Werkstücks mit den Werkzeugen des Fräsens. Diese Kombination erleichtert eine stärkere Manipulation des Werkstücks, wie z. B. eine Drehung, und ermöglicht kompliziertere Fräsmuster.

Einführung in die vierte Achse

Das typische 3-Achsen-Setup umfasst die X-, Y- und Z-Achse. Die 4-Achse hängt von der Maschinenkonfiguration ab. Bei Fräsdrehungen ist dies üblicherweise die „C“-Achse, die sich um Z dreht. Bei Fräsmaschinen mit Rotation ist dies üblicherweise die „A“-Achse, die sich um X dreht. In jeder Konfiguration ist die vierte Achse die Drehachse, d. h. sie dreht sich um eine der anderen Achsen, was für viel mehr Flexibilität und Kontrolle bei der Bearbeitung des Werkstücks sorgt. An der vierten Achse können verschiedene Werkzeuge angebracht werden, um die Ausgabemöglichkeiten zu erweitern.

Eine vierte Achse unterstützt die Handhabung und Genauigkeit Ihres Fräswerkzeugs. 4-Achsen ist entscheidend für das Schneiden von Merkmalen entlang eines Bogens bei der manuellen Bearbeitung, was sonst schwierig ist. Dieser Vorgang wird oft als kontinuierliches Schneiden bezeichnet. Um diesen kontinuierlichen Bearbeitungsprozess zu automatisieren, ist eine leistungsfähige CAM-Software erforderlich, da er komplizierter ist. Aber was ist, wenn wir diese Achse reparieren wollen?

4-Achsen-Indexierung verwenden

Wenn die vierte Achse zum Indexieren verwendet wird, ist die Achse gesperrt, während das Schneidwerkzeug Bewegungen in 2- oder 3-Achsen (X, Y, Z) ausführt. Die Indizierung wird oft als 3+1 bezeichnet, da sich nicht alle 4 Achsen gleichzeitig bewegen. Das Indexieren ist ein einfacherer Prozess als der kontinuierliche Betrieb und eignet sich hervorragend, um einen verbesserten Zugang zu den zu manipulierenden Teilen zu erhalten. Es kann die Anzahl der für die Bearbeitung eines Teils erforderlichen Einstellungen reduzieren und die Gesamtzykluszeit erheblich verbessern. Diese zusätzliche Achse ermöglicht eine wesentlich höhere Effizienz und größere Flexibilität.

Programmierung der vierten Achse

Aufgrund der Komplexität der kontinuierlichen 4-Achsen-Arbeit wird häufig Software implementiert, um den Programmierprozess zu vereinfachen. Während beim Indexieren standardmäßige 2- und 3-Achsen-Strategien verwendet werden, sind diese programmierten Lösungen für komplexere 4-Achsen-Operationen nicht geeignet. Eine einfache Möglichkeit, dies zu erreichen, ist eine 4-Achsen-Wickelsoftware, die 2D- und 3D-Strategien umwandelt, um einen Zylinder zu umhüllen. Es ist einfach, mit der XYZ-Ebenenprogrammierung zu beginnen und sie auf die vierte Achse umzustellen.

Simultanes 4-Achs erfordert grundsätzlich eine vollwertige CAM-Software. Diese Programme gehen über das G-Code-Wrapping hinaus und ermöglichen die Drehung der vierten Achse, während die anderen drei Achsen ebenfalls in Bewegung sind. Mit CAM-Software wie Fusion 360 können Teams gewickelte Werkzeugwege, simultane 4-Achsen-Bewegungen und sogar eine Reihe von Teilen in Spanntürmen programmieren.

Die 4-Achse ist eine leistungsstarke Ergänzung für jede Fertigungsumgebung. Es bringt viel mehr Funktionen auf den Tisch und ermöglicht komplexe Workflows.

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