Was ist 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

In der Produktherstellung rund um die CNC-Bearbeitung gibt es viel Wissenswertes über CNC-Bearbeitungsachsen. Dies liegt an ihrer Bedeutung und der Tatsache, dass die meisten modernen CNC-Maschinen dazu neigen, mit 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zu arbeiten.

In diesem Artikel lernen Sie die 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung kennen. Dazu gehören die Einführung in ihre Grundprinzipien, ihre Unterschiede und wie man eines in Ihrem Bearbeitungsprojekt auswählt?

Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Um den Arbeitsmechanismus der 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zu verstehen, müssen Sie sich ein klares Bild von der 3-Achsen-Bearbeitung machen, die auch heute noch die am weitesten verbreitete Form der CNC-Bearbeitung ist.

Ein typischer 3-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess umfasst drei Mechanismen bei der Teileerstellung. Eine ist die Auf- und Abwärtsbewegung der Spindel, während die anderen von Seite zu Seite und vor und zurück bewegt werden.

Einschränkungen der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung

Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung arbeitet entlang dreier Achsen (XYZ). Dies ist zwar eine geeignete Arbeitsweise, weist jedoch einige schwerwiegende Einschränkungen auf.

Zum einen bleibt der Winkel des Schneidwerkzeugs gleichmäßig, was es schwieriger macht, Teile des Materials in schwer zugänglichen Bereichen des Werkstücks wegzuschneiden. Außerdem kann es notwendig sein, mehrere Einstellungen für ein Teil durchzuführen, was die Produktivität drastisch reduziert. Diese Einschränkungen sind für die beliebtere Verwendung von 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung verantwortlich.

Was ist 4-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Basierend auf den oben erläuterten Einschränkungen der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung wurde die 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung immer beliebter. Der 4-Achs-CNC-Bearbeitungsprozess umfasst den gleichen Wirkmechanismus. Aufgrund seines Namens ist jedoch eine zusätzliche Achse enthalten.

In einer 4-Achsen-CNC-Maschine bewegt sich die Spindel entlang dreier Achsen:auf und ab, von einer Seite zur anderen und hin und her, während das Werkstück auf dem Maschinentisch stationär bleibt. Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung dreht sich weiter entlang der X-Achse, auch als A-Achse bekannt. Diese zusätzliche Achse ermöglicht es der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung, in Situationen zu funktionieren, in denen Löcher gebohrt oder Ausschnitte benötigt werden.

Im Allgemeinen wird die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung vorgezogen, da sie die Genauigkeit des Produktionsprozesses beschleunigt und verbessert.

Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Ein 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess ist auch einem 3-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess sehr ähnlich. Es verfügt jedoch über einige sehr wichtige Funktionen, die diese beiden zusätzlichen Achsen und viel mehr Flexibilität beim Schneiden bieten.

Bei einer 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bewegen sich die Spindel und das Schneidwerkzeug entlang dreier Achsen. Es gibt jedoch andere Drehungen um die X-Achse (als A-Achse bezeichnet), die Y-Achse (als B-Achse bezeichnet) und die Z-Achse (als C-Achse bezeichnet). 5-Achsen-Maschinen können je nach Konfiguration zwei dieser Rotationsachsen verwenden.

Basierend auf dieser Funktion wird die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung in verschiedenen Kapazitäten eingesetzt. Es kann Fräsen, Drehen usw. ausführen. Daher benötigen Sie nur eine einzige Maschine, um mehrere Teile zu bearbeiten.

· 3+2-Achsen-CNC-Bearbeitung

Der 3+2-Achsen-Bearbeitungsprozess ist eine Unterart des 5-Achsen-Bearbeitungsprozesses, der seinem Namen nach eine Art Mittelweg zwischen 3-Achsen und 5-Achsen ist. Trotzdem ist es eine schnelle und hocheffektive Form der 5-Achs-Bearbeitung. Es wird manchmal als positionelle 5-Achsen-Bearbeitung bezeichnet.

Bei der 3+2-Achsen-Bearbeitung ändert sich der Winkel des Schneidwerkzeugs nicht, wenn sich die Spindel oder der Tisch um die beiden zusätzlichen Achsen dreht. Infolgedessen steht das Schneidwerkzeug nicht immer senkrecht zum Teil und erzeugt nicht immer perfekte Schnitte.

Es gibt jedoch eine Form der 3+2-Achsen-Bearbeitung, die als indexiert bezeichnet wird 3+2-Achs-Bearbeitung. In dieser Form kann der Winkel des Schneidwerkzeugs zwischen den Schnitten manuell angepasst werden.

· Simultane 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Bei der 5-Achsen-Bearbeitung, wenn das Schneidwerkzeug immer senkrecht zum Teil gehalten werden kann, haben wir eine kontinuierliche oder simultane 5-Achsen-Bearbeitung. Dieser Prozess kann eine überlegene Oberflächengüte liefern und ermöglicht den Zugang zu schwer zugänglichen Bereichen. Es ist jedoch langsamer als die 3+2-Achsen-Bearbeitung.

Unterschiede zwischen 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Der Hauptunterschied zwischen der 4-Achsen- und der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung konzentriert sich auf die zusätzlichen Achsen, die sie haben, und dies führt zu weiteren subtilen Unterschieden.

• Unterschied in den Achsen

Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung hat eine zusätzliche Achse, die A-Achse, während die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung zwei zusätzliche hat, die je nach Konfiguration die A-Achse, B-Achse oder C-Achse sein können.

• Drehung in Achsen

Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung ermöglicht eine Drehung auf der A-Achse, während die 5-Achsen-Bearbeitung eine Drehung auf zwei der drei Achsen (A-Achse, B-Achse und C-Achse) ermöglicht.

• Flexibilität

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hat eine zusätzliche Achse als die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung. Es ist nicht nur ein Extra, sondern auch nicht lokalisiert. Lokalisiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich bei der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung eine zusätzliche Achse immer auf der X-Achse befindet. Während die der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung entweder auf zwei der XYZ-Achsen erfolgen kann. Diese zusätzliche und nicht lokalisierte Eigenschaft verleiht der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung einen zusätzlichen Vorteil gegenüber der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung in Bezug auf Flexibilität.

• Kosten

Die Merkmale und Funktionen der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung machen sie teurer als die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung.

Unabhängig von ihrer jeweiligen Konfiguration können alle 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen ihre Schneidwerkzeuge auf vielfältigere Weise und aus einer größeren Anzahl von Winkeln bewegen als 3-Achsen-Maschinen. Dies ermöglicht komplexere Bearbeitungsvorgänge und eine höhere Genauigkeit und kann die Notwendigkeit mehrerer Einstellungen beseitigen.

· Vorteile der Verwendung von 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

4-Achs- und 5-Achs-CNC-Bearbeitung bieten zahlreiche Vorteile, aus denen Sie sich für den richtigen entscheiden können. Dazu gehören eine Erhöhung der Genauigkeit, eine kürzere Rüstzeit und das Potenzial für komplexere Teile.

Weitere spezifische Vorteile hängen von der Maschinenkonfiguration ab oder ob 3+2-Achs oder durchgehend 5-Achs verwendet wird.

Generell bietet die 3+2-Achs-Bearbeitung Vorteile wie:

• Schnelle Bearbeitung.
• Einfache Einrichtung.
• Geringe Wahrscheinlichkeit einer Werkzeuginterferenz.

Die kontinuierliche 5-Achs-Bearbeitung bietet Vorteile wie:

• Hervorragende Oberflächengüte.
• Besserer Zugang zum Teil.
• Weniger Werkzeugverschleiß.

Anwendungen der 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind in vielen Szenarien im Zusammenhang mit der Produktherstellung wichtig. Je nach gewünschter Form eignen sie sich zum Erstellen von Formen mit tiefen Kavitäten, zum Erstellen komplexer 3D-Formen und zum Bearbeiten geneigter Oberflächen eines Teils, ohne die Präzision zu beeinträchtigen.

Von den beiden kann die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung für eine Vielzahl von Teilen verwendet werden. Zum Beispiel ist es bei der Herstellung von Teilen wie Laufrädern und Turbinenschaufeln, deren konturierte Oberflächen für die 3-Achsen-Bearbeitung ungeeignet sind, besonders dominant geworden.

So wählen Sie zwischen 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Die Wahl zwischen 4-Achsen-CNC-Bearbeitung und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung für Ihr Projekt erfordert ein oder zwei Kenntnisse. Die drei wichtigen Dinge, die Sie bei der Wahl zwischen beiden berücksichtigen müssen, sind:

· Ihr Budget

Auf der Budgetskala ist 5-Achsen teurer als 4-Achsen, was auch teurer als 3-Achsen ist. Der Grund dafür ist die Zunahme an Leistungsfähigkeit, Funktionen und Merkmalen, wenn Sie von 3 zu 4 zu 5 wechseln.

· Ihre Anforderungen

Für komplexe Teile sollten Sie sich für die 5-Achs-CNC-Bearbeitung entscheiden. Für Projekte, die darauf abzielen, kleine und einfache Teile herzustellen, sind 3-Achsen und 4-Achsen jedoch ideal.

· Betriebsverfahren

Je höher man in Sachen Achszahl geht, desto aufwendiger ist es zu bedienen. In Situationen, die einen einfachen Arbeitsablauf erfordern, ist die 3-Achsen-Bearbeitung am einfachsten, gefolgt von der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung.

Schlussfolgerung

Als Anfänger den Unterschied zwischen 4-Achsen-CNC-Bearbeitung und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung kennenzulernen, ist ein Schritt zur Herstellung des richtigen Produkts. Dies liegt daran, dass die meisten CNC-Maschinen den 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess verwenden. Daher spricht dieser Artikel über den Unterschied zwischen den drei .

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Häufig gestellte Fragen

Was ist eine XYZ-Achsen-CNC?

Die XYZ-Achsen geben die Bewegungsrichtung der CNC-Maschine wieder. Die X-Achse zeigt die Bewegungen nach links und rechts. Die Y-Achse zeigt die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung und die Z-Achse die Auf- und Abbewegung. 4-Achs- und 5-Achs-CNC-Bearbeitungen arbeiten auf Basis dieser Achse mit rotatorischer Wirkung auf den Teil der Achse. Bei der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ein Rotationseffekt auf der X-Achse zu sehen, während bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ein Rotationseffekt in zwei der Achsen zu sehen ist.

Was ist eine 6-Achsen-CNC?

Es gibt auch einen 6-Achsen-CNC-Bearbeitungsprozess. Sie ist jedoch für die Volumenbearbeitung ausgelegt. Die 6-Achsen-CNC-Bearbeitung ist, wenn sie verwendet wird, hocheffizient und führt zu einer enormen Zeiteinsparung in der Produktion.