CNC-bewerking (afkorting van Computer Numeric Controlled) is een proces dat niet nieuw is in de maakindustrie. In feite heeft het een cruciale rol gespeeld bij het bevorderen van de industriële ontwikkeling en is het van cruciaal belang geweest bij het helpen opbouwen van de wereld zoals wij die kennen.

De technologie blijft echter evolueren. En daarmee gepaard gaat een toename van de vraag naar zeer complexe en ingewikkelde onderdelen, zoals die worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie. Jouw traditionele CNC-bewerkingsprocessen worden minder efficiënt in het licht van deze toenemende complexiteit van onderdelen.

Dit is waar 5-assige CNC-bewerking in beeld komt.

5-assige CNC-bewerkingscentrum is een opmerkelijke innovatie in de wereld van de onderdelenproductie. Dit type bewerking biedt tal van voordelen ten opzichte van de typische 3-assige en 4-assige CNC-bewerking.

Wat is het grootste verschil tussen 5-assige en 3- en 4-assige bewerking? Dit en meer beantwoorden wij in deze blog.

Inzicht in CNC-bewerkingen

Als u nieuw bent in de wereld van CNC-bewerking, kan het de moeite waard zijn om wat tijd te besteden aan het begrijpen van wat het proces is en hoe het werkt voordat u zich verdiept in de complexiteit van de meerassige processen.

CNC-bewerking is een proces dat wordt gebruikt om onderdelen en componenten van verschillende geometrische vormen, afmetingen en functionaliteiten te maken met behulp van materialen zoals kunststoffen, metalen of composieten. Dit gebeurt door het materiaal uit een blok van de grondstof, bijvoorbeeld metaal, te verwijderen met behulp van een scherp snijgereedschap.

Het snijgereedschap of het onderdeel beweegt volgens het ontwerp om het onderdeel op de juiste plaatsen te bewerken en het gewenste ontwerp te maken.

Daarom wordt CNC-bewerking ook wel een subtractief productieproces genoemd, omdat hierbij het materiaal uit een blok vaste grondstof wordt verwijderd.

Hoe weet het snijgereedschap waar het moet snijden? Dit is waar het CNC-gedeelte binnenkomt.

De machine krijgt te horen wat hij waar moet doen en hoe hij een computerprogramma moet doorsnijden. De ontwerpers coderen het programma in de computer van de machine. Deze computer bestuurt vervolgens het gereedschap en andere componenten en creëert de benodigde onderdelen.

Omdat het proces grotendeels door een computer wordt gecontroleerd en uitgevoerd, belooft CNC-bewerking standaard een hoge precisie en bewerkingsnauwkeurigheid. De precisie en nauwkeurigheid kunnen echter toenemen of afnemen op basis van het aantal betrokken assen. We zullen hier straks meer over praten.

Inzicht in 3-, 4- en 5-assige CNC-bewerkingen

We hebben al besproken hoe de wereld van CNC-bewerkingen sinds de begindagen behoorlijk is geëvolueerd. Tegenwoordig hebben we machines die over meerdere assen kunnen snijden om de afwerking en nauwkeurigheid van onderdelen nog verder te verbeteren.

Een CNC-machine kan variëren van de eenvoudige 2-assige draaibank tot de zeer complexe 9-assige machine. Maar we zullen ons gesprek rond de 3-, 4- en 5-assige CNC-machines houden.

Voordat we ingaan op de grote en andere kleinere verschillen tussen de drie bewerkingsprocessen, zullen we eerst wat tijd besteden aan het begrijpen hoe elk van deze werkt.

3-assige CNC-bewerking:

Zoals de naam al doet vermoeden, zorgt de 3-assige CNC-bewerking ervoor dat het snijgereedschap of het werkstuk langs drie lineaire assen beweegt, namelijk de X-, Y- en Z-assen. Met andere woorden: het snijgereedschap of het onderdeel kan van links naar rechts, op en neer, en in en uit bewegen tijdens een 3-assig bewerkingsproces.

Omdat het bewerkingsproces slechts langs drie lineaire assen kan snijden, heeft het zijn beperkingen als het gaat om het vervaardigen van complexe of hoekige onderdelen. Met zijn beperkingen kan het 3-assige bewerkingsproces echter economischer lijken voor eenvoudige onderdelen. Maar niet zozeer voor de complexe.

4-assige CNC-bewerking:

4-assige CNC-bewerking is vergelijkbaar met 3-assige bewerking, omdat het gereedschap langs de drie lineaire assen kan bewegen, dwz de X-, Y- en Z-assen. Het enige verschil hier is de toevoeging van een andere as, de A-as genaamd, waarmee het onderdeel langs een van de lineaire assen kan roteren, meestal de X-as.

Dit ogenschijnlijk kleine verschil heeft een enorme impact op de capaciteit van het proces om complexe productieprojecten van onderdelen aan te kunnen.

Het 4-assige CNC-bewerkingsproces kan hoekige en complexe onderdelen met groter gemak vervaardigen in vergelijking met de 3-assige bewerking.

5-assige CNC-bewerking:

Het 5-assige CNC-bewerkingsproces voegt een extra rotatie-as toe aan het 4-assige proces, waardoor de machine beter in staat is zeer complexe onderdelen te verwerken die een ongewoon ingewikkelde en nauwkeurige bewerking vereisen.

Naast de drie lineaire assen, dwz de X-, Y- en Z-assen, zijn er ook twee rotatie-assen toegevoegd waarmee het gereedschap of het onderdeel (afhankelijk van het type 5-assige bewerking) langs twee van de lineaire assen kan roteren.

Het grootste verschil tussen 3-, 4- en 5-assige CNC-bewerking

De 5-assige bewerking ontgrendelt nieuwere dimensies waar het gereedschap doorheen kan werken en complexe onderdelen kan creëren met ongeëvenaarde precisie en nauwkeurigheid. En dit is de belangrijkste factor die 5-assige bewerking onderscheidt van de traditionele 3- en 4-assige bewerking.

De beschikbaarheid van de A- en B-assen voor gereedschaps- of werkstukrotatie opent ook nieuwere mogelijkheden voor het vervaardigen van onderdelen die ronduit onmogelijk of ronduit onpraktisch zijn om te vervaardigen met behulp van de 3- en 4-assige bewerkingsprocessen.

Dit simpele verschil tussen het aantal beschikbare assen waarlangs het gereedschap of het werkstuk moet bewegen, leidt tot talloze andere verschillen tussen het geavanceerde 5-assige en het traditionele 3- of 4-assige proces.

Enkele van deze verschillen zijn onder meer:

Economie

Ja, aan 5-assige machines hangt mogelijk een schrikwekkend prijskaartje. De machine lijkt misschien duurder, vooral als je alleen de initiële kosten van de 5-assige machine vergelijkt met de traditionele 3- en 4-assige machines. Als u echter naar het grotere geheel kijkt, ziet u hoe de 5-assige frees u kan helpen kosten te besparen, vooral bij het bewerken van complexe onderdelen.

Met behulp van 3- en 4-assige machines kun je onderdelen vervaardigen met slechts een bepaald niveau van complexiteit, ook met de toevoeging van bepaalde dure armaturen. Dit verhoogt de operationele kosten en beperkt de productiecapaciteit van uw winkel.

In tegenstelling hiermee kunt u steeds complexere onderdelen maken zonder extra, dure opspanningen met behulp van het 5-assige proces, waardoor het economisch haalbaarder wordt. Deze onderdelen kunnen ook tegen een hogere prijs worden verkocht, wat resulteert in een hogere ROI.

Cyclustijd

5-assige machines kunnen continu frezen, zelfs bij het werken aan complexe onderdelen, een mogelijkheid die ontbreekt bij de traditionele 3- en 4-assige machines bij het werken aan soortgelijke onderdelen.

Omdat machines met 5 assen rotatie langs 5 ​​verschillende assen mogelijk maken, kunt u bovendien aan verschillende zijden van het werkstuk en onder verschillende hoeken frezen zonder het onderdeel te verwijderen of te heroriënteren.

Het kan zijn dat u het werkstuk uit de machine moet verwijderen en opnieuw oriënteren wanneer u een soortgelijke bewerking uitvoert met een 3- of 4-assige machine. Dit kan de cyclustijd verlengen en tot onnauwkeurigheden in het ontwerp leiden.

Bovendien verwijdert de 5-assige machine meer materiaal per gang. Dit is een ander kenmerk dat leidt tot een lagere doorlooptijd en een grotere operationele efficiëntie.

Schroot en verspilling

U weet hoe een 5-assige machine een continue werking kan bieden, waardoor u het onderdeel niet steeds opnieuw hoeft in te stellen. Dit verkleint de kans op menselijke fouten en vermindert verspilling van onderdelen en uitval.

Verminderde behoefte aan handarbeid

Wanneer u de oriëntatie van het onderdeel voortdurend moet veranderen, is er extra menselijke arbeid nodig. Omdat een 5-assige machine langs alle zijden kan bewerken, is er geen menselijke tussenkomst nodig. Dit vermindert uw afhankelijkheid van menselijke arbeid en stelt u ook in staat de onvermijdelijke menselijke fouten die gepaard gaan met menselijk ingrijpen tot een minimum te beperken.

Conclusie

CNC-bewerking is een tientallen jaren oud proces waarbij de eerste CNC-machine in 1952 werd vervaardigd.

De wereld van de CNC-bewerking is behoorlijk geëvolueerd en heeft sindsdien een lange weg afgelegd met tal van innovaties, die vooral gericht zijn op het efficiënter maken van de productie van complexe onderdelen.

Eén van deze innovaties is de 5-assige CNC-bewerking, een staaltje techniek waar machinisten tijdens de beginjaren van de CNC-bewerking alleen maar van konden dromen.

5-assige CNC-bewerking is capabeler, efficiënter en kosteneffectiever als het gaat om het vervaardigen van zeer complexe en ingewikkelde onderdelen, vooral in vergelijking met de prestaties van 3- en 4-assige machines voor het produceren van hetzelfde ontwerp.

Dankzij de voordelen die het biedt, kan een 5-assige machine ook geschikt zijn voor het bewerken van niet-complexe onderdelen. De beslissing of u wilt investeren in een 5-assige machine in plaats van een 3- of 4-assige machine, hangt echter af van de vereisten van uw werkplaats.