5-Achsen-CNC-Bearbeitung erklärt

5-Achsen CNC-Bearbeitung Holz
5-Achsen CNC-Bearbeitung Holz
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=gDFbsYNMdE0

Bei der konventionellen Bearbeitung werden in der Regel nur drei Achsen (X-, Y- und Z-Achse) verwendet, während bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bis zu fünf Achsen zum Einsatz kommen können. Dies gibt Ihnen mehr Flexibilität bei der Erstellung von Formen und Komponenten, insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Designs. Aus diesem Grund sind 5-Achsen-CNC-Maschinen in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizintechnik und in der Automobilindustrie so beliebt.

Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Vereinfacht ausgedrückt ist die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung die Fähigkeit der Maschine, ein Teil oder Werkzeug auf fünf verschiedenen Achsen gleichzeitig zu bewegen. Dies ermöglicht die CNC-Maschinist um sehr komplexe Formen und Teile mit hoher Genauigkeit herzustellen. Die fünf Achsen heißen in der Regel X, Y, Z, A und B. Hier ist ein kurzer Überblick über jede Achse:

  • X-Achse - von links nach rechts auf dem Maschinentisch
  •  Y-Achse - von vorne nach hinten auf dem Maschinentisch
  •  Z-Achse - nach oben und unten auf dem Maschinentisch (sozusagen die "Tiefenachse")
  •  A-Achse - dreht sich um die X-Achse
  •  B-Achse - dreht sich um die Y-Achse
  •  C-Achse - dreht sich um die Z-Achse

CNC-Bearbeitungszentren mit allen fünf Achsen werden manchmal als "5-Seiten-Maschinen" bezeichnet, weil sie mit so vielen Achsen arbeiten können. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber der 3-Achsen-Bearbeitung, bei der das Werkstück nur von drei Achsen aus bearbeitet werden kann.

Fünf- vs. 3+2-Achsen-CNC-Maschine

Es ist wichtig zu wissen, dass es einen Unterschied zwischen einer 5-Achsen-Maschine und einer 3+2-Achsen-Maschine gibt. Eine 3+2-Maschine ist im Wesentlichen eine 3-Achsen-Maschine, die das Werkstück oder den Rohling auf zwei zusätzlichen Achsen (A und B) drehen kann, jedoch nicht kontinuierlich oder gleichzeitig mit den anderen Achsen.

Das bedeutet, dass eine 3+2-Maschine in Bezug auf die Formen und Teile, die sie herstellen kann, sowie in Bezug auf ihre Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt ist.

Bei einer 5-Achsen-Maschine hingegen kann das CNC-Bearbeitungsprogramm das Schneidwerkzeug entlang aller fünf Achsen (X, Y, Z, A und B) gleichzeitig bewegen. Dadurch haben Sie viel mehr Kontrolle über den Bearbeitungsprozess und können komplexe Teile schnell herstellen.

Schema einer 5-Achsen-CNC-Maschine
Schema einer 5-Achsen-CNC-Maschine
Ressource: https://www.researchgate.net

Wie funktioniert die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Wie funktioniert also eine 5-Achsen-Maschine? Alles dreht sich um die Positionierung des Schneidwerkzeugs und des Werkstücks. Eine typische 3-Achsen-Maschine kann das Schneidwerkzeug nur in drei Achsen (X, Y und Z) bewegen.

Bei einer 5-Achsen-Maschine kann das Schneidwerkzeug jedoch auch um drei zusätzliche Achsen (A, B und C) gedreht werden. Dank dieser erweiterten Kontrolle können Sie Teile herstellen, die auf einer 3-Achsen-Maschine unmöglich zu fertigen wären.

Sie eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Bearbeitung bestehender Konstruktionen, da man sich dem Werkstück nun aus verschiedenen Winkeln nähern kann. Da alle Operationen gleichzeitig ausgeführt werden können, ist die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung auch viel schneller.

5-Achsen-CNC-Fräse
5-Achsen-CNC-Fräse
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=4RGq7E5yo0c

Typen von 5-Achsen-CNC-Maschinen

Fünf-Achsen-CNC-Maschinen werden in der Regel danach eingeteilt, welche Rotationsachsen verwendet werden. Je nach Bearbeitungsvorgang können 5-Achsen-Bearbeitungsmaschinen grob in zwei Haupttypen eingeteilt werden: Schwenkzapfen und Schwenkkopf.

Bei 5-Achs-Maschinen mit Schwenkzapfen werden die A- und C-Achsen verwendet, die sich, wie bereits erwähnt, um die X- bzw. Y-Achse drehen. Im Gegensatz dazu werden bei 5-Achs-Maschinen mit Schwenkkopf die Achsen B und C verwendet, die sich um die Y- bzw. Z-Achse drehen.

Beim Zapfentyp dreht sich der Tisch, während beim Schwenkkopf die Spindel das drehende Element ist. Die Schwenkzapfenkonfiguration bietet den Vorteil eines größeren Arbeitsbereichs und ist einfacher. Andererseits kann die Schwenkkopfkonfiguration schwerere Werkstücke tragen, da sich der Tisch nicht neigt.

5-Achsen-CNC-Bearbeitung
5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Ressource: https://www.metalworkingworldmagazine.com

5 Achsen CNC Vorteile und Nachteile

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hat sich aufgrund ihrer überlegenen Flexibilität und höheren Genauigkeit zu einem immer beliebteren Verfahren entwickelt. Herstellungsverfahren. Sie ist jedoch nicht ohne Nachteile. Hier sind einige der Vor- und Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung:

5-Achsen-CNC-Maschine Vorteile

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist zwar mit einem höheren Preis verbunden. Aber die Vorteile überwiegen oft die Kosten, insbesondere für Unternehmen, die komplexe Teile und Formen benötigen. Zu den Vorteilen der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung gehören unter anderem die folgenden:

  • Erhöhte Flexibilität - Mit der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung haben Sie mehr Kontrolle über die Form und Tiefe Ihrer Schnitte.
  •  Verbesserte Genauigkeit - Sie erhalten genauere Teile, die in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden können.
  •  Höhere Effizienz - Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist effizienter, denn sie ermöglicht die Bearbeitung aller fünf Seiten eines Werkstücks in einer einzigen Aufspannung.
  •  Geschwindigkeit - Da Sie mehr Achsen gleichzeitig verwenden, können 5-Achsen-CNC-Maschinen im Allgemeinen schneller schneiden als 3-Achsen.

Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Vor der Investition in 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsmaschinen oder -dienstleistungen gibt es einige Nachteile. Dazu gehören: Einige dieser Nachteile sind:

  • Höhere Kosten - Die Anschaffungskosten für eine 5-Achsen-Maschine sind höher als die einer 3- oder 4-Achsen-Maschine.
  •  Komplexität - Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist komplexer als die traditionelle BearbeitungDie Lernkurve ist also länger.

Ob die Vor- oder Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung überwiegen, hängt von Ihrem spezifischen Bedarf und Ihrer Anwendung ab. Aber insgesamt ist die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ein vielseitiges, präzises und effizientes Fertigungsverfahren, das in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden kann.

Preis einer 5-Achsen-CNC-Maschine

Der Preis einer 5-Achsen-CNC-Maschine hängt vom jeweiligen Maschinentyp, der Marke und anderen Faktoren ab. Im Allgemeinen sind 5-Achsen-CNC-Maschinen jedoch teurer als 3-Achsen- oder 4-Achsen-Maschinen. Meistens ist es die Größe, die den Preis der Maschine bestimmt.

Kleine 5-Achsen-CNC-Maschine

Eine kleine 5-Achsen-CNC-Maschine kann etwa $1000 bis $30.000 oder etwas mehr kosten. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Desktop-Maschine oder eine kleine Tischmaschine, die Sie für Hobbyarbeiten oder kleine Projekte verwenden können.

Große 5-Achsen-CNC-Maschine

Eine größere, industrietaugliche 5-Achsen-CNC-Maschine kann über $50.000 kosten. Diese Maschinen sind für die schwere industrielle CNC-Bearbeitung ausgelegt und können große Projekte bewältigen. Zusätzlich zu den Kosten für die Maschine selbst müssen Sie auch die Kosten für Installation, Schulung und Wartung einkalkulieren.

5-Achsen-CNC-Bearbeitungsservice

Angesichts des hohen Preises einer 5-Achsen-CNC-Maschine kann sich ein Unternehmen, das komplexe Teile bearbeiten lassen möchte, dafür entscheiden, die Dienstleistungen zu mieten, anstatt selbst in die Maschinen und die Software zu investieren. Viele Dienstleistungsunternehmen sind auf diesen Bedarf eingestellt. Die Dienstleistungen dieser Unternehmen umfassen nicht nur die Nutzung ihrer Maschinen, sondern auch ihr Know-how bei der Bearbeitung verschiedener Materialien.

Ein Vorteil der Verwendung eines 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsdienst ist, dass die Maschinen, die diese Unternehmen verwenden, in der Regel hochwertig und gut gewartet sind. Das ist wichtig, denn es bedeutet, dass die Teile nach einem hohen Standard und mit einem guten Finish bearbeitet werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Dienste in der Regel viel Erfahrung mit der Bearbeitung verschiedener Materialien haben. Dies bedeutet, dass sie wahrscheinlich in der Lage sind, Teile aus Materialien zu bearbeiten, mit denen das Unternehmen Erfahrungen sammeln muss.

Schlussfolgerung

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiges und präzises Fertigungsverfahren, mit dem Sie hochkomplexe Teile herstellen können. Bevor Sie in eine 5-Achsen-Maschine investieren oder die Dienste eines CNC-Bearbeitungsunternehmens in Anspruch nehmen, sollten Sie die Vor- und Nachteile abwägen, um festzustellen, ob der Nutzen die Kosten überwiegt. In den meisten Fällen liegen die Vorteile einer 5-Achsen-CNC-Maschine darin, dass

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