Fräsmaschinen helfen den Herstellern seit vielen Jahrzehnten. Es gibt verschiedene Arten dieser CNC-basierten Maschinen. Unter ihnen sind drei-, vier- und fünfachsige Maschinen am weitesten verbreitet. Sie bieten einzigartige Leistungsmerkmale und Eigenschaften. Aber die Frage ist: Was ist der Unterschied zwischen 3-, 4- und 5-Achsen-Fräsen?
Ich weiß, dass diese Maschinen von ihrer Struktur her sehr komplex sind. Daher übersehen viele Menschen die feinen Unterschiede zwischen diesen Typen. Gehören Sie zu diesen Menschen? Wenn Ihre Antwort JA lautet, haben Sie Glück. Ich erkläre Ihnen die entscheidenden Unterschiede zwischen diesen Fräsungen, die sich in ihrer Achse unterscheiden. Also, fangen wir an!
Übersicht über die Achsen von Fräsmaschinen
Bevor wir ins Detail gehen, sollten wir zunächst die Achsen verstehen. Wie der Titel schon sagt, unterscheiden sich diese Maschinen vor allem in ihren Sechsen. Eine Maschine hat 3 Achsen, die andere hat 4 und 5 Achsen. Wenn Sie diese Achsen verstehen, ist es ein Kinderspiel, die Unterschiede zwischen den Maschinen zu erkennen.
Achsen in CNC-Fräsmaschinen sind die Bahnen, auf denen sich die Schneidwerkzeuge bewegen. Bei Maschinen mit mehreren Achsen können sich die Schneidwerkzeuge auf mehreren Bahnen bewegen und das Werkstück aus verschiedenen Richtungen schneiden. Die Bahn definiert die Richtung für die Bewegung der Werkzeuge.
Diese drei Fräsungen können jede dieser X-, Y-, Z-, A- und B- (oder C-) Achsen haben. Jede dieser Achsen bietet einen Weg für die Bewegung von Werkstücken oder Werkzeugen. Im vorigen Artikel haben wir besprochen, was Fräsmaschinen sind! Zur kurzen Einführung: Diese Maschinen schneiden und formen das Material.
Sie basieren auf dem CNC-System (Computerized Numerical Control), das die Präzision erhöht. Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Fräsmaschinen erhältlich. Die Maschinen mit 3 Achsen sind sehr einfach. Ihre Schneidewerkzeuge können sich nur in wenige Bahnen oder Richtungen bewegen.
Auf der anderen Seite bieten die 4- und 5-Achsen-Fräsmaschinen 4 bzw. 5 Wege für die Schneidwerkzeuge. Ihre Arbeit ist also viel besser und fortschrittlicher als die von 3-Achsen-Maschinen. Der wichtigste Unterschied zwischen diesen Maschinen ist die Anzahl der Achsen, die jede Maschine bietet.
Alle anderen Unterschiede sind auf diese Achsen zurückzuführen. 5-Achsen-Maschinen sind sehr fortschrittlich und gelten als ideal für die Herstellung komplexer Formen. Auf der anderen Seite ist die 3-Achsen-Maschine die einfachste. Die 4-Achsen-Fräsmaschinen liegen dazwischen. Lassen Sie uns eintauchen und ihre anderen Unterschiede näher untersuchen.
Hauptunterschied zwischen 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen
Ich bin sicher, dass Sie eine bessere Vorstellung von den Achsen von Fräsmaschinen haben. Oder? Auch wenn Sie noch verwirrt sind, keine Sorge! Im folgenden Abschnitt werde ich die Unterschiede zwischen 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen erläutern. Dabei werde ich darauf achten, die Achsen und ihre Auswirkungen auf die Unterschiede weiter zu vereinfachen.
Bevor wir auf die Einzelheiten eingehen, hier eine Tabelle mit den wichtigsten Unterschieden:
| 3-Achsen-CNC-Fräsen | 4-Achsen-CNC-Fräsen | 5-Achsen-CNC-Fräsen |
| Kostengünstig | Kostenmäßig im mittleren Bereich | Hohe Anfangskosten |
| Einfach zu bedienen | Mäßige Kenntnisse erforderlich | Erfordert eine spezielle Ausbildung |
| Einfache Programmierung | Komplexere Programmierung | Komplexe Programmierung |
| Geringe Wartung | Mäßige Wartung | Hoher Wartungsaufwand |
| Langsamere Produktionsgeschwindigkeit | Schneller als 3-Achsen | Schnellste Produktionsgeschwindigkeit |
| Geringere Präzision | Höhere Präzision | Höchste Präzision |
| Ideal für kleine Produktionsmengen. | Geeignet für mittleres bis hohes Volumen. | Ideal für die Großserienproduktion. |
1. 3-Achsen-Fräsen
Bei den 3-Achs-Fräsmaschinen können sich die Schneidwerkzeuge in drei Achsen bewegen. Dazu gehören X, Y und Z, aber das Werkstück bleibt stationär. Die gesamte Bearbeitung oder Formgebung der Werkstücke hängt von der Bewegung der Schneidwerkzeuge in diesen Achsen ab. Es ist richtig, dass die 3-Achsen-Fräsmaschinen einen einfachen Mechanismus haben.
- Die X-Achse ermöglicht die Bewegung der Schneidwerkzeuge nach rechts und links (seitwärts)
- Die Achse ermöglicht es, den Schnitt vor und zurück zu bewegen (vertikal)
- Die Z-Achse ermöglicht die Bewegung von Werkzeugen in Auf- und Abwärtsrichtung.
Es gibt keine Achse mehr, so dass das Werkstück in einer festen Position bleibt. Die Spindel, die die Schneidwerkzeuge hält, bewegt sich und schneidet das Material. Denken Sie daran, dass ein computergesteuertes System die Bewegung der Schneidwerkzeuge steuert. Ihre Bewegung ist 100% präzise, so dass die gewünschte Form genau hergestellt wird.
Diese Maschinen sind für die Herstellung von 2D- und 2,5D-Formen geeignet. Sie müssen das Werkstück mehrmals neu positionieren, damit die Schneidwerkzeuge den richtigen Winkel zum Schneiden finden. Im Allgemeinen sind 3-Achsen-Maschinen nur begrenzt geeignet, wenn man komplexe Formen herstellen möchte. Was mir an dieser Fräsmaschine gefällt, ist ihre Einfachheit, die für Anfänger am besten geeignet ist.
3-Achsen-Fräsmaschinen sind preiswert, und kleine Werkstätten nutzen sie aus. Ich würde diese Maschine also jemandem empfehlen, der keine komplexen Teile benötigt. Sie kann eine perfekte Option für den Einstieg sein, wenn Sie planen, ein Unternehmen zu gründen. Sie sind zum Bohren, Gravieren, Gewindeschneiden und Reiben geeignet.
2. 4-Achsen-Fräsen
Das 4-Achsen-Fräsen ist fortschrittlicher und komplexer als das 3-Achsen-Fräsen. Es hat vier Achsen, die die Bewegung von Schneidwerkzeugen und Werkstücken ermöglichen. Bei 3-Achsen-Maschinen bleiben die Werkstücke stationär. 4-Achsen-Fräsmaschinen bieten jedoch drei Achsen für die Bewegung des Schneidwerkzeugs und eine für das Werkstück.
Die eine zusätzliche Achse wird als A-Achse bezeichnet. Sie befindet sich entlang der X-Achse und ermöglicht die Bewegung eines Werkstücks. Einfach ausgedrückt, ermöglicht diese Achse die Drehung des Werkstücks um die X-Achse. Das bedeutet, dass Sie das Material jetzt von vielen Seiten schneiden und formen können.
Die übrigen drei Achsen (X, Y und Z) sind ähnlich wie bei den 3-Achsen-Fräsmaschinen. Die zusätzliche A-Achse, die eine Relativbewegung des Werkstücks ermöglicht, ist sehr vorteilhaft. Dadurch müssen Sie nicht immer wieder die Seiten Ihres Werkstücks wechseln. Mit einer einzigen Einrichtung können alle Seiten des Werkstücks bearbeitet werden.
Der Hauptvorteil dieser Art des Fräsens ist die effiziente Herstellung komplexer Produkte. Das Besondere daran ist die Rotationsbewegung des Werkstücks. Auf Anweisung des Computers dreht sich das Werkstück und nähert sich dem Schneidwerkzeug. Die Formgebung des Materials wird dadurch sehr einfach und glatt.
Dieses Fräsen reduziert die menschlichen Fehler, die durch die Neupositionierung des Werkstücks entstehen. Lassen Sie uns über die Preise dieser Maschinen sprechen. Denken Sie daran, dass ihre bessere Funktionalität mit höheren Kosten verbunden ist. Die 4-Achs-Fräsmaschinen sind teurer als die 3-Achs-Maschinen. Ihre ideale Präzision ist jedoch die Investition wert.
3. 5-Achsen-Fräsen
Diese Fräsmaschine ist moderner und verfügt über fünf Drehachsen für Werkstücke und Schneidwerkzeuge. Drei Achsen sind bei diesen Maschinen Standard: X, Y und Z. Diese 5-Achsen-Maschinen verfügen jedoch über zusätzliche A-, B- oder C-Achsen.
- Die A-Achse ermöglicht die Rotationsbewegung des Werkstücks um die X-Achse
- Die B-Achse ermöglicht die Rotationsbewegung des Werkstücks um die Y-Achse
- Die C-Achse ermöglicht die Rotationsbewegung des Werkstücks um die Z-Achse.
Wenn Sie die 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen vergleichen, haben sie eine andere Achse, nämlich die B-Achse. Die 5-Achsen-Maschinen haben entweder die B- oder die C-Achse, mit der sich das Werkstück um die Y- bzw. Z-Achse drehen kann. Beachten Sie, dass keine 5-Achsen-Maschinen sowohl über eine B- als auch über eine C-Achse für die Drehung verfügen.
Wenn überhaupt, dann wäre es eine 6-Achsen-Fräsmaschine. Die ersten 4 Achsen sind sowohl bei 4- als auch bei 5-Achsen-Fräsmaschinen üblich. Das 5-Achsen-Fräsen ist sehr fortschrittlich und kann Produkte mit komplizierten Designs herstellen. Der Grund dafür ist, dass sich das Werkstück um zwei Hauptachsen dreht. Es stellt sich also selbst gemäß den computergesteuerten Anweisungen ein.
So wird der Schneide- und Formgebungsprozess einfach und reibungslos. Zweifellos erreichen diese Maschinen 100% Präzision beim Schneiden oder Formen. Allerdings gibt es eine Sache, die ich nicht mag, ist ihre Komplexität in den Strukturen. Ihre Wartung ist ziemlich kompliziert. Auch ihre Funktionalität erfordert komplexere programmierte Anweisungen.
Außerdem ist ihr Preis ein weiterer Wermutstropfen. Aber all diese Nachteile sollten Sie nicht davon abhalten, diese Maschinen für Ihre Arbeit in Betracht zu ziehen. Sie bieten außergewöhnliche Leistung. Egal, wie komplex ein Produkt ist, das Sie benötigen, diese Maschinen erledigen die Arbeit. Die Hersteller verwenden sie für komplexe Produkte wie Motorenteile, Prototypen, chirurgische Werkzeuge usw.
Vorteile und Nachteile des 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsens
Im obigen Abschnitt habe ich ihre grundlegenden Unterschiede dargelegt. Einige von Ihnen sind vielleicht immer noch verwirrt über diese drei Arten. Aber keine Sorge! Im folgenden Abschnitt werde ich die Vor- und Nachteile dieser Fräsungen erläutern. Dies wird Ihnen helfen, ihren tatsächlichen Wert besser zu verstehen.
1. Vorteile
| 3-Achsen-CNC-Fräsen | 4-Achsen-CNC-Fräsen | 5-Achsen-CNC-Fräsen |
| Billiger | Mehrseitige Bearbeitung | Komplexe Geometrien |
| Einfach zu bedienen | Kostengünstig für große Mengen | Fünfseitig bearbeitbar |
| Einfache Programmierung | Höhere Präzision | Hohe Präzision |
| Geringe Wartung | Reduzierte Rüstzeiten | Schnellste Produktionsgeschwindigkeit |
| Am besten für einfache Geometrien | Schnellere Produktionsgeschwindigkeit | Ideal für die Großserienproduktion |
2. Benachteiligungen
| 3-Achsen-CNC-Fräsen | 4-Achsen-CNC-Fräsen | 5-Achsen-CNC-Fräsen |
| Langsamere Produktionsgeschwindigkeit | Höhere Maschinenkosten | Sehr teuer |
| Begrenzt auf einfache Geometrien | Teure Einrichtungsgegenstände | Komplexe Bedienung und Programmierung |
| Erfordert mehrere Einrichtungsvorgänge | Begrenzte Geschwindigkeit | Hoher Wartungsaufwand |
| Geringere Präzision | Komplexe Wartung | Erfordert eine spezielle Ausbildung |
| Einseitige Bearbeitung | Komplexer als 3-Achsen | Nicht kosteneffektiv für kleine Mengen |
3-Achsen-Fräsen vs. 4-Achsen-Fräsen vs. 5-Achsen-Fräsen - für welches Modell sollten Sie sich entscheiden?
Alle drei Arten des Fräsens bieten Ihnen unterschiedliche Eigenschaften. Außerdem hat jeder Typ bestimmte Vorteile und Einschränkungen. Je nach Art Ihres Projekts müssen Sie die richtige Art wählen.
Wenn Ihre Arbeit eine einfache Bearbeitung erfordert, ist das 3-Achsen-Fräsen eine zuverlässige Option. Es ist einfach zu bedienen und weniger kostspielig. Bei der Herstellung komplexer Formen sind ihr jedoch viele Grenzen gesetzt. 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen eignen sich für die Herstellung komplexer Formen und komplizierter Designs.
Wenn Ihr Projekt ein komplexes Design erfordert, kommt das 4-Achsen-Fräsen zum Einsatz. Dank zusätzlicher Rotationsachsen erhält das Produkt eine höhere Präzision. Sie können komplexe Designs auf dem Werkstück erstellen, ohne es neu positionieren zu müssen. Im Allgemeinen bevorzugen die Hersteller die 4-Achsen wegen ihrer niedrigen Kosten und besseren Leistung.
Sind Sie ein engagierter oder professioneller Hersteller? Dann wäre eine 5-Achsen-Fräsmaschine eine geeignete Option. Sie verfügt über zwei spezielle Achsen für die Drehung des Werkstücks und erleichtert die Herstellung komplexer Formen. Bedenken Sie, dass dieser Maschinentyp teuer ist und in die Premiumkategorie fällt. Sie eröffnet jedoch Möglichkeiten, die mit anderen Fräsmaschinen nicht zu erreichen sind.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen??
Der Hauptunterschied zwischen diesen Maschinen liegt in der Anzahl der Achsen. 3-Achsen-Maschinen sind einfach und für einfache Aufgaben geeignet. 4-Achs- und 5-Achs-Fräsmaschinen sind ideal für komplexere Aufgaben.
Was sind die Vorteile der 4. und 5. Achsen?
4-Achsen- und 5-Achsen-Fräsen liefern Produkte mit höherer Genauigkeit. Sie können problemlos komplex geformte Produkte herstellen. Vor allem ist ihre Arbeit schnell, was sie auszeichnet.
Brauche ich eine spezielle Ausbildung, um eine 5-Achsen-Fräse zu bedienen?
Ja, das 5-Achsen-Fräsen erfordert aufgrund seiner komplexen Maschinen eine spezielle Ausbildung. Jeder Fehler kann zu ernsten Gefahren führen.
Schlussfolgerung
CNC-Fräsmaschinen sind ein wahrer Segen. Sie haben die Art und Weise, wie Hersteller früher gearbeitet haben, verändert. Dank ihrer Präzision und schnellen Durchlaufzeiten können etablierte Unternehmen ihre Termine einhalten. Es gibt jedoch viele Arten von CNC-Fräsmaschinen, die sich in der Anzahl der Achsen unterscheiden.
Jede Fräse hat eine andere Drehachse und andere Schneid- und Formtechniken. Sie müssen selbst entscheiden, was für Sie am besten ist. Denken Sie daran, dass die Wahl des Fräsers von heute über den Erfolg Ihres Projekts von morgen entscheidet. Deshalb möchte ich, dass Sie die Unterschiede kennen und die richtige Wahl für Ihr Fertigungsprojekt treffen.