Was ist 5-Achsen-Bearbeitung?: Definition, Arten, Vorteile und Anwendungen
Zerspanungsprozesse werden in großem Umfang zur Herstellung von Bauteilen für verschiedene Branchen eingesetzt. Wenn es darum geht, CNC-Bearbeitung für Projekte in Betracht zu ziehen, gibt es verschiedene Optionen, und unter ihnen wird auch die 5-Achsen-Bearbeitung häufig eingesetzt.
Die 5-Achsen-Bearbeitung hilft bei der Herstellung von Bauteilen, die sich durch hohe Präzision und komplexe Formen auszeichnen. Wenn Sie erfahren möchten, was die 5-Achsen-Bearbeitung ist, welche Arten es gibt und welche Vorteile sie bietet, lesen Sie den folgenden Leitfaden.
Was ist 5-Achsen-Bearbeitung?
Die 5-Achsen-Bearbeitung ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem Material vom Werkstück abgetragen wird. Es verfügt über fünf Achsen: die drei linearen Achsen X, Y und Z sowie A und B, die Rotationsachsen. Die Werkzeuge können also gleichzeitig in 5 verschiedenen Richtungen an das Werkstück herantreten und es in einem einzigen Arbeitsgang bearbeiten, wodurch hochpräzise Ergebnisse erzielt werden.
Warum CNC für die 5-Achsen-Bearbeitung einsetzen?
Die 5-Achsen-Bearbeitung bietet zahlreiche Vorteile. Sie verfügt über mehrere Achsen und kann mit großer Flexibilität von verschiedenen Seiten aus bearbeitet werden. In vielen Branchen werden Komponenten mit komplexer Form und komplizierten Details benötigt, und die 5-Achsen-Bearbeitung eignet sich gut für diese Fälle.
Bei diesem Verfahren der 5-Achs-Bearbeitung gibt es keine konstruktiven Beschränkungen, da die Fräserwerkzeuge das Bauteil aus jedem Winkel anfahren können, ohne ihre Position zu verändern. Dies verbessert die allgemeine Bearbeitungsqualität und die Konsistenz des Teils, insbesondere bei tiefen, engen Nuten und schwer zugänglichen Stellen. Das Verfahren trägt somit zur schnellen Herstellung von Bauteilen bei und ermöglicht es ihnen, in kürzerer Zeit auf den Märkten zu erscheinen.
Wie funktioniert eine 5-Achsen-CNC-Maschine?
Eine 5-Achsen-Maschine kann automatisch und ohne menschliches Eingreifen arbeiten. Sie arbeitet mit Werkzeugen, die sich sogar drehen, so dass die Materialien in die gewünschten Formen geschnitten werden können. Das Werkstück wird auf der Maschine platziert, und der Entwurf wird in der CAD-Software erstellt, die ihn in die CAM-Software übersetzt, damit die Maschine das Werkstück verstehen kann. G-Code.
Der G-Code weist die Maschine an, die erforderliche Bewegung auf der Grundlage der Konstruktion auszuführen und leitet ihren Werkzeugweg ab. Die Maschine schneidet die Bauteile, und das gewünschte Bauteil ist fertig.
Typen von 5-Achsen-CNC-Maschinen
Es gibt verschiedene Arten von 5-Achsen-CNC-Maschinen, und diese sind wie folgt:
Kopf/Kopf
Bei der Kopf-/Kopf-CNC-Bearbeitung umfasst der Kopf die Drehachse. Die Bearbeitung wird auf einer bestimmten Plattform durchgeführt. Da sich die 5-Achsen über einen festen Tisch bewegen, gibt es keine Störung, und das Werkstück bleibt ebenfalls fest. Diese Maschinen sind für die Bearbeitung größerer Teile geeignet.
Tisch/Kopf
Der Tisch/Kopf hat eine Drehachse am Kopf und eine am Drehtisch. Die Drehachse dieser Maschine befindet sich im Kopf, und die Teile drehen sich während des gesamten Bearbeitungsvorgangs.
Tabelle/Tisch
Bei dieser Einrichtung befindet sich die Drehachse auf dem Tisch, und die Drehachse dreht sich auf dem Tisch. Sie eignet sich für die Bearbeitung von Hinterschneidungen. Dieses Verfahren ist langsamer als die anderen Bearbeitungsarten und kann mit kleinen Teilen arbeiten.
Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Der Prozess der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bietet zahlreiche Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
- Die 5-Achsen-CNC-Maschinen verfügen über eine zusätzliche Achse, die den Bearbeitungsprozess sehr schnell und einfach macht und auch für komplexe Formen geeignet ist.
- Im Vergleich zu manuellen Bearbeitungsprozessen ist sie sehr schnell, und da der Mensch nicht eingreift, ist die Fehlerwahrscheinlichkeit minimal.
- Die Einrichtung der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist sehr einfach. Die Maschine kann die 5-Achsen in einem Durchgang bearbeiten, wodurch der Prozess sehr schnell ist und die gewünschte Geometrie erreicht werden kann.
- Die Oberflächenbeschaffenheit der durch die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hergestellten Bauteile ist recht glatt, da die Werkzeuge die Bauteile sehr genau bearbeiten, um die gewünschte Form zu erreichen.
- Die 5-Achs-Bearbeitung eignet sich aufgrund ihrer Vielseitigkeit für alle Arten von Bauteilen, unabhängig von deren Größe.
Nachteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Der Prozess der 5-Achsen-Bearbeitung hat auch einige Nachteile, die im Folgenden aufgeführt sind:
- Die Investition in eine 5-Achsen-CNC-Maschine ist im Vergleich zu anderen CNC-Maschinen sehr hoch. Außerdem sind die Kosten für die Instandhaltung dieser Maschinen ebenfalls recht hoch.
- Die Programmierung der 5-Achsen-Maschine ist ebenfalls komplex, während die 3-Achsen-Maschinen einfach zu programmieren sind. Daher ist ein erfahrener Maschinenbediener erforderlich, um sie zu programmieren.
- Die Fähigkeiten der Bediener müssen für die Bedienung der 5-Achsen-Maschine hervorragend sein, da es sich um eine hochentwickelte Technologie handelt.
Welche Art von Teilen kann mit einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum bearbeitet werden?
Es gibt verschiedene Arten von Teilen, die mit der 5-Achsen-Bearbeitung bearbeitet werden können, einige davon sind die folgenden:
- Komplexe Oberflächenkomponenten, die in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und der Luftfahrt verwendet werden, werden mit Hilfe der 5-Achsen-Bearbeitung hergestellt, wie z. B. Schaufeln von Turbinentriebwerken, Laufräder mit sphärischer Oberfläche usw.
- Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, das bei der Herstellung von Scheibenteilen mit radialen Bohrungen helfen kann. Es hilft auch bei der Herstellung von Motorabdeckungen.
- Die Bearbeitung kastenförmiger Teile ist mit anderen Bearbeitungsmethoden aufgrund der Anforderungen an Ausrichtung und Aufspannung schwierig. Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hilft bei der Herstellung solcher Teile mit hoher Präzision.
- Die Teile, die besondere Formen mit gemischten Punkten, Linien und Flächen aufweisen, werden ebenfalls mit der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bearbeitet, da diese das Bauteil sehr genau schneidet.
5-Achsen-Bearbeitung vs. 3+2-Achsen-Bearbeitung
Wenn man die 5-Achsen-Bearbeitung mit der 3+2-Bearbeitung vergleicht, gibt es einige wesentliche Unterschiede. Der grundlegende Unterschied ist die Anzahl der Achsen; die 5-Achsen-Bearbeitung hat ein Schneidwerkzeug, das in den fünf Achsen arbeitet und sich sogar dreht. Bei der 3+2-Achsen-Bearbeitung hingegen handelt es sich um ein 3-Achsen-Programm und ein Schneidwerkzeug, das in einem bestimmten Winkel eingespannt ist, wobei der Einspannwinkel von zwei Achsen abhängt, die sich drehen.
Die 5-Achsen-Bearbeitung ist sehr schnell, während die 3+2-Achsen-Bearbeitung etwas langsam ist. Die 5-Achs-Bearbeitung ist ein kontinuierlicher Prozess ohne Zwischenstopps.
Praktische Tipps für den Einsatz von 5-Achsen-CNC
Bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung sind einige wichtige Tipps zu beachten, damit Sie optimale Ergebnisse erzielen.
- Wenn Sie sich für eine 5-Achsen-CNC-Bearbeitung entscheiden, sollten Sie sich immer über die Software und die Steuerung informieren. Das hilft Ihnen, gut gestaltete Komponenten zu erhalten.
- Die Auswahl des Werkzeugs ist sehr wichtig, um eine nahtlose Gestaltung zu gewährleisten, und das richtige Werkzeug trägt sogar dazu bei, die Fehlerwahrscheinlichkeit zu minimieren. Sie können ein Werkzeugerkennungssystem verwenden, das Sie bei der Analyse und Auswahl des richtigen Werkzeugs unterstützt.
- Kollisionen können zu Defekten in den Bauteilen führen, und manche Software hilft, diese Kollisionen zu entschärfen.
Anwendungen der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
Die 5-Achsen-Bearbeitung wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, einige davon sind die folgenden:
Medizinische
Die Medizin ist einer der sensibelsten Bereiche, in dem es wichtig ist, über die richtigen Bearbeitungswerkzeuge zu verfügen. Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bietet hohe Präzision. Die Genauigkeit und damit die Komponenten wie medizinische Werkzeuge, chirurgische Implantate und andere orthopädische Werkzeuge werden mit 5-Achsen-Bearbeitung hergestellt.
Elektronisch
Elektronische Geräte werden im täglichen Leben in vielen Anwendungen eingesetzt, und die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung hilft bei der Herstellung von Komponenten, die in diesen Geräten verwendet werden. Sie besteht aus elektronischen Gehäusen, Hardware, Kühlkörpern und Halbleitern.
Energiesektor
Der Energiesektor benötigt Bauteile mit genauen Spezifikationen und Abmessungen. Daher hilft die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bei der Herstellung dieser Komponenten. Die meisten der im Energiesektor verwendeten Teile sind Zylinder, Kolben, Bits und Stangen.
Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt Bauteile mit konturierten Kanten und komplexen Formen, die nur durch 5-Achsen-CNC-Bearbeitung erreicht werden können. Dieses Verfahren hilft bei der Herstellung hochwertiger Flugzeugkomponenten, die den sensiblen Anforderungen der Industrie gerecht werden.
Starten Sie Ihr 5-Achsen-Bearbeitungsprojekt bei DEK
5-Achsen-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen bei DEK können Ihnen komplexe Komponenten anbieten, die mit höchster Genauigkeit und Präzision hergestellt werden. Wir sind seit Jahren in diesem Bereich tätig, und unser Team verfügt über Fachwissen bei der Herstellung dieser Komponenten mit nahtloser Verarbeitung. Nehmen Sie also Kontakt auf mit DEK für Ihre Projekte.
Schlussfolgerung
Es ist sehr wichtig, sich über die 5-Achsen-Bearbeitung zu informieren, bevor Sie mit dem Projekt beginnen, und der Leitfaden muss Ihnen einen Einblick in dieses Thema geben. Die beteiligten Verfahren, ihre Vor- und Nachteile und Anwendungen müssen verstanden werden, damit Sie fundierte Entscheidungen treffen können, wenn Sie sie in Ihre Projekte einbeziehen.
FAQs
Welche Materialien werden bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung verwendet?
Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem alle Arten von Metallen und Kunststoffen bearbeitet werden können. Es ist sogar mit Verbundwerkstoffen kompatibel.
Wie viel kostet die fünfachsige CNC-Bearbeitung?
Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist im Vergleich zu anderen Bearbeitungsverfahren teuer und der Preis variiert je nach Art, Größe und Material des Bauteils.
Welche Sprache verwenden 5-Achsen-CNC-Maschinen?
Die 5-Achsen-CNC-Maschinen verwenden einen G-Code für die Bearbeitung.
Was ist der Unterschied zwischen 3- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?
5-Achsen-CNC-Maschinen haben 5 Achsen, die sich aus 3 linearen und 3 rotatorischen Achsen zusammensetzen; die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung hat 3 lineare Achsen zur Bearbeitung.
Was sind die fünf Formen der 5-Achsen-Bearbeitung?
Die fünf Formen der 5-Achsen-Bearbeitung umfassen die x-, y- und z-Achse, bei denen es sich um lineare Bewegungen handelt, sowie die A- und B-Achse, bei denen es sich um Rotationsbewegungen entlang der x-, y- und z-Achse handelt.
Warum gibt es bei der fünfachsigen CNC-Bearbeitung weniger Spannvorrichtungen?
Die Maschine kann sich dem Bauteil aus verschiedenen Winkeln nähern, so dass weniger Spannvorrichtungen erforderlich sind.
