3-Achsen vs. 5-Achsen CNC-Bearbeitung: Was ist besser?
Bei der CNC-Bearbeitung gibt es verschiedene Arten und Werkzeugverfahren, von denen die 3-Achsen-Bearbeitung und die 5-Achsen-Bearbeitung ebenfalls weit verbreitet sind.
Diese beiden Verfahren unterscheiden sich voneinander. Wenn Sie mehr über die 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung erfahren möchten, können Sie diesen Leitfaden lesen.
Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?
3-Achsen-CNC-Maschinen haben ein Schneidewerkzeug, das sich in drei Richtungen, den drei linearen Achsen, bewegt. Die x-Achse, y-Achse und z-Achse sind die Richtungen, die von einer 3-Achsen-CNC-Maschine abgedeckt werden.
Die x-Achse ist die horizontale Bewegung von links nach rechts, die y-Achse ist die horizontale Bewegung von oben nach unten und die z-Achse ist die vertikale Bewegung des Schneidwerkzeugs.
Vorteile der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung bietet einige Vorteile, die im Folgenden aufgeführt sind:
- 3-Achsen-CNC-Maschinen sind im Vergleich zu Maschinen mit mehreren Achsen billiger.
- Diese sind sehr einfach zu bedienen und erfordern keine aufwändige Einarbeitung im Vorfeld.
- Die Programmierung von 3-Achsen-CNC-Maschinen ist einfacher und Änderungen in der Konstruktion können leicht vorgenommen werden.
- Die 3-Achsen-Maschinen sind wartungsarm und haben eine einfache Struktur, die leicht zu warten ist.
Nachteile der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hat einige Nachteile, die im Folgenden aufgeführt sind:
- 3-Achsen-CNC-Maschinen sind im Vergleich zu Maschinen mit mehreren Achsen langsam in der Fertigung.
- Sie können keine Teile mit komplexen Formen herstellen.
- Die Teile müssen während der Bearbeitung immer wieder neu ausgerichtet werden, was die Produktivität beeinträchtigt.
- Die Präzision von 3-Achsen-CNC-Maschinen ist geringer als die von Maschinen mit mehreren Achsen.
Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?
5-Achsen-CNC-Maschinen haben drei lineare und zwei rotierende Achsen. Die x-, y- und z-Achsen bewegen sich in linearen Richtungen, und es gibt die A- und B-Achse, die die Schneidwerkzeuge in Drehbewegungen entlang einer der beiden x-, y- und z-Achsen bewegt.
Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
5-Achsen-Bearbeitung bringt verschiedene Vorteile mit sich, von denen einige die folgenden sind:
- 5-Achsen-Maschinen sind in der Lage, ein Bauteil mit einer komplexen Geometrie zu bearbeiten.
- Es kann mit einer einzigen Einrichtung von mehreren Seiten bearbeitet werden.
- Es ist hochpräzise und kann genaue Schnitte ausführen.
Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung können die folgenden sein:
- 5-Achsen-CNC-Maschinen sind im Vergleich zu 3-Achsen- und 4-Achsen-Maschinen teuer.
- Diese Maschinen haben sogar einen hohen Wartungsbedarf.
- 5-Achsen-Maschinen erfordern eine komplexe Programmierung, da sie über zusätzliche Achsen verfügen.
3-Achsen und 5-Achsen Umfassender Vergleich
Dieser Abschnitt enthält einen detaillierten Vergleich zwischen der 3-Achsen- und der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung.
Anzahl der gesteuerten Achsen
Die 3-Achsen-Maschine hat drei lineare Achsen und kann einfache Werkstücke bearbeiten, bei denen Hinterschnitte und Konturen nicht erforderlich sind.
5-Achsen-Maschinen haben neben den linearen Achsen auch eine Drehachse. Daher kann das Werkstück gebogene und komplexe Winkel aufweisen.
Bewegungsfreiheit und Flexibilität bei der Bearbeitung
Eine 3-Achsen-Bearbeitung schneidet Bauteile in geraden und linearen Bewegungen und erfordert eine manuelle Neupositionierung.
Die 5-Achsen-Maschine ist flexibel und kann komplexe Formen in einer einzigen Aufspannung bearbeiten, ohne dass das Bauteil neu positioniert werden muss. Sie kann auch präzise und detaillierte Merkmale erzeugen.
Betriebsabläufe
3-Achsen-CNC-Maschinen sind sehr einfach zu programmieren und erfordern keine große Programmiererfahrung.
5-Achsen-CNC-Bearbeitung erfordert fortgeschrittene Programmierung und ausreichendes Fachwissen, um über die erforderlichen Entwürfe zu verfügen.
Zeit und Präzision
Die 3-Achsen-Bearbeitung erfordert mehrere Aufspannungen, wodurch sich die Zykluszeit erhöht. Außerdem besteht ein hohes Fehlerrisiko durch die Neupositionierung der Bauteile. Daher ist das Erreichen von Präzision bei der 3-Achsen-Bearbeitung eine schwierige und zeitaufwändige Aufgabe.
Die 5-Achsen-Bearbeitung kann alle komplexen Formen in einer einzigen Aufspannung bearbeiten, was die Bearbeitungszeit verkürzt und eine hohe Präzision bietet.
Kostenüberlegungen
Die 3-Achsen-Bearbeitung ist billiger, die Investition ist geringer und die Wartungskosten sind niedriger.
5-Achsen-Maschinen sind teuer und benötigen außerdem einen hohen Wartungsaufwand, was die Betriebskosten erhöht.
Werkzeugverschleiß und Wartung
3-Achsen-Maschinen haben einen geringeren Werkzeugverschleiß, da sie Pausen einlegen, wenn mehrere Aufspannungen erforderlich sind. Bei der 5-Achs-Bearbeitung hingegen arbeiten die Werkzeuge kontinuierlich, und ihre Lebensdauer ist aufgrund des hohen Verschleißes geringer.
Industrieanwendungen der 3-Achsen- gegenüber der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Im Folgenden werden die industriellen Anwendungen der 3-Achsen- gegenüber der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung dargestellt.
3-Achsen-CNC-Bearbeitung Anwendungen
Kraftfahrzeug: Sie wird sehr häufig für die Bearbeitung von Grundkomponenten für Automobile verwendet, wie z. B. Halterungen, Gehäuse und Motorteile. Diese Komponenten haben einfache Formen und können daher sehr effizient und kostengünstig durch 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hergestellt werden.
Möbel: Holzwerkstoffe und Möbel werden mit 3-Achsen-Maschinen hergestellt, die das Werkstück fräsen, bohren und mit einfachen Motiven schnitzen können.
Metallverarbeitung: 3-Achsen-Maschinen werden für die Metallverarbeitung eingesetzt und können Schlitze, Taschen und Löcher in Metallteile einbringen.
5-Achsen-CNC-Bearbeitung Anwendungen
Luft- und Raumfahrtindustrie: Bei der 5-Achs-Bearbeitung entstehen hochpräzise Bauteile mit komplexen Formen und engen Toleranzen, die in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden. Zu diesen Komponenten gehören Tragflächen, Strukturteile und Turbinenschaufeln.
Medizinische Industrie: Die 5-Achsen-Bearbeitung wird auch häufig für medizinische Implantate und die Herstellung von Werkzeugen für die Chirurgie eingesetzt. Diese sind komplex und erfordern Präzision.
Werkzeuge und Matrizen: Werkzeuge und Matrizen mit komplexen Formen, die beim Spritzgießen verwendet werden, werden durch 5-Achsen-Bearbeitung hergestellt. Sie hilft dabei, tiefe Kavitäten und feine Details zu erzeugen.
Zusammenfassend
Beim Vergleich von 3-Achs- und 5-Achs-Bearbeitung haben beide Verfahren ihre Vor- und Nachteile. Bestimmte Bauteile werden aufgrund ihrer Eignung in der 3-Achs-Bearbeitung hergestellt, andere in der 5-Achs-Bearbeitung.
Wenn Sie diesen Leitfaden gelesen haben, können Sie entscheiden, welche Option für Ihre Anwendung geeignet ist.
Arbeit mit der DEK
Wir bei DEK bieten vielseitige Bearbeitungsdienstleistungen an und berücksichtigen die Anforderungen der Anwendung, Ihr Budget und das Material, das Sie für die Komponenten verwenden möchten.
Wenn Sie also die Bearbeitungsdienstleistungen von uns in Anspruch nehmen, können wir Ihnen bei der Entscheidung zwischen 3-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitung helfen.
FAQs
Was ist der Hauptunterschied zwischen 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?
Der Hauptunterschied zwischen der 3-Achsen- und der 5-Achsen-Bearbeitung besteht darin, dass eine 3-Achsen-Maschine über drei lineare Achsen verfügt, während die 5-Achsen-Maschine zusätzlich zu den drei linearen Achsen zwei rotierende Achsen besitzt.
Welche Branchen profitieren am meisten von der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?
3-Achsen-CNC-Maschinen eignen sich für die Fertigung einfacher Bauteile, weshalb sie in der Automobilindustrie eingesetzt werden.
Wie wirkt sich die Anzahl der Achsen auf die Genauigkeit des Endprodukts aus?
Die Anzahl der Achsen in der Maschine wirkt sich auf die Präzision des Bauteils aus. Sie ermöglicht genaue und komplexe Bewegungen mit besserer Kontrolle.
Wie wählt man zwischen 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?
Je nach Komplexität des Werkstücks können Sie zwischen 3-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitung wählen. Ist das Bauteil weniger komplex, eignet sich die 3-Achs-Bearbeitung, hat es jedoch eine komplexe Form, ist die 5-Achs-Bearbeitung geeignet.
