Die 5- Achsen-Bearbeitung ist eine der fortschrittlichsten Bearbeitungstechniken, die es heute gibt. Dank dieses modernen Verfahrens ist es möglich, Teile unterschiedlicher Form und Größe zu formen, die auf herkömmlichen Werkzeugmaschinen nicht ohne weiteres bearbeitet werden können. Aber was ist 5-Achs-Bearbeitung ? Welche Werkzeugmaschinen führen diesen Prozess aus?
5-Achs-Bearbeitung: eine Revolution für die Industrie
Die 5- Achsen-Bearbeitung bezieht sich auf die Anzahl der Richtungen, denen das Schneidwerkzeug folgen kann. Und es ist so, dass sich herkömmliche Werkzeugmaschinen auf bestimmten Ebenen bewegen können , im Allgemeinen auf X und Y. In einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum kann sich das Schneidwerkzeug auf der X-, Y- und Z-Achse bewegen, aber auch auf den Achsen drehen A und B, abhängig von der an dem Teil zu erledigenden Arbeit.
Die Einbeziehung der Bewegung auf den Achsen A und B ermöglicht es dem Schneidwerkzeug, auf jeden Winkel und jede Richtung des Werkstücks zuzugreifen. Etwas, das zum Beispiel auf einer herkömmlichen Drehmaschine nicht möglich ist, wo das Teil neu positioniert werden muss. Hier liegt der große Vorteil dieses ausgeklügelten Bearbeitungsverfahrens: Alle fünf Seiten eines Teils können gleichzeitig bearbeitet werden; ohne dass das Teil neu positioniert oder die Maschine angehalten werden muss.
Die 5 – Achs-Bearbeitung ist eine der fortschrittlichsten und komplexesten Techniken innerhalb der spanabhebenden Prozesse. Darüber hinaus kann die von den Maschinen ausgeführte Bewegung sowohl vom Arbeitstisch als auch vom Maschinenkopf ausgeführt werden.
Arten der Mehrachsbearbeitung
Zwei der fortschrittlichsten Bearbeitungstechniken für die Spanabfuhr sind die 3+2 – Bearbeitung und die 5-Achsen-Bearbeitung. Diese werden Mehrachsen-Bearbeitungszyklen genannt.
- 3+2-Zyklus: Bei dieser Bearbeitungsart bleiben vier und fünf (A und B) fest. Sie können sich nur im Wechsel von einem Prozess zum anderen bewegen; im Gegensatz dazu bewegen sich die anderen drei Achsen: X, Y und Z gleichzeitig.
- Simultaner 5-Achsen-Zyklus : Die komplexeste Technik, da sich alle fünf Achsen gleichzeitig bewegen. Dadurch kann das Schneidwerkzeug unterschiedliche Winkel des Werkstücks erreichen, Bearbeitungszeiten werden reduziert und eine bessere Oberflächengüte des Werkstücks wird erreicht.
Spezifische Technologie
Die mehrachsige Bearbeitung wird auf Werkzeugmaschinen durchgeführt, die als Bearbeitungszentren bezeichnet werden und mit CNC – Computer-Numerik-Steuerung arbeiten . Damit diese Maschinen jedoch funktionieren, ist die Verwendung von Programmiersoftware für die Konstruktion des Teils unerlässlich. Diese Softwares sind CAD (Computer Aided Design) und CAM (Computer Aided Manufacturing). Bevor das Teil an der Maschine montiert wird, muss ein Computer verwendet werden, um das Teil zu entwerfen ; Sobald das Design erstellt ist, muss es mit CAM in eine alphanumerische Sprache übersetzt werden .
Anschließend wird das Ergebnis in den Computer des Bearbeitungszentrums geladen, der dafür zuständig ist, den Werkzeugen die Bewegungen anzuzeigen, die sie ausführen müssen, um diese Ergebnisse zu erzielen. Die Programmierung dieser Maschinen kann auch vom Bediener durch Eingabe einer Reihe spezifischer Codes vorgenommen werden.
Eigenschaften und Vorteile des 5-Achs-Bearbeitungszentrums
Bei einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum entsprechen die ersten drei Achsen den Ebenen des kartesischen Systems X, Y und Z; Außerdem steuert die vierte Achse (A) die Rotation des zu bearbeitenden Teils auf einer der Achsen. Diese Spindel ist ideal für die Bearbeitung zylindrisch geformter Teile. Die fünfte Achse (B) ermöglicht den Drehmechanismus nicht nur einer Achse, sondern beider gleichzeitig; Dies ermöglicht es, eine Kombination von Rotationen zu erstellen , die eine größere Bewegung ermöglichen. Außerdem ist es dank der fünften Achse möglich, eine senkrechte Drehung um eine Achse auszuführen, während das Teil senkrecht zu dieser Achse gekippt wird.
Da die Bearbeitungszentren außerdem mit CNC-Computer-Numerical-Control-Technologie ausgestattet sind, können nicht nur sehr komplexe Aufgaben ausgeführt werden, sondern auch verschiedene Prozesse gleichzeitig. So ist es zum Beispiel möglich, ein Teil zu drehen und gleichzeitig andere Arbeiten daran zu erledigen, wie zum Beispiel das Finish zu verbessern. Dies ist ein Vorgang, der bei einer herkömmlichen Maschine nur durch Stoppen der Maschine und Neupositionieren des Teils durchgeführt werden kann. Die Ergebnisse sind genauer und Schneidwerkzeuge mit geringerer Länge können verwendet werden, was eine höhere Schnittgeschwindigkeit ermöglicht; dadurch wird die Vibration des Werkzeugs reduziert.
Die 5 – Achsen-Bearbeitung wird für die Massenproduktion verwendet, da der Einsatz dieser Technik eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglicht. Durch die Möglichkeit, komplexe Formen in einem einzigen Prozess zu bearbeiten, wird die Produktivität gesteigert und nicht nur die Produktionszeiten, sondern auch der Arbeitsaufwand reduziert ; Bei einer CNC-Maschine kann derselbe Bediener gleichzeitig verschiedene Maschinen (immer mit CNC-Technik) steuern. Folglich werden auch die Kosten einer solchen Herstellung reduziert.
