3 Achsen vs. 4 Achsen vs. 5 Achsen

Mar 06, 2024

Bei der Achsenfertigung sind die drei Hauptbewegungsachsen von CNC-Maschinen die X-, Y- und Z-Achse. Maschinen mit vier oder mehr Achsen können das Schneidwerkzeug oder Werkstück in zusätzliche Richtungen bewegen. Diese zusätzlichen Achsen stehen im Allgemeinen senkrecht zu den anderen drei und werden als A-, B- und C-Achse bezeichnet.

Manchmal wird eine vierte Achse hinzugefügt, um bei zylindrischen Objekten einen „Umhüllungseffekt“ zu erzeugen. 4.-Achsen-Maschinen verfügen über einen Drehtisch, der es ermöglicht, das Werkstück während der Bearbeitung entlang der X-Achse zu drehen.

5-Achsen-Maschinen können sich um zwei zusätzliche Achsen (B und C) drehen, was ihnen einen vollen Bewegungsbereich von 360 Grad im Raum bietet.

Die Anzahl der Achsen einer Maschine bestimmt die Komplexität der Formen, die sie bearbeiten kann. 3-Achsen-Maschinen sind auf lineare (geradlinige) Bewegungen in X-, Y- und Z-Richtung beschränkt. 4-Achsen-Maschinen können sich entlang der X-Achse drehen und eröffnen so die Möglichkeit, Spiralen, Helixe und komplexe gekrümmte Oberflächen zu fräsen. 5-Achsen-Maschinen fügen Rotation entlang der B- und C-Achse hinzu und ermöglichen so die Bearbeitung noch komplizierterer Geometrien.

Bei der Auswahl einer CNC-Maschine für eine bestimmte Anwendung ist es wichtig zu berücksichtigen, welche Art von Achsenkonfiguration erforderlich ist, um die gewünschte Teilegeometrie zu erzeugen. Generell gilt: Je mehr Achsen eine Maschine hat, desto vielseitiger ist sie, aber auch desto teurer sind Anschaffung und Wartung.

Wenn ein Ingenieur oder Maschinist von der 3-Achsen-Bearbeitung spricht, bezieht er sich auf einen Prozess, bei dem Materialien individuell in eine bestimmte Form gefräst werden. Die drei fraglichen Achsen sind die X-, Y- und Z-Achse. Diese entsprechen der Länge, Breite und Tiefe des zu schneidenden Materials. Während ein Großteil der modernen Bearbeitung mithilfe computergestützter numerischer Steuerung (CNC) erfolgt, kann die 3-Achsen-Bearbeitung manuell durchgeführt werden.

Dieses Verfahren wird typischerweise bei größeren Projekten eingesetzt, bei denen ein hohes Maß an Präzision erforderlich ist. Um die gewünschte Form zu erzeugen, wird das Material zunächst vermessen und markiert. Der nächste Schritt besteht darin, die Schneidwerkzeuge einzurichten und die Maschineneinstellungen anzupassen. Sobald alles an seinem Platz ist, kann mit dem Schneiden begonnen werden. Abhängig von der Komplexität des Projekts können mehrere Durchgänge erforderlich sein, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Alles in allem ist die 3-Achsen-Bearbeitung eine hochpräzise Möglichkeit, Material individuell in eine bestimmte Form zu fräsen.

Mit der 3-Achsen-Bearbeitung können Teile aus einer Vielzahl von Materialien bearbeitet werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Mit dem Verfahren lassen sich auch Teile mit unterschiedlichen Oberflächen, etwa polierten oder gebürsteten Oberflächen, herstellen.

Die 3-Achsen-Bearbeitung ist ein wesentlicher Herstellungsprozess für viele Branchen, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt und Medizin. Mit dem Verfahren können Teile für ein breites Anwendungsspektrum hergestellt werden, beispielsweise Motorkomponenten, Karosserieteile und chirurgische Instrumente.

Die 3-Achsen-Bearbeitung wird auch häufig bei der Erstellung von Prototypen und Produktionsmodellen für neue Produkte eingesetzt. Diese Art der Bearbeitung ermöglicht es Designern und Ingenieuren, die Funktion und Passform eines Teils zu testen, bevor es in Serie produziert wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Fräsmaschinen, die nur über drei Bewegungsachsen verfügen, kommt bei der 4-Achsen-Bearbeitung eine zusätzliche Achse hinzu, die sogenannte A-Achse. Dadurch kann sich das Schneidwerkzeug um die X-Achse drehen, was ihm einen größeren Bewegungsbereich verleiht. Daher ist die 4-Achsen-Bearbeitung ideal für Projekte, die komplexere Schnitte und Formen erfordern. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad eröffnet völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten und Individualisierungsmöglichkeiten. Allerdings ist sie auch teurer und zeitaufwändiger als die 3-Achs-Bearbeitung.

Die 3-Achsen-Bearbeitung ist der traditionellere Ansatz und wird typischerweise für einfachere Teile verwendet. Der Vorteil der 3-Achsen-Bearbeitung besteht darin, dass sie kostengünstiger und einfacher einzurichten ist. Allerdings sind ihr Grenzen dadurch gesetzt, dass sich das Schneidwerkzeug nur geradlinig bewegen kann. Dies bedeutet, dass komplexere Formen schwierig herzustellen sein können.

Die 4-Achsen-Bearbeitung überwindet diese Einschränkung durch Hinzufügen einer Rotationsachse. Dadurch kann sich das Schneidwerkzeug kreisförmig bewegen, was die Herstellung komplexer Formen erheblich erleichtert. Der Nachteil der 4-Achsen-Bearbeitung besteht darin, dass sie teurer ist und eine komplexere Einrichtung erfordert. Für Kunden, die hochwertige kundenspezifische Frästeile suchen, ist die 4-Achsen-Bearbeitung jedoch häufig die beste Option.

Wenn es um kundenspezifisches Fräsen geht, gibt es keinen Ersatz für die 5-Achsen-Bearbeitung, mit der Teile aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden können, darunter Aluminium, Messing und Edelstahl.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Bearbeitung, die auf drei Bewegungsachsen beschränkt ist, können bei der 5-Achsen-Bearbeitung alle fünf Achsen einer Fräsmaschine genutzt werden, um Teile mit komplizierten Geometrien zu erstellen. Dies ermöglicht die Herstellung von Teilen, die mit herkömmlichen Methoden sonst nicht möglich wären.

Die 5-Achsen-Bearbeitung ermöglicht nicht nur die Erstellung komplexerer Formen, sondern auch ein höheres Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Daher wird es häufig bei der Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie für die Medizintechnik eingesetzt, wo es auf Präzision ankommt.

Daher ist die 5-Achsen-Bearbeitung ein unverzichtbares Werkzeug für jedes Unternehmen, das auf kundenspezifisch gefräste Teile angewiesen ist. Auch wenn die anfänglichen Kosten für die Investition in eine 5-Achsen-Maschine hoch sein mögen, rechtfertigen die langfristigen Vorteile die Kosten mehr als.

Zu den Vorteilen der 5-Achsen-Bearbeitung gehören:

– Erhöhte Flexibilität in Design und Fertigung

– Höhere Genauigkeit und Präzision

- Erhöhte Effizienz

– Reduzierte Einrichtungszeit und -kosten.

Dieser Artikel wurde von Kimber Lee bereitgestellt

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