Das richtige fünfachsige Fahrzeug für Ihren Einsatz

Gründe genug, um heute in fünfachsige Schneidmaschinen zu investieren. Schließlich haben Sie damit Zugang zu allen fünf Seiten eines Werkstücks. Allein dadurch können Sie eine Menge zusätzlicher Aufspannungen und Vorrichtungen vermeiden. Darüber hinaus bietet die Technologie zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten zu einem erstaunlich günstigen Preis. Je komplexer die Teile werden, desto kürzer wird die Amortisationszeit, da Sie auch die Möglichkeit haben, spezielle Merkmale und Konturen hinzuzufügen, die mit der klassischen Drei-Achsen-Technologie nicht (effizient) möglich wären. Das Angebot an fünfachsigen Maschinen auf dem Markt ist mittlerweile sehr groß. Wir geben Ihnen ein paar Hinweise, damit Sie sich nicht verirren.

Lassen Sie uns zunächst ein Missverständnis ausräumen. Fünf Achsen sind nicht nur für komplexe Teile reserviert. Ja, man kann durchaus einen Unterschied zu dreiachsigen Maschinen machen. Aber die Möglichkeit, auf fünf Seiten zu zerspanen, kann ein ausreichendes Argument sein, um auch einfache Teile einzuspannen. Schließlich spart man sich viele Arbeitsschritte und das Risiko, dass etwas nicht ganz richtig positioniert wird. Der Mehrwert liegt in diesem Fall in deutlich weniger Rüstzeit, Maschinenzeit und weniger Vorrichtungen. 

Kürzere Werkzeuge möglich

Der zweite Vorteil, der auch für einfache Teile gilt, ist die Möglichkeit, kürzere Werkzeuge zu verwenden. Die Werkzeuge und der Werkzeughalter können nämlich gekippt werden, um Kollisionen zu vermeiden. Vor allem, wenn der Werkzeughalter sonst ausgefahren werden müsste, um tiefe Öffnungen zu erreichen. Kürzere Werkzeuge bedeuten auch weniger Vibrationen und damit eine schwerere oder schnellere Bearbeitung, eine bessere Oberflächengüte und eine längere Lebensdauer der Werkzeuge.

Eintrag: drei + zwei Achsen

Doch für welche Technologie sollten Sie sich entscheiden? Schauen Sie sich dazu die Stücke an, die Sie damit herstellen wollen. Wie groß sind sie? Wie viel wiegen sie? Welche Toleranzen sind erforderlich? Für völlige Neueinsteiger in die fünfachsige Bearbeitung können Bearbeitungszentren mit 3 + 2 Achsen ein interessantes Sprungbrett sein. Dabei handelt es sich in der Regel um ein Drei-Achsen-Bearbeitungszentrum, das mit einem schwenkbaren Rundtisch ausgestattet ist, um das Werkstück zu positionieren, das kippen kann. Die vierte und fünfte Achse sind fixiert, während das Werkstück bearbeitet wird. Dennoch kann der Spindel jede Oberfläche des Werkstücks angeboten werden, und selbst recht komplexe Teile werden damit effizient bearbeitet. 

Zusätzliche Optionen bei gleichzeitiger Fünf-Achsen

Der nächste Schritt ist das Hinzufügen von Funktionen zur vollständigen Simultanbearbeitung. Der Vorteil dieser "Volloption" besteht darin, dass Sie das Werkzeug dynamisch in den Schnitt schwenken können, um Störungen zu vermeiden oder den Vektor konstant zu halten, während es sich über geneigte oder frei fließende Oberflächen bewegt. Aus diesem Grund ist die fünfachsige Bearbeitung bei der Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt, die Orthopädie oder andere Branchen, in denen gekrümmte Formen üblich sind, so beliebt. Auch bei anderen Teilen ermöglichen die fünf Achsen einen effizienteren Einsatz der Schneidwerkzeuge. Durch die Neigung des Fräsers gegenüber der Werkstückoberfläche können die Fräsrillen besser genutzt werden, die oft mit der Seite und nicht mit dem Ende des Fräsers geschnitten werden.

Zugang zu allen fünf Seiten

Bei einer dreiachsigen Maschine gibt es nur wenige Alternativen zu einem Kugelkopffräser, um konturierte Oberflächen zu erzeugen. Um eine glatte Oberfläche zu erhalten, sind mehrere Arbeitsgänge mit sehr kleinen Zustellungen erforderlich, was viel Maschinenzeit in Anspruch nimmt und möglicherweise einen weiteren Arbeitsgang zum Glätten der Kerben erfordert. Bei der fünfachsigen Bearbeitung können Sie sogar einen Flachfräser verwenden, um einige Konturflächen zu erzeugen. Die Möglichkeit, auf mehr Kanten eines Werkstücks zuzugreifen, ist bei der vollständigen Fünfachssteuerung einfach ausgeprägter, da das Werkzeug dynamisch von Störzonen am Werkstück wegschwenken kann. Die volle Fünf-Achsen-Steuerung bietet die Möglichkeit, schwer zugängliche Formen, wie die Ecken von Kammern oder Nasen, zu bearbeiten und gleichzeitig glattere Oberflächen zu erzeugen. Diese Fähigkeit kann sekundäre Verfahren wie Senkerodieren beim Formen und Gießen überflüssig machen.

Programmierung der Formularschwelle

Warum ist noch nicht die gesamte Branche auf die fünfachsige Bearbeitung umgestiegen? Der Grund: die Teileprogrammierung. Die CAM-Systeme haben sich jedoch in den letzten Jahren weiterentwickelt und sind viel benutzerfreundlicher geworden. Diese Systeme verfügen über Funktionen, die es den Programmierern ermöglichen, fünfachsige Werkzeugwege zu erstellen und dennoch weitgehend in dem ihnen vertrauten Drei-Achsen-Kontext zu arbeiten. Auf diese Weise können die Werkstätten vertraute Zerspanungsstrategien anwenden, die durch die zusätzlichen Werkstückmerkmale ergänzt werden, die die fünfachsige Bearbeitung bietet. Eine "leistungsstarke Werkzeugmaschine" lässt sich nicht mehr durch die Maschine selbst definieren. In der heutigen IoT-Bewegung ist die Software ein Schlüsselfaktor für die Verbesserung der betrieblichen Effizienz und der Produktion. Da die Anzahl der Werkzeugmaschinen zunimmt, ist es wichtig, eine effiziente zentralisierte Maschinensteuerung unter Verwendung der neuesten Netzwerktechnologie aufzubauen.

Automatisierung hinzufügen

Bei der Investition in fünfachsige Bearbeitungstechnologie ist es wichtig, sich Gedanken darüber zu machen, wie man diese Ausrüstung so produktiv wie möglich machen kann. Aus diesem Grund werden bei diesen Maschinen zunehmend Optionen für die Werkstück- und Palettenhandhabung eingesetzt. Mit schlüsselfertigen Automatisierungslösungen wie z. B. Palettenwechslern können die Anwender ihre Investitionen in die Bearbeitung rentabler gestalten. Die Automatisierung bietet auch eine Lösung für den Fachkräftemangel, mit dem die meisten Werkstätten heute konfrontiert sind. Mit der Automatisierung können fünfachsige Maschinen viele Stunden lang ohne großen Wartungsaufwand laufen, was die Investitionen der Werkstätten in Technologie und Personal maximiert.