Ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung immer besser als 3-Achsen?

Das Produktteam hat viele Optionen für die Mehrachsbearbeitung, von 3 Achsen über 5 Achsen bis hin zu 9 Achsen. Was sind die Unterschiede zwischen den einzelnen Typen? In diesem Artikel analysieren wir die wichtigsten Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen zwei gängigen Arten der CNC-Bearbeitung (3-Achsen und 5-Achsen) und erklären, wann es sinnvoller sein könnte, die eine oder andere zu verwenden.

Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Nachdem der Bediener die Fräsanweisungen in den Computer eingegeben hat, führt die dreiachsige CNC-Werkzeugmaschine die Aufgabe automatisch aus und verwendet das Werkzeug zum Schneiden entlang 3 Achsen – X, Y, Z oder von links nach rechts, von vorne nach hinten und auf und ab. CNC-Fräsen und CNC-Drehen gehören in die Kategorie der 3-Achs-Bearbeitung. Ihre Funktion ist jedoch etwas anders.

Das 3-Achs-Fräsen wurde aus der Praxis der Rotationsfeilen entwickelt. Es ist ein Fräsprozess, der auf der X- und Y-Achse durchgeführt wird. Bei der 3-Achsen-Bearbeitung bleibt das Werkstück stationär, während sich das Werkzeug entlang 3 Achsen bewegt, um das Teil zu fräsen. Die 3-Achsen-Bearbeitung bleibt eine der am weitesten verbreiteten Techniken zur Herstellung mechanischer Teile für automatisierte/interaktive Operationen, Schlitzfräsen, Bohren und Schneiden scharfer Kanten. Da die 3-Achsen-Bearbeitung nur auf 3 Achsen durchgeführt wird, ist sie relativ einfach und kann Material von 3 Achsen vorwärts, rückwärts, links und rechts, oben und unten sowie oben und unten entfernen. Obwohl dies der grundlegendste CNC-Drehprozess ist, hängt es von den Werkstückanforderungen Ihres Produktionsmaßstabs ab.

Im Gegensatz dazu wird beim CNC-Drehen das Werkstück an einer rotierenden Spindel befestigt und die Drehmaschine bearbeitet das Teil. Wenn die Spindel das Werkstück zur Drehung hält, verfolgt der Zentrierbohrer oder das Schneidwerkzeug den inneren und äußeren Umfang der Baugruppe oder erzeugt Löcher entlang der Mittelachse. Im Vergleich zu CNC-Fräsmaschinen produzieren CNC-Drehmaschinen Teile schneller und zu geringeren Stückkosten, was der Massenproduktion zuträglich ist.

Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Eine 5-Achsen-Werkzeugmaschine basiert auf einem Werkzeug, das sich in 5 verschiedene Richtungen bewegt – X, Y, Z und A und B um die sich das Werkzeug dreht. Die Verwendung einer 5-Achsen-CNC-Maschine ermöglicht es dem Bediener, sich einem Teil aus allen Richtungen in einem einzigen Arbeitsgang zu nähern, wodurch die Notwendigkeit entfällt, das Werkstück zwischen den Arbeitsgängen manuell neu zu positionieren. Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung spart Zeit und ist ideal für die Herstellung komplexer und präziser Teile, wie sie in der Medizin-, Öl- und Gas- sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie zu finden sind. Es gibt verschiedene Arten von 5-Achsen-Werkzeugmaschinen, die Produktteams kennen sollten, darunter indexierte 5-Achsen-CNC-Maschinen, kontinuierliche 5-Achsen-CNC-Maschinen und Fräs-CNC-Zentren.

Wie beim 3-Achs-CNC-Fräsen bewegt sich das Werkzeug bei der indexierten 5-Achs-CNC-Bearbeitung nur auf 3 Achsen und hat keinen ständigen Kontakt mit dem Werkstück. Arbeitstisch und Messerkopf können jedoch automatisch in beide Richtungen gedreht werden. Die indexierte 5-Achs-Bearbeitung eignet sich hervorragend für die Herstellung von Gehäusen, Klemmen und Vorrichtungen. Es liegt zwischen dem dreiachsigen CNC-Fräsen und der kontinuierlichen 5-achsigen CNC-Bearbeitung in Bezug auf Geschwindigkeit, Genauigkeit und Fähigkeit, komplexe geometrische Formen zu handhaben.

Bei der kontinuierlichen 5-Achsen-CNC-Bearbeitung können sich Werkzeug und Werkstück während des Betriebs gleichzeitig drehen und bewegen, was Zeit spart und es dem Bediener ermöglicht, komplexe geometrische Formen mit organischen Oberflächen zu erstellen. Die kontinuierliche 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bietet eine verbesserte Oberflächengüte, Geschwindigkeit und Dimensionsstabilität, hat aber die höchsten Kosten pro Teil.

Vergleich zwischen 5 Achsen und 3 Achsen

Die Genauigkeit von 5-Achsen-CNC-Werkzeugmaschinen ist höher als die von 3-Achsen-CNC-Werkzeugmaschinen, was völlig eine Hypothese ist. Es ist durchaus möglich, dass High-End-3-Achsen-Werkzeugmaschinen in Bezug auf die Fertigungsgenauigkeit mehrere Ebenen höher sind als gewöhnliche 5-Achsen-Werkzeugmaschinen. Mit der Einbeziehung von 3-Achsen-Werkzeugmaschinen X/Y/Z 3 Linearachsen ist der Aufbau relativ einfach. Wenn das 3-Achsen-Bearbeitungszentrum bearbeitet, ändert sich die Richtung der Werkzeugachse nicht, der Bewegungsmodus ist ebenfalls begrenzt und die Programmierung ist relativ einfach.

Das in der Abbildung erwähnte „Drooping“ bedeutet, dass es eine Rotationsachse gibt, die nicht senkrecht zu den 3 Linearachsen steht, was relativ selten vorkommt. Seine Bewegungsbeziehung ist komplizierter, aber die Struktur ist relativ kompakt, und die dynamische und statische Steifigkeit ist gut.

Die Hauptvorteile von 5 Achsen Bearbeitung

• Weniger Zeitaufwand für den Klammerwechsel

Durch das Vorhandensein der zwei Drehachsen der 5-Achs-Werkzeugmaschine kann das Werkzeug aus allen Richtungen an das Werkstück herangefahren werden und alle Flächen außer der Aufspannfläche können in einer Aufspannung bearbeitet werden. „Reduzierung der Anzahl der Aufspannungen “ kann zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen, wenn es um das Streben nach hocheffizienter und hochpräziser Bearbeitung geht. Einerseits kann die Reduzierung der Spannzeiten Zeit sparen, die Arbeitsintensität der Arbeiter verringern und die Verarbeitungseffizienz verbessern.

• Halten Sie den besten Schnittzustand des Werkzeugs aufrecht und verbessern Sie die Bearbeitungsbedingungen

Aufgrund der Funktion der 5-Achsen-Werkzeugmaschine kann sich das Werkzeug dem Werkstück aus jeder Richtung nähern, wodurch das Werkzeug das Werkstück im am besten geeigneten Winkel schneiden kann. Es kann auch die Verarbeitungseffizienz und Verarbeitungsqualität verbessern.

• Interferenzen effektiv vermeiden

Aufgrund der Existenz von zwei Drehachsen der 5-Achsen-Werkzeugmaschine kann sich das Werkzeug dem Werkstück aus jeder Richtung nähern, was die Bearbeitungsbahn flexibel und änderbar macht. Es kann Interferenzprobleme während der Verarbeitung effektiv vermeiden. Es verkürzte den Entwicklungszyklus. Dies ist auch der natürliche Effekt, der erreicht wird, nachdem Qualität und Effizienz verbessert wurden.

Schlussfolgerung

Kurz gesagt, der Hauptunterschied zwischen der 3-Achse und der 5-Achse spiegelt sich hauptsächlich in der Verarbeitungsfähigkeit wider. Eine 5-Achsen-Maschine kann die Arbeit einer 3-Achsen-Maschine erledigen, aber im Gegenteil, sie funktioniert nicht. Es zeigt, dass das Vorhandensein von zwei Rotationsachsen die fünfachsige Werkzeugmaschine mit stärkeren Verarbeitungsfähigkeiten ausstattet.

Obwohl beide äußerst vielseitige, automatisierte und reproduzierbare Produktionsprozesse sind, mit denen Sie schnell und kostengünstig genaue Komponenten erstellen können, können Sie sich aus verschiedenen Gründen für einen der beiden entscheiden.

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