5-akse vs. 3-akse CNC til bearbejdning af ståldele

Når man indkøber eller designer CNC-bearbejdning af ståldelen , stiller ingeniører ofte spørgsmålet: Skal vi bruge en 3-aksis- eller en 5-aksis-CNC-maskine?

Begge teknologier anvendes bredt inden for stålbehandling, men de adskiller sig markant med hensyn til præcision, opsætningstid, omkostningsstruktur og designfrihed.

Ud fra produktionsbenchmarking, tidsstudier og projekter om udelukkelse af fastgørelsesanordninger i bearbejdningsceller inden for bilindustrien, energisektoren og luft- og rumfartsindustrien sammenligner denne artikel 5-aksis versus 3-aksis CNC-bearbejdning af ståldelen —og viser, hvilken løsning der er bedst for din anvendelse.

Hvad er 3-aksis CNC-bearbejdning?

En 3-aksis CNC-maskine bevæger værktøjet langs X-, Y- og Z-aksen.

Typiske egenskaber:

• Flade eller prismatiske detaljer

• Flere opsætninger kræves for komplekse dele

• Lavere timepris

• Bred tilgængelig

• Udmærket til beslag, plader, blokke og kabinetter

Hvad er 5-akset CNC-bearbejdning?

En 5-akset maskine tilføjer to roterende akser, hvilket gør det muligt at kable værktøjet eller delen.

Typiske egenskaber:

• Adgang til flere sider i én opsætning

• Komplekse geometrier og skråboringer

• Reduceret fastspænding

• Bedre værktøjsorientering

• Højere maskinomkostning

• Hurtigere for komplekse dele

Sammenligning af reel produktion

Et hydraulikmanifold-program sammenlignede bearbejdning af samme stålkompont:

Resultat:
Trods højere timepris leverede 5-akset bearbejdning 19 % lavere omkostning pr. reservedel på grund af eliminering af opsætninger og reduktion af udskud.

Nøjagtighed og tolerancekapacitet

3-Akser CNC

• Høj nøjagtighed i én enkelt orientering

• Fejl akkumuleres over flere opsætninger

• Referenceplaner skal genetableres

• Typisk toleranceakkumulering ved flere opsætninger: ±0,02–0,05 mm

5-Akser CNC

• Fremstilling i én opsætning reducerer referenceplanforskydning

• Kortere værktøjer → mindre afbøjning

• Vinkel nøjagtighed integreret

• Bedre GD&T-kontrol

Vinder ved stramme positions-tolerancer: 5-akset ✅

Produktivitet og cykeltid

Vinder for komplekse dele: 5-akset ✅

Værktøjsliv og overfladekvalitet

5-akset bearbejdning muliggør optimal værktøjsorientering:

• Konstante indgrebsvinkler

• Reduceret vibrering

• Kortere udstik

• Bedre spånsugning

Produktionsprøver viste en forøgelse af værktøjets levetid 22–35%ved dybe ståldele med store udskårne rum, når der skiftes til 5-akse færdigbearbejdning.

Omkostningsovervejelser: Hvilken løsning er mest økonomisk?

5-akse-maskiner koster mere pr. time, men den samlede omkostning afhænger af:

• Antal opsætninger

• Fastspændingsanordningens kompleksitet

• Udskiftning og omarbejdning

• Inspektions tid

• Volumen

Friheden til at udforme

5-akse muliggør:

• Undercuts

• Sammensatte vinkler

• Skulpterede overflader

• Turbinalignende former

• Dybe hulrum uden lange værktøjer

3-akse er begrænset, medmindre der bruges genfastgørelse.

Bæredygtighed og materialeeffektivitet

Færre opsætninger betyder:

• Mindre affald

• Lavere fastspændingsmateriale

• Færre inspektionsrundgange

• Kortere leveringstider

Ofte stillede spørgsmål: 5-akslede vs. 3-akslede CNC-maskiner til stål

Er 5-akslende altid mere præcist?

Ikke i sig selv – men færre opsætninger og kortere værktøjer forbedrer normalt den samlede præcision.