Volledige CNC-asselectiegids voor fabrikanten

Invoering

Bij het selecteren van een CNC-machine is het aantal bewerkingsassen een van de belangrijkste technische beslissingen.

Veel kopers vragen:

Moeten we een 3-assige CNC-machine aanschaffen, upgraden naar een 4-assige CNC-machine of direct investeren in een 5-assig bewerkingscentrum?

Het antwoord hangt af van:

• Deelgeometrie
• Bewerkingscomplexiteit
• Productievolume
• Vereiste nauwkeurigheid
• Armatuurvereisten
• Automatiseringsplannen

Een hoger aantal assen betekent niet automatisch een betere productie-efficiëntie.

Een 3-assige CNC-machine kan de beste keuze zijn voor standaard mechanische componenten.

Een 4-assige CNC-machine is geschikt wanneer extra roterende bewerkingsmogelijkheden vereist zijn.

Een 5-assige CNC-machine is ontworpen voor complexe componenten waarvoor snijden onder meerdere hoeken en minder opstellingen vereist is.

 

HCNC Group biedt CNC-productieoplossingen voor CNC-freesmachines, bewerkingscentra, 5-assige CNC-machines, CNC-draaibanken, CNC-controllers en industriële robots. Het productassortiment omvat VMC-bewerkingscentra, HMC vijfassige bewerkingscentra, CNC-freesmachines en automatiseringsoplossingen voor toepassingen in de automobiel-, ruimtevaart-, medische, nieuwe energie- en precisieproductie.

1. CNC-asbeweging begrijpen

 

 

 

Een CNC-as vertegenwoordigt de richting waarin het snijgereedschap of werkstuk kan bewegen.

Lineaire assen

X-as

Horizontale beweging:

Van links naar rechts

Y-as

Dieptebeweging:

Van voor naar achter

Z-as

Verticale beweging:

Op en neer

Roterende assen

Een as

Rotatie rond de X-as

B-as

Rotatie rond de Y-as

C-as

Rotatie rond de Z-as

Het verschil tussen 3-assige, 4-assige en 5-assige bewerkingen komt voornamelijk voort uit het toevoegen van roterende bewegingen aan het standaard X/Y/Z-systeem.

2. 3 As-CNC-machine

 

Definitie

Een 3-assige CNC-machine bestuurt:

• X-as
• Y-as
• Z-as

Het werkstuk blijft normaal gesproken gefixeerd terwijl het snijgereedschap in drie richtingen beweegt.

Bewerkingscentra uit de HCNC VMC-serie zijn typische voorbeelden van drieassige bewerkingsapparatuur, ontworpen voor algemene metaalverwerking, matrijzenbouw, aluminiumbewerking en de productie van mechanische componenten.

3-assige CNC-bewerkingsmogelijkheden

Geschikte operaties:

• Gezichtsfrezen
• Zakfrezen
• Boren
• Tikken
• Sleufbewerking
• Contourbewerking

Typische toepassingen

Auto-onderdelen

Voorbeelden:

• Beugels
• Hoezen
• Montage platen

Mechanische componenten

Voorbeelden:

• Machinebasissen
• Armaturen
• Structurele onderdelen

Aluminium onderdelen

Voorbeelden:

• Elektronische behuizingen
• Industriële componenten

Voordelen van 3-assige CNC

Lagere investering

Vergeleken met 4-assige en 5-assige machines:

• Lagere aankoopkosten
• Lagere onderhoudskosten
• Gemakkelijkere bediening

Eenvoudige programmering

Voordelen:

• Standaard CAM-programmering
• Kortere operatortraining
• Eenvoudiger productiebeheer

Hoge kostenprestaties

Voor eenvoudige en middelcomplexe onderdelen biedt een 3-assige CNC-machine vaak de beste balans tussen kosten en productiviteit.

Beperkingen van 3-assige CNC

Belangrijkste beperkingen:

• Beperkte gereedschapsaanloophoek
• Nog meer armatuurwijzigingen
• Moeilijke bewerking van complexe oppervlakken

Voorbeeld:

Voor een onderdeel met vier bewerkingsvlakken kan het volgende nodig zijn:

• Eerste opstelling
• Handmatige herpositionering
• Tweede opstelling
• Extra uitlijning

Dit verhoogt de voorbereidingstijd en positioneringsfouten.

3. 4 As-CNC-machine

 

Definitie

Een 4-assige CNC-machine voegt één roterende as toe aan het traditionele X/Y/Z-systeem.

Typische configuratie:

• X-as
• Y-as
• Z-as
• Een as

Door de extra as kan het werkstuk tijdens de bewerking roteren.

Hoe 4-assige CNC de productie verbetert

Vergeleken met 3-assige bewerking:

Een 4-assige machine kan:

• Roteer het werkstuk automatisch
• Meerdere kanten machinaal bewerken
• Verminder handmatige herpositionering
• Verbeter de consistentie

Typische 4-assige toepassingen

Ascomponenten

Voorbeelden:

• Nokkenassen
• Roterende onderdelen

Tandwielcomponenten

Voorbeelden:

• Bewerking van tandwielen
• Spiraalvormige kenmerken

Multi-zijdige onderdelen

Voorbeelden:

• Kleplichamen
• Mechanische behuizingen

Voordelen van 4-assige CNC

Betere zijtoegang

De roterende as maakt bewerking rond het onderdeel mogelijk.

Verminderde insteltijd

In plaats van het werkstuk handmatig te roteren:

Het CNC-systeem voert de positionering automatisch uit.

Lagere investering dan 5 assen

Voor veel fabrieken:

4-assige bewerking biedt een praktische upgrade ten opzichte van 3-assige apparatuur.

Beperkingen van 4-assige CNC

Vergeleken met 5-assige bewerking:

• De aanpassing van de gereedschapshoek is beperkt
• Complexe gebogen oppervlakken blijven lastig
• De mogelijkheid tot ondersnijding is beperkt

4. 5 As-CNC-machine

 

Definitie

Een 5-assige CNC-machine bestuurt:

Drie lineaire assen:

X

Y

Z

Twee roterende assen:

A/B

A/C

B/C

HCNC biedt meerdere vijfassige bewerkingscentra, waaronder HMC650TJ, HMC800TJ, HMU-400 en andere vijfassige oplossingen die zijn ontworpen voor complexe bewerkingen met hoge precisie.

5-assige bewerkingsmogelijkheden

Een vijfassige machine kan tijdens de bewerking een betere gereedschapsoriëntatie behouden.

Geschikt voor:

• Complexe rondingen
• Diepe holtes
• Schuine oppervlakken
• Vrije vormgeometrie

Typische toepassingen

Lucht- en ruimtevaart

Onderdelen:

• Turbinebladen
• Motorcomponenten
• Structurele componenten

Automobiel

Onderdelen:

• Structurele EV-componenten
• Motoronderdelen
• Complexe mallen

Medisch

Onderdelen:

• Implantaten
• Chirurgische componenten

Vormindustrie

Onderdelen:

• Spuitgietmatrijzen
• Matrijsholtes

De vijfassige bewerkingstechnologie van HCNC richt zich op toepassingen die complexe oppervlakken en hoge precisie vereisen, waaronder de lucht- en ruimtevaart-, automobiel-, medische en matrijzenindustrie.

5. 3 As versus 4-assige versus 5-assige CNC-vergelijkingstabel

Functie	3-assige CNC	4-assige CNC	5-assige CNC
Asconfiguratie	X/Y/Z	X/Y/Z+A	X/Y/Z+A+B/C
Roterende beweging	Nee	1 roterende as	2 roterende assen
Deel Complexiteit	Laag-medium	Medium	Hoog
Hoeveelheid instellen	Meer	Verminderd	Minimum
Toegang tot gereedschap	Beperkt	Beter	Uitstekend
Programmeerproblemen	Eenvoudig	Medium	Geavanceerd
Machinekosten	Laag	Medium	Hoog
Operatorvaardigheid	Basis	Tussenliggend	Geavanceerd
Oppervlaktekwaliteit	Goed	Beter	Uitstekend
Automatiseringspotentieel	Goed	Goed	Uitstekend

6. Vergelijking van instellingen

 

 

3-assige productie

Typisch proces:

• Werkstuk vastklemmen
• Machineoppervlak A
• Armatuur verwijderen
• Roteer onderdeel
• Opnieuw uitlijnen
• Ga door met bewerken
• Problemen:
• Langere voorbereidingstijd
• Meer armaturen
• Meer positioneringsfouten

4-assige productie

Verbetering:

• Automatische rotatie
• Minder handmatige handelingen
• Meerzijdige bewerking

5-assige productie

Proces:

• Eén armatuuropstelling
• Meerdere hoeken geprogrammeerd
• Volledige complexe geometrie

Voordelen:

• Kortere insteltijd
• Betere maatconsistentie
• Hogere productie-efficiëntie

7. Nauwkeurigheidsvergelijking

Nauwkeurigheidsfactor	3 Axis	4 Axis	5 Axis
Nauwkeurigheid op één oppervlak	Uitstekend	Uitstekend	Uitstekend
Nauwkeurigheid aan meerdere zijden	Medium	Goed	Uitstekend
Complexe oppervlaktenauwkeurigheid	Beperkt	Medium	Uitstekend
Controle van positioneringsfouten	Medium	Beter	Best

Het voordeel van vijfassige bewerking komt vooral voort uit het verminderen van herhaaldelijk klemmen en het behouden van een stabiele gereedschapsoriëntatie.

8. Kostenvergelijking

Initiële uitrustingskosten

Kostenpost	3 Axis	4 Axis	5 Axis
Machine-investering	Laag	Medium	Hoog
Programmeerkosten	Laag	Medium	Hoog
Trainingskosten	Laag	Medium	Hoog
Armatuurkosten	Hoger voor complexe onderdelen	Medium	Lager voor complexe onderdelen

9. Welke CNC-machine moet uw fabriek kiezen?

Kies een 3-assige CNC-machine als:

Uw fabriek produceert:

✓ Standaard mechanische onderdelen
✓ Platte componenten
✓ Eenvoudige mallen
✓ Algemene bewerkingsproducten

Aanbevolen industrieën:

• Algemene productie
• Productie in kleine batches
• Machinewerkplaatsen

Kies een 4-assige CNC-machine als:

Uw productie vereist:

✓ Roterende bewerking
✓ Meerzijdige bewerking
✓ Onderdelen met gemiddelde complexiteit

Aanbevolen industrieën:

• Leveranciers van auto's
• Fabrikanten van mechanische componenten
• Fabrikanten van tandwielen

Kies een 5-assige CNC-machine als:

Uw fabriek produceert:

✓ Complexe oppervlakken
✓ Hoogwaardige onderdelen
✓ Precisiecomponenten
✓ Luchtvaart- of medische onderdelen

Aanbevolen industrieën:

• Lucht- en ruimtevaart
• R&D in de automobielsector
• Medisch
• Vorm productie
• Nieuwe energie

10. Selectie van HCNC CNC-asoplossing

 

HCNC biedt verschillende CNC-oplossingen afhankelijk van de bewerkingsvereisten:

Productievereiste	Aanbevolen oplossing
Standaard frezen	3-assige VMC
Meerzijdige bewerking	4-assige CNC-freesmachine
Complexe componenten	5-assige CNC-machine
Grote productielijn	CNC + Robotautomatisering

 

HCNC-productcategorieën omvatten:

• CNC-freesmachine
• Verticaal bewerkingscentrum
• Horizontaal bewerkingscentrum
• 5-assige CNC-machine
• CNC-draaibank
• Industriële robot

11. HCNC 5-assige CNC-machinefuncties

Geavanceerde CNC-besturing

Kenmerken omvatten:

• Gelijktijdige besturing met vijf assen
• RTCP-functie
• Precisiecompensatie
• Interpolatie over meerdere assen

Complexe bewerkingsmogelijkheden

Geschikt voor:

• Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart
• Auto-onderdelen
• Precisie mallen
• Medische producten

Intelligente productie-integratie

HCNC biedt ook industriële robotoplossingen, waaronder:

• Omgaan met robots
• Robots die machines verzorgen
• Lasrobots
• Assemblage-robots

Ondersteuning van geautomatiseerde productielijnen.

 

Veelgestelde vragen

Is 5-assige CNC altijd beter dan 3-assige CNC?
Nee. Voor eenvoudige onderdelen kan een 3-assige CNC-machine een betere investeringsefficiëntie opleveren.

Is 4-assige CNC genoeg voor auto-onderdelen?
Voor veel auto-onderdelen wel. Voor complexe EV-onderdelen en matrijzen kan echter vijfassige bewerking nodig zijn.

Wat is het grootste voordeel van 5-assige CNC?
Het belangrijkste voordeel is het verminderen van de opstellingen, terwijl een betere toegang tot het gereedschap en een betere bewerkingsnauwkeurigheid behouden blijven.

Produceert HCNC 3-assige, 4-assige en 5-assige CNC-machines?
Ja. HCNC levert CNC-freesmachines, bewerkingscentra, vijfassige CNC-machines, CNC-controllers en automatiseringsoplossingen.