Was ist 5-Achsen-Bearbeitung?
Unter 5-Achsen-Bearbeitung versteht man die Kombination von X-, Y- und Z-Achsen mit Dreh- und Schwenkachsen. Bei herkömmlichen 3-Achsen-Maschinen werden Änderungen an der bearbeiteten Oberfläche manuell vorgenommen; die Ergänzung der NC-Werkzeugmaschine um zwei Achsen ermöglicht eine automatische Steuerung der Änderungen an der bearbeiteten Oberfläche, was zu kürzeren Bearbeitungszeiten und höherer Genauigkeit führt.
5-Achsen-Bearbeitungen sind in Tisch- und Werkzeugausführung erhältlich. Der Tischtyp verfügt über zwei zusätzliche Achsen auf dem Tisch, wo das Bearbeitungsmaterial eingestellt wird. Der Werkzeugtyp hingegen verfügt über zwei zusätzliche Werkzeugachsen auf der Maschinenseite. Es gibt auch einen Typ mit einer zusätzlichen Achse auf dem Tisch und einer zusätzlichen Achse auf dem Werkzeug.
Anwendungen der 5-Achsen-Bearbeitung
5-Achsen-Bearbeitungen werden für die Bearbeitung von Teilen mit komplexen Geometrien eingesetzt, wie z. B. durchgehende dreidimensional gekrümmte Flächen und Hinterschneidungen (Bereiche, in denen das bearbeitete Teil nicht sichtbar ist), die mit 3-Achsen-Bearbeitungen nur schwer zu erreichen sind.
Auf 5-Achsen-Bearbeitung hergestellte Impeller, Blisks (integrierte Rotorblätter) und Turbinenschaufeln werden in Flugzeugen, Zentrifugalpumpen für Flüssigkeiten und Gase, Generatoren usw. eingesetzt. Sie werden auch für die Bearbeitung von Produkten und Bauteilen in zahlreichen anderen Bereichen eingesetzt, darunter Präzisionsmaschinen, Formen, medizinische Geräte, künstliche Gelenke und Zahnersatz.
Arten der 5-Achsen-Bearbeitung
Es gibt zwei Arten der 5-Achsen-Bearbeitung: die indexierbare 5-Achsen-Bearbeitung und die simultane 5-Achsen-Bearbeitung. Die Merkmale der beiden Bearbeitungsarten werden im Folgenden beschrieben:
- Indexierbare 5-Achsen-Bearbeitung
Die indexierbare 5-Achsen-Bearbeitung ist ein Verfahren, bei dem die Bearbeitungsfläche durch zwei zusätzliche Achsen auf der Tischseite indexiert und durch drei Achsen auf der Maschinenseite bearbeitet wird. Dieses Verfahren wird bei 5-Achsen-Bearbeitungen auf Tischmaschinen eingesetzt. Da Größe und Gewicht des zu bearbeitenden Materials von der Größe des Tisches abhängen, ist eine 5-Achsen-Bearbeitung in der richtigen Größe für das zu bearbeitende Material erforderlich. Außerdem muss beim Hinterschneiden die bearbeitete Fläche mehrmals angepasst werden. Andererseits ist es im Vergleich zu Maschinen mit simultaner 5-Achsen-Bearbeitung einfacher, den Fluchtungsfehler in jeder Achse zu korrigieren. - Simultane 5-Achsen-Bearbeitung
Hierbei handelt es sich um eine Bearbeitungsmethode, die auf 5-Achsen-Bearbeitungsmaschinen mit zwei zusätzlichen Achsen am Werkzeug eingesetzt wird. Das zusätzliche Werkzeug vergrößert zwar die Größe der Maschine, erhöht aber den Freiheitsgrad der Bearbeitung und den Bearbeitungsbereich. Es ermöglicht auch die Bearbeitung von dreidimensional gekrümmten Oberflächen, was bei der 5-Achsen-Bearbeitung mit Wendeschneidplatten nicht möglich ist. Darüber hinaus ist bei Hinterschnitten keine Anpassung des Werkstückwinkels erforderlich, da die 5-Achsen-Bearbeitung simultan erfolgt.