CNC-Achsen verstehen: Wie 3-, 4- und 5-Achsen-Maschinen Präzisionsfertigung antreiben

Computer Numerical Control (CNC) Maschinen werden in Präzisionsbearbeitungsprozessen zur Teileherstellung eingesetzt. Sie sind eine Form der subtraktiven Fertigung, bei der Material vom Grundmetall abgetragen wird, bis die Form des Teils entsteht. Es ist eine Frästechnik, bei der das Metall in die Maschine geführt wird, während rotierende Klingen Material vom Werkstück abtragen.

Beim Thema CNC-Präzisionsmaschinen hören Kunden oft die Begriffe "3-Achsen, 4-Achsen und 5-Achsen". Doch was bedeuten diese Begriffe für CNC-Maschinen? Lassen Sie uns erläutern, was Achsen in der CNC-Bearbeitung bedeuten und warum es wichtig ist, die richtige Maschine für das Projekt zu haben.

Achsenpunkte

Achsenpunkte an einer CNC-Maschine beziehen sich auf die Anzahl der Arten, wie die Frästechnik das Werkstück formen kann. Es gibt typischerweise drei Achsen, entlang derer die Maschine in einer XYZ-Ebene arbeitet: X-Achse, Y-Achse und Z-Achse. Die X-Achse stellt die vertikale Achse dar. Die Y-Achse stellt die horizontale Achse dar. Die Z-Achse stellt die Tiefe dar.

Bei einer CNC-Maschine kann sich die Spindel auf und ab, seitwärts und vor-und-zurück bewegen, während das Werkstück auf dem Tisch nicht bewegt wird. Diese drei spezifischen Bewegungen bilden eine 3-Achsen-CNC-Maschine. Das Schneidewerkzeug an der Spindel bewegt sich entlang dieser drei Achsen (XYZ), um Material vom Werkstück zu entfernen.

3-Achsen-Maschine

Eine 3-Achsen-Maschine ist die gängigste Fräsmaschine, die heute noch umfangreich eingesetzt wird. Sie eignet sich für Werkstücke, die nicht in eine andere Position bewegt werden müssen, um Metallmaterial zu entfernen, und für Teile, die nicht viel Detail oder Tiefe erfordern. Gängige Funktionen für 3-Achsen-CNC-Fräsmaschinen sind Nutfräsen, Erzeugen scharfer Kanten und Bohren von Löchern.

4-Achsen-Maschine

Sie haben vielleicht auch von einer 4-Achsen-CNC-Maschine gehört. Eine 4-Achsen-Maschine läuft auf denselben drei Achsen: auf und ab, seitwärts, vor und zurück. Doch sie rotiert auch entlang der X-Achse, genannt A-Achse. Das Werkstück selbst wird rotiert, da diese Bewegung den Rotationsmessern ermöglicht, das Teil entlang der B-Achse zu schneiden. Die Maschine kann das Teil auch automatisch umdrehen, damit die Schneidewerkzeuge an beiden Seiten arbeiten können.

Eine 4-Achsen-Maschine eignet sich für Ausschnitte oder Löcher, die an der Seite des Werkstücks erstellt werden müssen. Eine 4-Achsen-Maschine kann auch Gravuren und kontinuierliches Schneiden ausführen.

5-Achsen-Maschine

Wie eine 3-Achsen-Maschine kann eine 5-Achsen-CNC-Maschine die Spindel entlang der XYZ-Ebene bewegen. Doch bei dieser speziellen Maschinentyp kann auch die Orientierung des Werkstücks oder des Tisches oder der Spindel entlang zwei dieser drei Achsen bewegt werden. Es kann Rotation um die X-Achse (A-Achse), um die Y-Achse (B-Achse) oder um die Z-Achse (C-Achse) geben. Diese Bewegung ermöglicht es, das Werkstück an 5 Seiten gleichzeitig zu schneiden.

Eine 5-Achsen-Maschine kann für komplizierte und präzise Teile verwendet werden, wie sie in der Automobil- oder Medizintechnik eingesetzt werden, oder für komplexe Teile, häufig für Luftfahrtanwendungen. Diese CNC-Maschine bietet erhöhte Genauigkeit zusammen mit höherwertigen Oberflächen.

7-Achsen-Maschine

Eine 7-Achsen-CNC-Maschine wird auch als Bearbeitungszentrum bezeichnet. Sie funktioniert ähnlich wie eine 5-Achsen-Maschine, bei der die Spindel über die XYZ-Ebene fährt und 2 zusätzliche Achsen hat, die das Bewegen des Werkstücks, Tisches oder der Spindel beinhalten. Es gibt Rotation um die X-Achse (A-Achse), Y-Achse (B-Achse) und Z-Achse. Die finale Rotation betrifft das Verdrehen der E-Achse, die aus dem Spindelarmen besteht. Wie 5-Achsen-Maschinen führt eine 7-Achsen-Maschine Fräs- und Dreharbeiten am Werkstück aus.

Eine 7-Achsen-Maschine ist hocheffizient bei der Erstellung komplexer Teile, die länger und schlanker sind. Diese Maschinen werden häufig für die Herstellung von Militär- und Luftfahrtkomponenten eingesetzt.

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