Was Sie über die 3-Achsen-Bearbeitung Ihrer Teile wissen sollten

Ein Diagramm, das die 3-Achsen-Bearbeitung mit beschrifteten X-, Y- und Z-Achsen zeigt

3-Achs-Bearbeitung

Bei der Suche nach Teilen mit minimalen Mehrseitendetails fragen Sie sich vielleicht, welche CNC-Maschine die beste ist. Die 3-Achsen-Bearbeitung ist die effektivste Lösung. Sie bietet ausreichend Kapazität für die Herstellung von Standardteilen wie Rechtecken und Quadraten. 

Obwohl diese Maschine nicht komplex ist, eignet sie sich bei entsprechender Vorrichtung auch für die Herstellung leicht komplexer Teile. Diese Bearbeitungsart ist aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Genauigkeit und Automatisierungsfähigkeit beliebt. 

Mit einem Qualitätsanbieter wie Boda müssen Sie sich über die damit verbundenen Nachteile wie Kosten und Rüstzeit keine Sorgen machen. Wir haben die Aufgabe bereits übernommen und verfügen über ein erfahrenes Team, das die Bearbeitung einwandfrei durchführt. 

Für alle Ihre Teile in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie und vielen anderen Branchen, in denen Titan, Edelstahl, Aluminium und andere Metalle verwendet werden, ist die 3-Achsen-Bearbeitung eine Komplettlösung. 

In der folgenden Beschreibung dieses Bearbeitungsansatzes werden Sie verstehen, warum das Verfahren so geschätzt wird.  

 

Was ist 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Die 3-Achsen-Bearbeitung ist die erste Stufe der mehrachsigen CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control). Sie ist damit die grundlegendste Form der mehrachsigen CNC-Bearbeitung. Der Begriff „Achse“ in der CNC-Bearbeitung kann die Richtung des Schneidwerkzeugs bei der Bearbeitung des Werkstücks bezeichnen. 

Bei der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung kann sich das Schneidwerkzeug in drei grundlegende Richtungen bewegen. Dies sind die X-, Y- und Z-Achse. Die X-Achse bezeichnet die Rechts-Links-Bewegung, die Y-Achse die Vorwärts-Rückwärts-Bewegung und die Z-Achse die Auf-Ab-Bewegung. 

Eine 3D-Darstellung, die die X-, Y- und Z-Achsen zur Bearbeitungsausrichtung zeigt

Die drei Achsen der Bearbeitung 

Diese drei Richtungen stehen senkrecht aufeinander und ermöglichen die Bewegungen, die es der CNC-Maschine ermöglichen, die gewünschten Teile herzustellen. 

Das Besondere an der 3-Achsen-Bearbeitung ist, dass das Werkstück stationär ist, während sich das Bearbeitungswerkzeug in die drei Richtungen bewegt. Dies ist das Geheimnis der Herstellung von CNC-bearbeiteten Teilen mit einfachen Formen. 

 

3-Achsen-Bearbeitung im Vergleich zur 4-Achsen-Bearbeitung

Das Hinzufügen einer zusätzlichen Achse zur 3-Achsen-Bearbeitung erhöht die Komplexität des Aufbaus. Die vierte Achse macht die Bearbeitung vielseitiger. Diese Achse ist nicht richtungsgebunden, sondern rotierend und wird als A-Achse bezeichnet. 

Ein Diagramm zur Veranschaulichung der 4-Achsen-CNC-Bearbeitung

4-Achsen-CNC-Bearbeitung

Die 4-Achsen-CNC-Bearbeitung ermöglicht eine kontinuierliche Bearbeitung, die mit 3-Achsen-CNC-Maschinen nur schwer möglich ist. In den meisten Fällen ist die Rotationsachse an der X-Achse fixiert. Aus diesem Grund können 4-Achsen-CNC-Maschinen komplexere Teile herstellen als 3-Achsen-Maschinen.  

 

3-Achsen-Bearbeitung im Vergleich zur 5-Achsen-Bearbeitung 

Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung ist eine Weiterentwicklung der 3-Achsen-CNC-Maschine. Sie verfügt über die ursprünglichen X-, Y- und Z-Achsen sowie zwei Rotationsachsen, die als A und C bezeichnet werden. Dadurch können sich Werkstück und Schneidwerkzeug in fünf verschiedene Richtungen bewegen.

Ein Diagramm zur Veranschaulichung der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung 

5-Achs-Bearbeitung

Die Bearbeitungskomplexität der 5-Achs-Maschine ist im Vergleich zur 3-Achs-Maschine deutlich höher. Diese Bearbeitung ermöglicht in einer einzigen Aufspannung viel – Hinterschnitte, die Herstellung komplexer Geometrien usw. Sie eignet sich ideal für Branchen, die komplexe Teile benötigen, wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Medizinindustrie. 

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Die Kernteile einer 3-Achsen-CNC-Maschine

Wie andere CNC-Maschinentypen besteht die 3-Achs-Maschine aus mehreren Teilen, darunter Säule, Schneidwerkzeug und Bedienfeld. Hier finden Sie eine Definition einiger der Hauptteile der Maschine. 

Drei Achsen 

Die Anzahl der Achsen bestimmt die Leistungsfähigkeit und Größe der CNC-Maschine. Bei der 3-Achs-Maschine kann der Maschinentisch in X- und Y-Richtung bewegt werden. Die dritte Achse dient üblicherweise der Bewegung des Schneidwerkzeugs in Z-Richtung. 

Systemsteuerung

Für eine reibungslose Steuerung der 3-Achsen-CNC-Maschine sollte das Bedienfeld leicht zugänglich und bedienbar sein. Es zeigt, wie der Bediener mit verschiedenen CNC-Maschinenkomponenten und -vorgängen interagiert.

Ein Bild eines Bedienfelds einer CNC-Maschine 

Bedienfeld

Ein gutes Beispiel ist die Eingabe des G-Codes. Das Bedienfeld verfügt über Funktionen, die bei der CNC-Bearbeitungssteuerung durch CNC-Programmierung helfen. 

Kolonne 

Die standardmäßige 3-Achsen-CNC-Maschine verfügt über einen Ständer, der nicht nur die Spindel trägt, sondern auch die Bewegungen der X-, Y- und Z-Achse ermöglicht. Einige spezielle 3-Achsen-Maschinen können jedoch für spezielle Funktionen einen zweiten Ständer enthalten. 

Ein Bild eines Bearbeitungszentrums, das ein Paar Säulen und andere Komponenten zeigt

Ein Doppelständer-Bearbeitungszentrum

Kühlmittelsystem

Nahaufnahme eines CNC-Bearbeitungsprozesses mit Kühlmittelspritzern auf dem Werkstück

Kühlmittelsystem

Das Kühlmittelsystem der CNC-Maschine besteht aus dem Kühlmitteltank und dem Zufuhrsystem, das das Kühlmittel zum Bearbeitungsbereich transportiert. Seine Funktion besteht darin, während des Bearbeitungsprozesses ausreichend Kühlmittel bereitzustellen. Diese spezielle Flüssigkeit ist entscheidend für den Schutz von Werkstück und Schneidwerkzeug. 

Der Arbeitstisch 

Der Arbeitstisch ist die flache Plattform, auf der das Werkstück befestigt wird. Ein Schraubstock oder eine Vorrichtung kann auf diesem Tisch befestigt werden, um das Werkstück zu halten. Er verfügt über T-Nuten, die diese Befestigungen ermöglichen. 

Die Spindel 

Eine Nahaufnahme einer stabilen Welle mit verschiedenen Abschnitten, die eine CNC-Drehspindel zeigen

Eine CNC-Drehspindel

Die Spindel ist der Motor der 3-Achs-Maschine. Sie sitzt auf einer Achse und rotiert während des Bearbeitungsprozesses. Sie besteht aus einem Motor, einer Welle und einem Werkzeugkegel. 

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Beliebte Verfahren für die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung 

Die CNC-Technologie unterstützt verschiedene Prozesse und wird häufig in der 3-Achsen-Bearbeitungstechnologie zur Werkzeugsteuerung und Teileherstellung eingesetzt. Zu den gängigsten Prozessen in dieser Kategorie zählen:

CNC Fräsen

Eine 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine verfügt über einen Tisch, der das Werkstück in bis zu zwei Bewegungsebenen führt. Auch ein Schneidwerkzeug kann sich in bis zu drei Bewegungsebenen bewegen. Je nach Konfiguration und Werkstückanforderungen bietet die 3-Achsen-CNC-Maschine eine gemeinsame Bewegungsachse. 

Eine Nahaufnahme einer 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine in Aktion 

3-Achsen-CNC-Fräsen 

CNC-Drehmaschine

Die CNC-Drehmaschine ist so konzipiert, dass sie ein Werkstück auf Spannfuttern dreht, während ein festes Werkzeug Material abträgt. Diese Art von 3-Achsen-Maschine eignet sich ideal für die Herstellung von Rohren, Achsen und anderen zylindrischen Produkten. 

CNC-Plasmaschneider

CNC-Plasmaschneider eignen sich besonders gut zum präzisen und schnellen Schneiden von Blechen. Sie sind in vielen industriellen Anwendungen beliebt, in denen Metalle wie Stahl und Aluminium regelmäßig geschnitten werden müssen, um komplexe Designs zu erzeugen. 

CNC Graviermaschine

Die CNC-Graviermaschine wird bevorzugt für die Herstellung detaillierter Muster auf Materialien verwendet. Sie sind äußerst präzise und funktionieren auf fast jedem Material. 

CNC-Fräser

Eine CNC-Fräse ist eine kostengünstige CNC-Fräse. Sie ist dafür konzipiert, mithilfe eines rotierenden Werkzeugs komplexe Formen auf weichen Materialien zu erzeugen. Die Computersteuerung stellt gegenüber herkömmlichen Fräsen eine deutliche Verbesserung dar. 

Ein Bild eines 3-Achsen-CNC-Fräsers, der in einer Werkstattumgebung einen Holzblock bearbeitet 

Ein 3-Achsen-CNC-Fräser

Zu den Teilen des CNC-Fräsers gehören Portale, Motoren, Spindel, Spanntisch und Werkzeughalter. 

CNC-Bearbeitungszentrum

In seiner einfachsten Ausführung verfügt ein CNC-Bearbeitungszentrum über drei Achsen. Die rotierende Spindel trägt ein Bohr- oder Fräswerkzeug. Das Werkstück ist üblicherweise an der X-Achse befestigt und rotiert nicht. 

Ein wesentlicher Unterschied zwischen einem Bearbeitungszentrum und einer herkömmlichen Fräsmaschine ist die Integration eines automatischen Werkzeugwechslers in das Fräszentrum. 

Welche Branchen benötigen Teile aus der 3-Achsen-CNC-Bearbeitung?

Es besteht kein Zweifel, dass die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung dynamisch genug ist, um verschiedene Prozesse in vielen Branchen zu unterstützen. Die oben genannten Prozesse sind für die Produktion von Teilen in der Instrumentenindustrie von zentraler Bedeutung. Dazu gehören unter anderem die Luft- und Raumfahrt sowie die Verteidigung.

Lassen Sie uns diese Relevanz etwas genauer hervorheben:

Luft- und Raumfahrtindustrie und 3-Achsen-Bearbeitung

Gehäuse, Halterungen und zugehörige Komponenten in der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen präzise und leicht sein. Diese Fertigungsanforderungen werden durch die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung erfüllt. 

Diese CNC-Bearbeitungstechnologie kann die entsprechenden Materialien wie Aluminium und Titan bearbeiten. Die 3-Achsen-Bearbeitung bietet gute Bearbeitungstoleranzen, die den strengen Anforderungen dieser Branche gerecht werden. 

3-Achsen-Bearbeitung für die Verteidigungsindustrie 

Die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von CNC-bearbeiteten Teilen ist in dieser Branche von großer Bedeutung. Die 3-Achsen-Bearbeitung ist relevant, da sie die Bearbeitung der erforderlichen präzisen und robusten Materialien wie beispielsweise Titan und Stahl ermöglicht.

Wenn Sie in dieser Branche tätig sind und präzise gefertigte Gehäuse und Antriebswellen benötigen, kann Ihnen die fortschrittliche 3-Achsen-CNC-Bearbeitung von Boda weiterhelfen. 

Automobilindustrie und 3-Achsen-Bearbeitung

Die Automobilindustrie benötigt zahlreiche CNC-bearbeitete Teile, darunter Motorblöcke und Getriebewellen. Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung ist aufgrund ihrer Präzision und Zuverlässigkeit eine bevorzugte Lösung für diese Produktion.

Mit dieser Technik können nahezu alle Autoteile bearbeitet werden, was sogar eine Massenproduktion ermöglicht. 

Autoteile aus Aluminium, Edelstahl, Messing und vielen anderen Materialien können alle in der 3-Achsen-Maschinenkonfiguration bearbeitet werden. 

 

Fazit 

Dieser Artikel über den Betrieb von 3-Achsen-CNC-Fräsmaschinen hat die Funktionen, Möglichkeiten und Anwendungen dieser Technologie aufgezeigt. Trotz der Verfügbarkeit komplexerer Bearbeitungskonfigurationen sind 3-Achsen-CNC-Maschinen in vielen Branchen nach wie vor von großer Bedeutung. 

Wenn Sie CNC-bearbeitete Teile benötigen, könnte diese Maschine die Lösung sein. Das Gute daran: Sie müssen nicht einmal investieren. Boda verfügt über die Maschinen und das Know-how, um die benötigten Teile innerhalb eines Tages zu liefern. Höchste Qualität ist garantiert. 

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