Die richtige 5-Achsen-Strategie wählen: Praktischer Leitfaden

Wie die Vielzahl an Werkzeugachsen- und Kollisionskontrollparametern, die wir letzte Woche besprachen, bieten CAM-Systeme diverse Werkzeugbahnstrategien für 5-Achsen – jede hat ihren Platz. Aber wie bei allem in der Mehrfachachsenprogrammierung spielen Programmierererfahrung und tatsächliche Maschinenkonfiguration große Rollen bei der Auswahl der passenden Strategie. Wie erwähnt: Fragen Sie 10 Programmierer für dasselbe Teil → 10 völlig verschiedene Strategien. Weitere Faktoren: Stückzahl, Zeitrahmen, Material, verfügbares Werkzeug – aber Können und Erfahrung des Programmierers haben den GRÖSSTEN Einfluss.

Curve Multi-Axis, Swarf Cut, Flow Line, Multi-Surf, Port, Rotary… welche Werkzeugbahn ist die RICHTIGE? Obwohl jede Substanzielles bietet, tendieren die meisten Programmierer – basierend auf Erfahrung und Lektionen aus vergangenen Projekten – zu ein oder mehreren als ihren favorisierten „Go-to“-Lösungen. Doch EINE REGEL gilt fast immer bei Strategiewahl… K.I.S.S. Dieses Akronym passt auf vieles im Leben, und NC-Programmierstrategien sind keine Ausnahme… besonders 5-Achsen! Für Unwissende: Keep It Simple, Stupid.

Zwar ist komplizierte simultane 5-Achsen-Bewegung cool und spannend anzusehen – und meist das, was man automatisch bei „5-Achsen“ vor Augen hat – aber man tut gut daran, sie wenn möglich zu vermeiden. Mit allen fünf Achsen gleichzeitig bewegt, während Werkzeugspitze tief in Teilfeatures steckt, Werkzeugkörper und -halter ständig kippen und sich Spannvorrichtung/Maschinenstruktur mit jedem Gang nähern – man sieht, wie schnell der Stresspegel des armen Bedieners, der die Erstausführung beweisen muss, in die Höhe schießt… während er die Stimme des Chefs im Kopf hört: „Crash meine neue Maschine nicht!“ Jetzt fragt man sich: Wenn simultan nicht die Antwort, was dann? Antwort: 5-Seiten, oder 3+2 Programmierung.

Zwar erfordern manche Produkte (z. B. Laufräder) zwingend simultane Bewegung, damit Werkzeug komplexe Features erreicht – aber die GROßE MEHRHEIT der Teile lässt sich erfolgreich bearbeiten, indem man die zwei zusätzlichen Drehachsen nur nutzt, um das Teil in einen bestimmten Winkel zu positionieren – und dann einfache 3-Achsen-Werkzeugbahnen für die nötigen Merkmale einsetzt. Nicht nur einfacher und sicherer, sondern auch KÜRZERE Zykluszeit. Bei simultanen 5-Achsen-Prozessen ist Maschinenbewegung IMMER durch Geschwindigkeit der langsamsten Drehachse limitiert – bei reiner Positionierung über Drehachsen können die linearen Achsen mit maximal zulässigem Vorschub schneiden – OHNE Rücksicht auf Drehachsen-Limits.

Zusätzlich: Auch ohne simultane Strategien, nur mit einfacher 3-Achsen-Werkzeugbahntechnik, profitiert man von offensichtlicher Reduktion mehrfacher Aufspannungen und vielen anderen 5-Achsen-Vorteilen. Beispiel: Bei reiner Positionierung über Drehachsen muss Werkzeugachse NICHT senkrecht zur bearbeiteten Fläche stehen. Positionierung in nicht-senkrechter Orientierung erlaubt Schneiden auf Eckradius von Kugel-/Torusfräsern – gewünschte Oberflächenqualität und Spandicke-Kontrolle, oft Hauptgrund für 5-Achsen-Umstieg.

Wie in einem meiner letzten Blogartikel (5-Achsen… ist gar nicht so schrecklich): Nur weil Technologie fortgeschritten ist, muss sie nicht überkompliziert werden. K.I.S.S.-Ansatz anwenden, gut durchdachten Plan VOR Beginn formulieren – Mehrfachachsenprogrammierung ist eigentlich ein recht simples Konzept.