3-Achsen-CNC-Bearbeitung: Verfahren und Anwendungen
CNC-Maschinen sind sehr vielseitig und bieten verschiedene Funktionen. Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ebenfalls eine Art von CNC-Bearbeitungsverfahren, das bei der Herstellung von Komponenten für verschiedene Projekte hilft.
Wenn Sie mehr über die 3-Achsen-Bearbeitung erfahren möchten, können Sie diesen Leitfaden durchgehen.
Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?
Eine 3-Achsen-Maschine ist eine CNC-Maschine, die beim Schneiden mehrere Achsen verwendet. Diese Maschine arbeitet in drei verschiedenen Achsen: der x-, y- und z-Achse.
Sie bietet ein hochpräzises Bearbeitungsverfahren für den Materialabtrag und hilft bei der Herstellung präziser und detaillierter Bauteile.
Der Prozess der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung erfolgt Schritt für Schritt in einem geeigneten Arbeitsablauf und wird im Folgenden ausführlich erläutert:
Erstellen eines Entwurfs
Der Prozess der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung beginnt mit der Erstellung eines digitalen Entwurfs des Bauteils in der CAD-Software. Dieses Modell stellt das endgültige Design dar und enthält Details zu Merkmalen und Abmessungen, die von der CAD-Datei in die CAM-Datei übertragen werden müssen.
Sobald Sie das CAD-Modell erstellt haben, wird es in eine CAM-Datei umgewandelt. Diese CAM-Datei setzt das Modell in einen G-Code um, der der CNC-Maschine Anweisungen für die Bewegung des Schneidwerkzeugs gibt.
Vorbereiten der CNC-Maschine
Die CNC-Maschine wird vorbereitet, das Werkstück wird auf der Maschine montiert und die erforderlichen Werkzeuge werden installiert. Es ist sehr wichtig, eine genaue Einrichtung zu haben, um sicherzustellen, dass Fehler während der Bearbeitung vermieden werden.
Betrieb der Maschine
Nach der Erstellung des G-Codes wird die Maschine beladen, und der Bearbeitungsprozess beginnt. Operationen wie Bohren, Schneiden und Formen des Bauteils werden durchgeführt, und je nach Komplexität des Bauteils werden die Werkzeuge gewechselt.
Qualitätskontrolle
Nach Abschluss der Bearbeitung wird das Bauteil geprüft, um festzustellen, ob es den vorgegebenen Spezifikationen entspricht oder nicht. Mit Hilfe von Präzisionsinstrumenten werden die Abmessungen überprüft und im Falle von Abweichungen werden Anpassungen vorgenommen.
Veredelungsprozess
Nach der Bearbeitung von Bauteilen müssen diese möglicherweise nachbearbeitet werden. Sie dient dazu, die Oberfläche der Bauteile zu glätten oder die Bürste zu entfernen. Diese Verfahren bestehen aus Entgraten, Polieren, Eloxieren, Galvanisieren usw.
Vorteile der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Der Prozess der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung bietet zahlreiche Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Hohe Genauigkeit: Die CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, das eine hohe Genauigkeit der gefertigten Teile gewährleistet. Das Verfahren einer 3-Achsen-CNC-Maschine bietet optimale Ergebnisse.
Vielseitigkeit: Die 3-Achsen-Bearbeitung ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem verschiedene Materialien bearbeitet und komplexe Geometrien hergestellt werden können.
Effizienz: Die 3-Achsen-Bearbeitung optimiert den Energieeinsatz, so dass der Prozess sehr energieeffizient ist.
Automatisierung: CNC-Maschinen sind automatisiert, was die Fehleranfälligkeit verringert und die Produktivität des Prozesses steigert.
Nachteile der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hat einige Nachteile, aber auch beträchtliche Vorteile, die im Folgenden aufgeführt sind:
- Mit der 3-Achsen-Bearbeitung lassen sich zwar detaillierte Bauteile herstellen, aber die Komplexität, die sie bei der Bearbeitung von Bauteilen bieten kann, ist immer noch in gewissem Maße begrenzt.
- Bei komplexen Teilen ist der Zeitaufwand für den Bearbeitungssatz höher, was die Verzögerung bei der Herstellung des Bauteils erhöht.
- 3-Achsen-Maschinen sind teuer. Daher können die Kosten für Wartung, Kauf und Betrieb hoch sein, wenn man sich für eine Kleinserienfertigung entscheidet.
Maschinen für die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Bei der 3-Achsen-Bearbeitung kommen verschiedene Maschinentypen zum Einsatz, wobei jede Maschine einen anderen Zweck erfüllt; es handelt sich um folgende Maschinen:
3-Achsen-Fräsmaschine
Die 3-Achsen-Fräsmaschine arbeitet auf drei Achsen und dreht sich sogar auf drei Achsen. Sie unterstützt das Schneiden des Werkstücks in drei Richtungen gleichzeitig und funktioniert gut, wenn die gefertigten Teile eine rechteckige Form haben.
3-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrum
Das 3-Achsen-Bearbeitungszentrum ist eine Fräsmaschine, die Gewindeschneiden, Bohren und Fräsen ausführen kann und hochkomplexe Teile anbietet.
3-Achsen-Drehmaschinen
3-Achsen-Drehmaschinen dienen in der Regel der Herstellung zylindrischer Teile und bestehen aus einer Spindel, die das Werkstück dreht.
3-Achsen-CNC-Router
3-Achsen-CNC-Fräsen werden häufig in der Holzbearbeitung zur Herstellung komplizierter Möbelmuster verwendet. Auch weiche Materialien wie Schaumstoff und Kunststoffe lassen sich damit schneiden.
3-Achsen-Gravur-CNC-Maschinen
3-Achsen-CNC-Graviermaschinen werden zum Ritzen von Oberflächen verwendet, wodurch präzise Gravurmuster in den Werkstücken erzeugt werden können.
3-Achsen-CNC-Plasma-Schneider
Beim Plasmaschneiden entstehen präzise Bauteile aus dicken Materialien. Die 3-Achsen-CNC-Plasmaschneider bewegen das Werkzeug in verschiedene Richtungen. Diese Richtungen sind aufwärts, abwärts, vorwärts, links, rechts und rückwärts, so dass die Scheiben der Bleche erreicht werden können.
Anwendungen der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, unter anderem in den folgenden Bereichen
Autoindustrie: Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung wird in dieser Branche zur Herstellung von Autoteilen wie Getrieben, Motorkomponenten und anderen kundenspezifischen Autoteilen verwendet.
Luft- und Raumfahrtindustrie: In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden hochpräzise Komponenten benötigt. Tragflächen, Turbinenteile und Instrumententafeln für diese Industrie werden durch 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hergestellt.
Elektronikindustrie: 3-Achsen-Maschinen stellen Komponenten für elektronische Geräte her, z. B. Halbleiter, Gehäuse und Hauptplatinen.
Erstellung von Formen und Gesenken: Das Verfahren der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist auf die Komplexität und Präzision der Werkzeuge und Formen zu deren Herstellung abgestimmt.
Medizinische Industrie: Medizinische Komponenten, die für Operationen und orthopädische Implantate verwendet werden, werden durch 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hergestellt.
Schmuckindustrie: Schmuckstücke erfordern eine hochwertige und präzise Verarbeitung und Gestaltung, die durch 3-Achsen-Maschinen erreicht wird.
Holzverarbeitung und Möbelindustrie: 3-Achsen-CNC-Fräsmaschinen helfen beim Schnitzen und Formen von Bauteilen, die für Möbel und andere Holzarbeiten verwendet werden.
3-Achsen-CNC-Bearbeitung vs. 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
3-Achsen und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung unterscheiden sich durch die Bewegungsrichtungen des CNC-Werkzeugs.
Bei der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung erfolgt die Bewegung des Schneidwerkzeugs in nur drei Achsen, X, Y und Z. Bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hingegen bewegt sich die Maschine neben der X-, Y- und Z-Achse auch in der A- und B-Achse, die für Drehungen vorgesehen sind.
Daher sind die auf 5-Achsen-CNC-Maschinen gefertigten Teile sehr komplex und können auch Taschen und Hinterschneidungen aufweisen. Die Kosten für 5-Achsen-CNC-Maschinen sind im Vergleich zu 3-Achsen-CNC-Maschinen hoch, und sie sind noch komplexer zu bedienen.
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Schlussfolgerung
Es ist sehr wichtig, das Konzept der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung zu verstehen, bevor man mit dem Projekt beginnt. Der obige Leitfaden enthält alle relevanten Informationen, einschließlich der Vor- und Nachteile sowie der Anwendungen.
Jetzt sollte alles über die 3-Achsen-Bearbeitung klar sein, und Sie können nun fundierte Entscheidungen für Ihr Projekt treffen.
