Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung? Ein Leitfaden für die Fertigungsindustrie

In der Fertigung, die sich ständig verändert, sind Präzision, Geschwindigkeit und die Fähigkeit, mit Komplexität umzugehen, am wichtigsten. Was ist die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung? Sie ist im Grunde die beste Methode zur Herstellung komplexer Teile, die eine extrem hohe Genauigkeit erfordern. 

Dieser Leitfaden hilft Lesern, Ingenieuren, Beschaffungsmanagern und allen Interessierten, die folgenden Themen besser zu verstehen 5-Achsen-CNC-Bearbeitung und warum sie dazu beiträgt, viele Branchen zu revolutionieren.

Ein Überblick über die CNC-Bearbeitung und ihre verschiedenen Achsen

CNC steht für die Computersteuerung numerischer Informationen. Die Hauptachsen einer herkömmlichen CNC-Maschine sind X, Y und Z. Für zahlreiche Aufgaben ist dies ausreichend, aber da die Produkte eine höhere Genauigkeit und Komplexität erfordern, fehlt es an 3-Achsen-Maschinen gesehen werden. Dieser Bedarf wird durch die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung gedeckt.

Vorteile der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung gegenüber der 3-Achsen-Bearbeitung

Bei der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung bewegt sich das Schneidwerkzeug oder das Werkstück in fünf Richtungen gleichzeitig. Die wichtigsten Punkte, die behandelt werden, sind:

• X (links-rechts)
• Y (vorwärts-rückwärts)
• Z (auf-ab)
• Eine Achse (um X); Rotation bedeutet die Richtung der Bewegung.
• Sie können das Solid um die Y-Achse drehen.
• Mit einem Modell lassen sich extrem detaillierte und große Geometrien erstellen.

Warum wird die Fräsmaschine als 5-Achsen-Maschine bekannt sein?

Dadurch kann das Schneidwerkzeug oder das Werkstück der Maschine leicht in fünf Richtungen bewegt oder gedreht werden, was es ermöglicht, Hinterschneidungen und normalerweise schwer zugängliche Bereiche zu erreichen, ohne sie von Hand zu verschieben.

Wie 5-Achsen-CNC die Effizienz der Fertigung verbessert

5-Achsen vs. 3-Achsen CNC-Bearbeitung: Hauptunterschiede

Diese Tabelle zeigt deutlich die Vorteile von 5-Achsen-CNC-Bearbeitung über 3-Achsen-Einrichtungen. Die Möglichkeit, komplexe Schnitte in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen, macht die 5-Achs-Bearbeitung für viele Hersteller zu einer überlegenen Option.

Warum 5-Achsen-CNC für eine effizientere Fertigung

Die Effizienz ist einer der größten Vorteile. Die Arbeit mit der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ermöglicht es Ihnen:

• Verringern Sie die Anzahl der erforderlichen Aufstellungen.
• Verringern Sie die Anzahl der Aktualisierungen von Vorrichtungen.
• Verringern Sie den Zeitaufwand für die Produktion.
• Erfüllen Sie genauere Toleranzwerte.

Nach den Informationen von MarketWatch Im Jahr 2023 konnte die Produktionszeit um 15 auf 25% reduziert werden, wenn die Hersteller 5-Achsen-Maschinen anstelle von Standard-CNC-Maschinen verwendeten.

Beste Branchen für die 5-Achs-Bearbeitung

Nicht jedes Unternehmen benötigt eine solche Genauigkeit, aber diejenigen, die sie benötigen, profitieren sehr davon. Die Beste Unternehmen für die 5-Achsen-Bearbeitung sind in den folgenden Bereichen:

• Luft- und Raumfahrt: Für aerodynamische Schaufeln sowie für verschiedene mechanische Strukturen
• Medizinisch: Herstellung individueller Implantate und chirurgischer Instrumente
• Automobilindustrie: Präzise Automotoren
• Öl und Gas: Die Verwendung von hochfesten Ventilen ist weit verbreitet.
• Verteidigung: Das äußere Gehäuse ist aus militärischen Materialien gefertigt.

Da sie eine sehr genaue Arbeit und schwer herzustellende Formen erfordern, ist der Einsatz von 5-Achsen eine natürliche Lösung.

Kosten für 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen

Viele Menschen machen sich vor allem Gedanken über den finanziellen Aufwand. Die Kosten für 5-Achsen CNC-Bearbeitungsdienstleistungen kann sehr unterschiedlich ausfallen, je nach:

• Teilkomplexität
• Verwendetes Material
• Maschinenzeit
• Installation und Programmierung sind erforderlich.
• Die Kosten für die Gesundheitsversorgung liegen hier irgendwo dazwischen:
• Die Kosten für Teile liegen im Allgemeinen zwischen $100 und $300.
• Hochwertige Teile für die Luft- und Raumfahrt: ab $1000.

Abgesehen davon führt die 5-Achsen-Bearbeitung zu weniger Fehlern und verkürzt die Zeit, die für die Fertigstellung des Auftrags benötigt wird, was wiederum zu geringeren Kosten führt.

Gängige Materialien für die 5-Achsen-Bearbeitung

Ein Hauptvorteil ist die große Vielfalt an Materialien, die Kunststoff unterstützen kann. Einige gängige Materialien, die bei der 5-Achsen-Bearbeitung verwendet werden, sind:

• Aluminium wird am häufigsten verwendet (am beliebtesten).
• Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und in der Medizin (Titan)
• Rostfreier Stahl
• Inconel
• Einige Kunststoffe, wie z. B. PEEK und Delrin

Aufgrund dieser Vielfalt können die Hersteller Bauteile herstellen, die unterschiedlichen Anforderungen an Festigkeit, Gewicht und Temperatur entsprechen.

Programmiertipps für 5-Achsen-CNC-Maschinen

Die Programmierung solcher Maschinen erfordert eine Menge Geschick. Hier sind einige Programmiertipps für 5-Achsen-CNC-Maschinen:

• Arbeiten Sie mit den führenden computergestützten Fertigungssystemen, z. B. Mastercam und Siemens NX.
• Verwenden Sie einen Simulator, um vor Beginn der Bearbeitung zu prüfen, ob es zu Abstürzen kommt.
• Verringern Sie die Werkzeugdurchbiegung, indem Sie kürzere Werkzeuge verwenden.
• Drehen Sie das Werkzeug so, dass es die Oberfläche gerade berührt, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.

Die Tipps tragen dazu bei, dass Ihre Teile so gut wie möglich erstellt werden.

Kundenspezifische 5-Achsen-Bearbeitung: Wann brauchen Sie sie?

Kundenspezifische 5-Achsen-Bearbeitung ist ideal, wenn:

• Es sind einmalige Prototypen erforderlich.
• Sie erstellen kleine Mengen komplizierter Teile.
• Sie müssen in mehr als einer Hinsicht enge Toleranzen einhalten.

Dies ist ein großartiger Service für alle, die Ideen oder Pläne während ihrer Entwicklung vertraulich behandeln müssen, wie z. B. Softwareunternehmen, medizinische Geräteoder Luft- und Raumfahrt.

5-Achsen-CNC-Maschine gegenüber herkömmlicher CNC

Sehen wir uns die Hauptgründe an, warum sich die Menschen für Elektrofahrzeuge entscheiden.

• Es wird weniger Zeit zum Einrichten benötigt → die Produktion kann schneller abgeschlossen werden.
• Präzisere Verwendung von Daten → Weniger Fehler
• Besser aussehende Oberflächen bedeuten weniger Bedarf an weiteren Prozessschritten
• Eine komplexe Geometrie gibt den Designern mehr Flexibilität.

Wenn sich ein Unternehmen darauf konzentriert, seine Arbeit zu verbessern, sollte es über die Investition in eine 5-Achsen-Maschine nachdenken.

Schlussfolgerung

Inzwischen wissen Sie besser Bescheid über Was ist 5-Achsen-CNC-Bearbeitung?Sie können sehen, wie sie im Vergleich zu herkömmlichen CNC-Maschinen transformative Vorteile bietet. Die Art und Weise, wie sie das Aussehen von Produkten verbessert und gleichzeitig die Kosten im Laufe der Zeit senkt, ist ein großer Vorteil in verschiedenen Branchen. Die Nachfrage nach detaillierten und präzisen Komponenten steigt, was Ihrem Unternehmen durch den Einsatz von 5-Achsen-CNC einen Vorteil verschaffen könnte.

Häufig gestellte Fragen