5 Achsen: was sie sind und wie sie funktionieren

In den Tagen von Michelangelo und Leonardo gab es keine Online-Ressourcen und schon gar nicht die Freiheit, ein sofortiges CNC-Zitat online zu erhalten. Die besten verfügbaren Werkzeuge waren Meißel, Hammer und sehr einfache Drehmaschinen. Aber wenn diese großen Künstler in der Lage wären, Meisterwerke mit ähnlichen Instrumenten zu machen, stellen Sie sich vor, was sie mit den heutigen Instrumenten gemacht hätten und vor allem, welche Meisterwerke Sie mit Ihrer technischen Kreativität und den Möglichkeiten dieses historischen Moments machen könnten.

Sie haben absolut viele weitere Optionen, die Sie nutzen können, um Ihre Bearbeitungsanforderungen zu erfüllen. Und wenn Sie ein Meisterwerk aus Metall oder Kunststoff entwickeln oder die Messlatte an den Geometrien der Stücke anheben möchten, die Sie herstellen können, dann ist die Nutzung modernster CNC 5-Achsen Bearbeitungsgeräte der beste Weg.

Was ist die CNC 5-Achsen Bearbeitung?

Wenn wir über 5-Achsen-Bearbeitung sprechen, sprechen wir über eine fortschrittlichere Technologie als die traditionelle 3-Achsen- oder 3+2- oder 5-Achsen-Version, die seit Jahrzehnten verwendet wird. Dieser spezielle Modus ist in der Lage, sich in fünf verschiedene Richtungen zu bewegen, so dass Fahrer einen fünfseitigen Ansatz auf dem Werkstück haben können. Die meisten CNC-Hersteller definieren die Bewegungen ihrer Maschine anhand der drei Punkte der Hauptachse: X, Y und Z (Z ist die Parallele zur Werkzeugspindel).

Kontinuierliche CNC 5-Achsen Bearbeitung für ein Stück Edelstahl

Als Referenz können die 3 Achsen das Stück in zwei Richtungen (X und Y) bearbeiten, während die 5 Achsen sich dank der zwei zusätzlichen Drehachsen (A und B) drehen können, um das Anfahren des Schnittes aus allen Richtungen zu unterstützen. Das bedeutet, dass dort, wo die CNC 5-Achsen Bearbeitung glänzt, komplexe Formen innerhalb eines einzigen Aufbaus geschaffen werden können, was auch die Arbeitszeit des Maschinisten reduziert, die Produktionsraten erhöht und es ermöglicht, präzisere und oberflächlich viel bessere Fertigteile zu erhalten.

Schematische Darstellung der 5-Achsen-Dauerbearbeitung

Über die Achsen

Lassen Sie uns ein wenig näher darauf eingehen, was die 5-Achse tatsächlich in der CNC beinhaltet: Zunächst sind die 5 Achsen Pfade, entlang derer sich die Instrumente oder Teile gleichzeitig bewegen können. Die wichtigsten sind X, Y und Y und sind Teil des grundlegenden kartesischen Koordinatensystems, das erstmals von dem berühmten Philosophen und Mathematiker René Descartes im Jahr 1500 vorgeschlagen wurde. Die drei Linien, auch Achsenpunkte genannt, schneiden sich in einem zentralen Punkt (dem Ursprung).

Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten der CNC-Bearbeitung

Hauptvorteile der 5-Achsen

Es gibt viele Vorteile bei der Herstellung von CNC 5-Achsen Teilen, von denen einer ist, dass diese Bearbeitung Ihnen viel mehr Möglichkeiten und weniger Designbeschränkungen bietet, so dass Sie innovative Teile oder Projekte erstellen können, die Sie sonst nicht erstellen könnten. Es spielt keine Rolle, was der Prototyp ist oder wie groß er sein kann, denn mit den 5 Achsen können Sie immer noch Zeit und Geld sparen. Einige andere bemerkenswerte Vorteile, die Sie erwarten können, sind:

• Individuelle Setups in Bearbeitung, die das Risiko menschlicher Ausrichtungsfehler reduzieren. Mit einer einzigen Positionierung werden Ihre Stücke in einem einzigen Schritt fertiggestellt, ohne dass Sie sie neu positionieren müssen oder mit einer unendlich reduzierten Notwendigkeit, wodurch die Genauigkeit und die Gesamtqualität des Endstücks reduziert werden.
• Die 5-Achsen-Bearbeitung hat kürzere Schneidwerkzeuge, mit denen Sie den Kopf absenken können, um die Schneide richtig auszurichten. Dies reduziert die Vibrationen drastisch, senkt den Druck auf die Schneide selbst und sorgt für eine glattere Oberfläche.
• Die Wahl der 5 Achsen bedeutet eine hohe Rotationspräzision. Jedes Mal, wenn das Werkstück in einer 3-Achsen-Maschine neu positioniert wird, wird die für die Gesamtqualität des Werkstücks kritische Präzisionsausrichtung reduziert. Durch die Tatsache, dass Sie mit 5-Achsen ein ganzes Stück mit einer einzigen Position fertigstellen können, reduzieren Sie nicht nur das oben aufgeführte Fehlerrisiko, sondern verbessern auch die Qualität als direkte Folge der Genauigkeit.

Fazit

Wenn Michelangelo oder Leonardo Zugriff auf die CNC 5-Achsen oder das Internet und die Online-CNC gehabt hätten, hätten sie Hunderte, wenn nicht Tausende von Renaissance-Meisterwerken in Rekordzeit gepumpt. Die 5 Achsen werden auf die Geschwindigkeit, Effizienz, Präzision und Vielfalt gebracht, die heute sehr wertvolle Ressourcen sind. Aus diesem Grund, auch wenn dieser Fertigungssektor die Moderne nicht sehr mag, haben immer mehr Branchen den Vorteil verstanden und verlagern die Produktion der wichtigsten Teile für ihr Wachstum auf die 5 Achsen, was es zu einem grundlegenden Werkzeug macht, das in Zukunft wahrscheinlich die am häufigsten verwendete CNC-Verarbeitungsmethode werden wird.

In Weerg werden alle CNC-Teile ausschließlich mit Hermle c42u und Mazak Smooth CNC 5-Achsen Durchlaufmaschinen produziert.

Quellen und weiterführende Literatur

https://www.5-axis.org/

https://www.engineering.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/11930/The-What-Why-and-How-of-5-Axis-CNC-Machining.aspx

https://www.mazakusa.com/machines/process/5-axis/#:~:text=The%20term%20%E2%80%9C5%2Daxis%E2%80%9D,the%20workpiece%20from%20any%20direction.

https://blogs.autodesk.com/advanced-manufacturing/2018/08/02/what-are-the-axes-in-5-axis-machining-and-why-would-you-need-them/

https://blog.swantonweld.com/what-is-5-axis-cnc-machining

https://www.engineersedge.com/manufacturing/five-axis-cnc-machining.htm