5-Achs-CNC-Werkzeugschleifmaschinen meistern: Ein umfassender Leitfaden

Die Grundlagen

Eine 5-Achs-CNC-Schleifmaschine ist ein Werkzeugschleifer, der typischerweise zum Formen und Schärfen von Fräsern und anderen Werkzeugschneiden eingesetzt wird. Durch den Einsatz einer Reihe von Schleifwerkzeugen können 5-Achs-CNC-Werkzeugschleifer eine Vielzahl von Schleifoperationen durchführen – z. B. Flachschleifen, Rundschleifen oder komplexe Formgebung. 5-Achs-CNC-Schleifmaschinen werden aufgrund der hohen Präzision und komplexen Operationen mit CNC-Systemen zunehmend beliebter.

CNC steht für Computer Numerical Control. 5-Achs-CNC-Schleifmaschinen nutzen computergestützte Steuerungen zur Manipulation der Schneidwerkzeuge zum Schleifen der Rohmaterialien. Im CNC-Bearbeitungsprozess werden das Modell entworfen, CAD-Dateien in CNC-Programme umgewandelt, dann die CNC-Operationen vorbereitet und ausgeführt. Um die Steuerung und Überwachung des CNC-Schleifprozesses zu beherrschen, müssen Bediener das Verhältnis zwischen Werkstück und Schleifscheibe sowie die Werkzeuggeometrie der 5-Achs-CNC-Schleifmaschine verstehen.

Wie der Name impliziert, bietet der 5-Achs-Werkzeugschleifer mehrere Arbeitsachsen und -ebenen für eine enorme Vielfalt komplexer Bearbeitung. Der Tisch bei großen 5-Achs-CNC-Schleifmaschinen kann sich längs und quer bewegen, und der Maschinen-Schraubstock kann in mehreren Ebenen schwenken. Zudem ermöglicht die Flexibilität bei Bearbeitungsschneiden nicht nur vielfältige Einsatzmöglichkeiten, sondern auch kritische Freiwinkel beim 5-Achs-Schleifen.

Struktur einer 5-Achs-CNC-Werkzeugschleifmaschine

Wie erwähnt, bietet die 5-Achs-Struktur ideale Produktivität, hohe Genauigkeit und unbegrenzte Flexibilität. Um 5-Achs-Bearbeitung zu erreichen, ist ein 5-Achs-Tisch ein ideales Zubehör, das montiert werden kann, um Mehrseiten-Bearbeitungsfähigkeiten zu erhalten.

In ursprünglichen automatischen Schleifmaschinen gab es möglicherweise nur X-, Y- und Z-Achse als lineare Betriebsachsen in derselben Ebene. Durch Hinzufügen der 4. und 5. Achse – eigentlich 180°-Drehachsen –, die um die linearen Achsen arbeiten, wird die Schleifmaschine aufgerüstet, um komplexe Formen in kurzer Zeit herzustellen. Ein Teilapparat kann zwei Drehrichtungen zu den ursprünglichen drei linearen Schneidrichtungen hinzufügen, und Hilfsführungen können zur Befestigung der zu schleifenden Metallteile oder zur Verbesserung der Schleifscheibenführung im Werkzeugbereich verwendet werden. Werkzeugführung, Werkstückunterstützung und Gegenstand sind gängige Elemente auf der Hilfsführung.

Für die zusätzliche Achse kann der Bediener Spannzangenwechsler, hydraulische Spannfutter und Mehrbereichsfutter in Betracht ziehen. Beim hochautomatisierten Spannzangenwechsler wird das Spannen von Werkstücken mit verschiedenen Durchmessern bei idealer Konzentrizität in Beladestationen ohne Bedienerhilfe bevorzugt.

Mit fortschrittlicher Spanntechnik kann die 5-Achs-CNC-Schleifmaschine konsequent Schrupp- oder Schlichtvorgänge bearbeiten, da die präzisen Positionieraufgaben symmetrischer Werkstücke voreingestellt sind. CNC-Schleifmaschinen werden häufig zur Komponentenfertigung für Medizin-, Automobil-, Luftfahrt- und andere industrielle Produktionslinien eingesetzt. Dank moderner Schleiftechnik sind extrem harte und exotische Materialien sowie komplexe Bearbeitung keine Probleme mehr für 5-Achs-Schleifmaschinen.

5-Achs-Werkzeugschleifer-Beispiel

Farman Machinery ist ein Schleifspezialist in Taiwan, besonders bekannt für Schleifmaschinen speziell für die Schneidwerkzeugherstellung. Heute sind über 800 Einheiten ihrer Hawemat-Serie CNC-Werkzeugschleifmaschinen weltweit im Einsatz.

Der Hawemat 3000 ist ein hochmoderner Metall- und Holzbearbeitungswerkzeugschleifer für diverse Branchen einschließlich Medizin und Automobil. Ein Direktantriebsmotor an der B-Achse und die vollmineralische Verbundmaschinenstruktur machen ihn zu einer einzigartigen Maschine mit höchster Präzision und Steifigkeit.

Das patentierte Hawema-Kinematik-Konzept ermöglicht kurze Verfahrwege, kompaktes Design, modulare Konstruktion und optimale Zykluszeiten. In Kombination mit der NUMROTOplus-Steuerung erhalten Sie die besten 5-Achs-Werkzeugschleiffähigkeiten. Besuchen Sie die Farman-Website für mehr Informationen!

Schneidwerkzeuge in einer 5-Achs-CNC-Schleifmaschine

In einer 5-Achs-CNC-Schleifmaschine gibt es eine große Bandbreite an Werkzeugen mit komplexen Geometrien, die für schnelles und präzises Schneiden hinzugefügt werden können und unbegrenzt angepasste Profile bilden. Beispiele: Tiefbohrwerkzeuge, Wälzfräser, typische Schleifscheiben und andere Mikro- oder Feinwerkzeuge. Diese Werkzeuge für 5-Achs-Bearbeitung können mit hoher Drehzahl betrieben werden – bis zu 4000 min⁻¹. Folgend die Einführung der genannten Schleifwerkzeuge.

● Schleifscheibe:

Die Schleifscheibe ist das typische Schleifwerkzeug für verschiedene Schleifoptionen. Die angetriebene, rotierende Schleifscheibe bewegt sich um die meist mit Spannvorrichtungen fixierten Metallteile. Es gibt auch Fälle, wo der Schleifkopf stationär ist und sich die Werkstücke auf den Achsen für Mehrseitenbearbeitung bewegen.

Die Arbeitsgeschwindigkeit wird nicht nur vom Bediener, sondern auch von Durchmesser und Qualität der Schleifscheiben bestimmt. Zur Erhaltung der Bedingungen ist das Abrichten der Schleifscheibenoberfläche wichtig – Tisch- oder kopfnahe Abrichtwerkzeuge sind beliebt.

Gängige Materialien für Schleifscheiben sind Siliciumcarbid, Diamant, Aluminiumoxid oder kubisches Bornitrid. Da Aluminiumoxid wirtschaftlicher ist, ist es das klassischste und am häufigsten verwendete Material.

● Tiefbohrwerkzeug (Gun Drilling Tool):

Das Werkzeug ist ein mit Nuten versehener Stab mit zentraler Bohrung, durch die Kühlmittel zugeführt und über die Maschinenbohrung abgeführt wird. Die Nut führt beim Schneiden die Metallspäne ab.

● Wälzfräser (Hob Cutter):

Wälzfräser (Hobs) schneiden Werkstücke über helicale Schneidezähne. Die Zähne haben Nuten entlang der Fräserlänge, die sowohl Schneiden als auch Spanabfuhr unterstützen.