Was ist der Unterschied zwischen 3-Achsen- und 4-Achsen-CNC-Bearbeitung? - Ein praktischer Leitfaden für Käufer

Haben Sie sich schon einmal dabei ertappt, wie Sie auf eine komplexe Teilekonstruktion gestarrt haben und sich gefragt haben: Brauche ich dafür wirklich eine 4-Achsen-Bearbeitung? Sie sind nicht allein. Viele Einkaufsleiter und Ingenieure kämpfen bei der Beschaffung von Präzisionsteilen mit genau dieser Frage. Lassen Sie uns das im Klartext aufschlüsseln.

Also Was genau reden wir hier? Die 3-Achsen-CNC-Bearbeitung bewegt die Schneidwerkzeuge in drei Richtungen: auf-ab, links-rechts und vorwärts-rückwärts. Es ist wie eine sehr präzise Roboterhand, die überall in einem kastenförmigen Raum erreichen kann. Die 4-Achsen-Drehung fügt eine Drehung um eine horizontale Linie hinzu und ermöglicht so eine Drehbewegung, die neue Möglichkeiten eröffnet.

Wann sollten Sie sich für eine 3-Achsen-Bearbeitung entscheiden? • Flache Teile und einfache Geometrien - Wenn Ihr Teil im Grunde flach aussieht oder Merkmale hauptsächlich auf einer Seite aufweist • Geringere Budgets - 3-Achsen-Maschinen kosten weniger stündlichen Betrieb • Schnellerer Turnaround für einfache Aufgaben - Keine komplexen Setup-Rotationen erforderlich

Ich habe gesehen, wie Unternehmen Tausende verschwendet haben, um 4-Achsen für Teile anzugeben, die mit 3-Achsen-Geräten perfekt hergestellt werden können. Manchmal ist einfacher wirklich besser.

Diese vierte Achse - Wann spielt sie tatsächlich eine Rolle? Hier wird es interessant. Die Rotationsfähigkeit ist nicht nur ein nice to have - sie wird unverzichtbar für:

• Teile, die auf mehreren Seiten bearbeitet werden müssen - Wie solche mit umwickelten Löchern oder Merkmalen • Komplexe Konturen - Denken Sie an gekrümmte Oberflächen, die nicht nur einfache Bögen sind • Verkürzung der Einrichtungszeit - Ein 4-Achsen-Setup vs. mehrere 3-Achsen-Setups

Aber ehrlich gesagt ist mir aufgefallen, dass einige Geschäfte 4-Achsen für Aufgaben einsetzen, die in zwei 3-Achsen-Vorgängen erledigt werden können. Sie müssen sich fragen: Wird die verkürzte Bearbeitungszeit tatsächlich Geld sparen?

Die Kostenfrage, über die jeder nachdenkt 4-Achsen-Bearbeitung läuft normalerweise 20-40% höher pro Stunde als 3-Achsen. Aber hier ist der Clou (Wortspiel beabsichtigt) - manchmal spart die Verwendung von 4-Achsen insgesamt Geld.

Lassen Sie mich das erklären: Wenn ein Teil auf drei Seiten bearbeitet werden muss, benötigen Sie bei 3 Achsen: 1. Erste Einrichtung - Maschinenoberteile2. Zweite Einrichtung - Klappteil, Maschinenboden3. Dritte Einrichtung - Neupositionierung, Maschinenseiten

Jedes Setup braucht Zeit und führt zu möglichen Ausrichtungsfehlern. Bei 4-Achsen können Sie dies in einem Setup tun.

Dies deutet vielleicht darauf hin, dass die ausschließliche Konzentration auf Stundensätze irreführend sein kann. Die Gesamtarbeitskosten spielen eine größere Rolle.

Die richtige Wahl für Ihr ProjektStellen Sie sich diese Fragen: • Wie viele Seiten müssen bearbeitet werden? • Gibt es Funktionen, die das Teil umhüllen? • Was ist Ihre Toleranzanforderung? • Was ist die Produktionsmenge?

Bei einmaligen Prototypen können mehrere 3-Achsen-Setups billiger sein. Bei Produktionsläufen gewinnt die 4-Achse oft durch Konsistenz und Geschwindigkeit.

Allerdings habe ich festgestellt, dass viele Teile in eine Grauzone fallen, in der beide Methoden funktionieren könnten. In diesen Fällen macht es Sinn, Angebote für beide Ansätze zu erhalten.

Die Qualitätsüberlegung Viele OverlookHier ist etwas, von dem ich wünschte, mehr Käufer wüssten: Die 4-Achsen-Bearbeitung kann manchmal eine bessere Genauigkeit bei komplexen Teilen liefern. Warum? Weil die Reduzierung der Anzahl der Nachspannvorgänge des Werkstücks kumulative Positionierungsfehler minimiert.

Ich erinnere mich an einen Kunden, der bei der 3-Achsen-Bearbeitung immer wieder leicht von der Spezifikation abweichende Teile erhielt. Das Problem war nicht die Präzision der Maschine - es waren die winzigen Variationen, die jedes Mal eingeführt wurden, wenn das Teil neu positioniert wurde. Die Umstellung auf 4-Achsen löste ihr Toleranzproblem.

Dennoch ist es erwähnenswert, dass auch ein erfahrener 3-Achsen-Bediener mit guten Vorrichtungen eine bemerkenswerte Genauigkeit erreichen kann. Die Maschine ist nur ein Teil der Gleichung.

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Daten aus der Industrie zeigen, dass etwa 60% der Teile, die derzeit auf 4-Achsen-Maschinen hergestellt werden, mit einer sorgfältigen Prozessplanung auf 3-Achsen-Anlagen hergestellt werden könnten. Das Gegenteil ist nicht der Fall - einige Geometrien erfordern einfach diese zusätzliche Rotationsfreiheit.