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201 | Veröffentlicht von VMT am 01. Juli 2022
CNC-Bearbeitung hat sich zu einem der wichtigsten Fertigungsprozesse in Werkstätten auf der ganzen Welt entwickelt. Die Hinzufügung einer Computersteuerung zu einem zuvor manuellen Prozess ermöglicht einen Sprung nach vorne in der Genauigkeit und Präzision von CNC-bearbeitete Teile.
Darüber hinaus haben CNC-Werkzeugmaschinen aufgrund der zunehmend komplexeren Anforderungen verschiedener Branchen mehrere Weiterentwicklungen durchlaufen, um den Bedürfnissen der Kunden besser gerecht zu werden.
Die Entwicklung der CNC-Bearbeitungstechnologie hat verschiedene Formen und Variationen dieser Technologie hervorgebracht. Dazu gehören 3-, 4- und 5-achsige CNC-Maschinen.
Als führender Anbieter von CNC-Bearbeitung, wir erhalten von unseren Kunden oft Fragen zur Funktionsweise dieser Technologien. Daher haben wir beschlossen, in diesem Artikel mehr darüber zu erfahren.
In diesem Beitrag geht es um die Funktionsweise, Vor- und Nachteile sowie Anwendungen der einzelnen Technologien. Vor allem zeigen wir Ihnen, wie Sie die beste Art der CNC-Bearbeitung für Ihr Projekt auswählen.
Beginnen wir also mit einer 3-Achsen-CNC-Maschine.
3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist das einfachste und häufigste Form. Bei diesem Verfahren wird ein rotierendes Werkzeug verwendet, das sich entlang dreier Achsen bewegt, um ein stationäres Werkstück zu bearbeiten.
Das Schneidwerkzeug bewegt sich entlang der X-, Y- und Z-Achse, um überschüssiges Material vom Teil zu entfernen. Darüber hinaus kann es sich sogar gleichzeitig entlang dieser mehreren Achsen bewegen, um das gewünschte Design zu erstellen.
Das bedeutet, dass CNC-Maschinen das Werkstück von Seite zu Seite, von vorne nach hinten und von oben nach unten schneiden können. Der Tisch, auf dem das Werkstück sitzt, kann sich jedoch überhaupt nicht frei bewegen.
Vorteile
Obwohl es in der Branche heute fortschrittlichere Systeme gibt, wird die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung immer noch häufig eingesetzt. Werfen wir also einen Blick auf einige der Vorteile, die sich daraus ergeben.
Low Cost
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung eignet sich am besten für die schnelle Herstellung von Grundgeometrien und einfachen Teilen. Außerdem ist es bei der 3-Achsen-Bearbeitung relativ einfach, den Computer für einen Produktionslauf zu programmieren und einzurichten.
Vielseitigkeit
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ein äußerst vielseitiger Prozess zur Teileherstellung. Durch einfachen Werkzeugwechsel können Bohren, Fräsen und sogar Drehen durchgeführt werden.
Diese Maschinen verfügen außerdem über einen automatischen Werkzeugwechsler, der ihre Einsatzmöglichkeiten erweitert.
Mangel
Die 3-Achsen-Bearbeitung wird außerdem durch eine Reihe von Faktoren beeinträchtigt, die sie für alle CNC-Bearbeitungsanforderungen ungeeignet machen. Einige dieser Faktoren sind:
Designeinschränkungen
Bei der 3-achsigen CNC-Bearbeitung sind Sie auf grundlegende Formen und Geometrien beschränkt. Beispielsweise können keine Hinterschneidungen erstellt werden. Obwohl die Maschine in den Händen eines erfahrenen Maschinisten mehr leisten kann, kann sie immer noch nicht die komplexen Formen erreichen, die mit 4- und 5-achsigen CNC-Bearbeitungsmaschinen erreichbar sind.
Darüber hinaus ist es nicht für die CNC-Bearbeitung von Teilen mit außergewöhnlich tiefen Merkmalen oder engen Hohlräumen geeignet.
Verschiedene Einstellungen
Da der Tisch, auf dem sich das Werkstück befindet, stationär ist, muss der Maschinist seine Ausrichtung mehrmals ändern, um andere Flächen mit der CNC-Bearbeitung zu bearbeiten.
Diese Neupositionierung führt zu einem Genauigkeitsverlust, ganz zu schweigen von der dadurch verlorenen Zeit.
Schlechte Oberflächenbeschaffenheit
Die Oberflächengüte, die mit der 3-achsigen CNC-Bearbeitung erreicht wird, ist relativ schlecht, insbesondere bei Z-Schnitten. Dies liegt daran, dass das Werkzeug lang ist. Dadurch ist es stärkeren Vibrationen ausgesetzt, die die Oberfläche der CNC-bearbeiteten Teile beschädigen können.
5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Antragsprozess
Die 3-Achs-CNC-Bearbeitung ist nach wie vor ein sehr nützliches Verfahren. Wir können damit eine Vielzahl hochpräziser Grundgeometrien erstellen.
Diese Anwendungen umfassen:
Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung stellt gegenüber der 3-Achsen-Bearbeitung eine erhebliche Verbesserung dar. Sie bietet zusätzliche Freiheitsgrade durch Drehbewegungen, wodurch die Bearbeitung komplexer Merkmale möglich und einfacher wird.
Bei der 4-achsigen CNC-Bearbeitung bewegt sich das Werkzeug frei auf den X-, Y- und Z-Achsen, um das Teil mit der CNC-Maschine zu bearbeiten. Allerdings steht das Werkstück nicht still auf dem Tisch wie bei der 3-achsigen Bearbeitung.
Eine 4-Achsen-CNC-Maschine kann ein Werkstück in einer Ebene, die als A-Achse bezeichnet wird, um die X-Achse drehen. Während sich das Werkzeug am Werkstück entlang bewegt und der Tisch es dreht, können Sie entlang der Kontur des Werkstücks schneiden.
Vorteile
Die Wahl einer 4-Achsen-CNC-Maschine für Ihre CNC-Bearbeitungsprojekte bietet viele Vorteile. Hier sind einige davon:
Ermöglicht eine höhere Designkomplexität
Da sich der Tisch um die X-Achse dreht, können 4-achsige CNC-Bearbeitungsmaschinen CNC-bearbeitete Teile mit komplexen Details herstellen. Darüber hinaus ermöglicht die zusätzliche Drehung den Zugriff auf das CNC-bearbeitete Teil und die CNC-Bearbeitung anderer Flächen in ungewöhnlichen Winkeln, um das endgültige CNC-bearbeitete Teil herzustellen.
Hohe Präzision und Genauigkeit
Die 4-Achs-CNC-BearbeitungsmaschineEr kann auf mehrere Flächen des Werkstücks zugreifen, ohne Vorrichtungen anpassen oder ändern zu müssen. Daher sind die damit hergestellten CNC-gefrästen Teile sehr genau und erfüllen strenge Standards.
Höhere Geschwindigkeit und geringere Produktionskosten
Für die meisten Arbeiten an einer 4-Achsen-CNC-Maschine ist nur eine Einrichtung erforderlich. Daher kann die Arbeit reibungslos ohne Ausfallzeiten oder Eingriffe zum Wechseln von Vorrichtungen und Werkzeugen fortgesetzt werden.
Da außerdem für die Halterung der CNC-gefrästen Teile keine Mehrfachvorrichtungen erforderlich sind, werden die Produktionskosten erheblich gesenkt, insbesondere im Vergleich zur 3-Achsen-CNC-Bearbeitung.
Mangel
4-Achsen-CNC-Maschinen haben auch einige Nachteile, die sie für manche Kunden ungeeignet machen können. Werfen wir einen Blick darauf.
Hohe Betriebskosten
Die Betriebskosten einer 4-Achsen-CNC-Maschine sind im Vergleich zu einer 3-Achsen-CNC-Maschine relativ hoch. Dies liegt an den zusätzlichen Funktionen der Maschine und der für den Betrieb der Maschine erforderlichen Facharbeit.
4-Achsen-CNC-Bearbeitung
Antragsprozess
Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung eröffnet eine breite Palette an Fertigungsmöglichkeiten. Einige ihrer Anwendungen umfassen:
Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist die genaueste und fortschrittlichste Methode zur Herstellung komplexer, präziser CNC-Metallteile in der Werkstatt.
Bei einer 5-Achsen-CNC-Maschine bewegt sich das Werkzeug in den X-, Y- und Z-Achsen, genau wie bei einer 3-Achsen-CNC-Maschine. Darüber hinaus kann der Tisch das Werkstück auch um die X- und Y-Achsen drehen.
Diese Rotationsebenen werden als A- bzw. B-Achse bezeichnet.
Diese zusätzlichen Drehungen öffnen andere Flächen des Werkstücks, die zuvor mit einer CNC-Maschine nicht bearbeitet werden konnten. Daher ist mit einer 5-achsigen CNC-Bearbeitungsmaschine eine präzise 3D-Bearbeitung möglich, da sich die Maschine in den XYZ-Achsen bewegt und gleichzeitig in den Ebenen A und B rotiert.
Manche behaupten, dass die 3+2-Achsen-Bearbeitung dasselbe sei wie die 5-Achsen-Bearbeitung, aber das stimmt nicht. Obwohl beide in die gleiche Richtung arbeiten können, bewegen sie sich auf unterschiedliche Weise.
Bei einer echten 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine kann sich das Werkzeug auf den XYZ-Achsen bewegen, während sich der Tisch auf den A- und B-Achsen dreht. Diese gleichzeitige Bewegung ist jedoch bei einer 3+2-Achsen-Fräsmaschine nicht möglich.
3+2-Achsen-Maschinen können den Tisch nur bewegen, indem sie ihn vor Beginn des Schnitts entlang der X- und Y-Achse drehen. Beim Schneiden auf der XYZ-Achse ist dies nicht in Echtzeit möglich.
Vorteile
Die Nutzung eines hochwertigen 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsservices bietet viele Vorteile.
Erstellung komplexer CNC-Bearbeitungsteile
Aus diesem Grund erfreut sich die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung in der Luft- und Raumfahrtbranche sowie in der Automobil- und Energiebranche großer Beliebtheit.
Es kann eine große Vielfalt gekrümmter Geometrien, enger Hohlräume, überhängender Merkmale und mehr bewältigen, die mit anderen Bearbeitungsmethoden nicht einmal abgedeckt werden können.
Verkürzen Sie die Lieferzeit
Die Herstellung von Teilen mit einer 5-Achsen-CNC-Maschine geht sehr schnell. Es sind keine mehrfachen Einstellungen zum Ändern der Vorrichtung oder der Ausrichtung des CNC-bearbeiteten Teils erforderlich. In einem einzigen Bearbeitungsschritt können unglaublich komplexe Formen erstellt werden.
Unglaubliche Oberflächenbeschaffenheit
Dank der 4- und 5-Achsen-Bewegung kann diese 5-Achsen-CNC-Bearbeitung das Teil näher am Schneidwerkzeug ausrichten. Dies führt zu einem saubereren, präziseren Schnitt für eine erstklassige Oberflächenbeschaffenheit.
Mangel
Der einzige Nachteil der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind die Kosten. Die Premium-CNC-Bearbeitungsdienste und -Funktionen, die sie bietet, machen sie teurer als die 3- und 4-Achsen-CNC-Bearbeitung.
Für Anwendungen, die eine ultrahohe Qualität erfordern, lohnen sich die Mehrkosten jedoch.
Antragsprozess
Einige typische Anwendungen für die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind:
+86 15099911516
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