5-assige versus 3-assige CNC voor het bewerken van stalen onderdelen

Bij het inkopen of ontwerpen CNC-bewerkte stalen onderdelen , stellen ingenieurs vaak de vraag: Moeten we een CNC-machine met 3 assen of met 5 assen gebruiken?

Beide technologieën worden veel gebruikt bij het bewerken van staal, maar ze verschillen sterk op het gebied van nauwkeurigheid, insteltijd, kostenstructuur en ontwerpvrijheid.

Op basis van productiebenchmarking, tijdstudies en projecten voor het elimineren van spanmiddelen in bewerkingscellen voor de automobiel-, energie- en lucht- en ruimtevaartindustrie vergelijkt dit artikel 5-assige versus 3-assige CNC-bewerking voor staalonderdelen — en laat zien welke optie beter is voor uw toepassing.

Wat is 3-assige CNC-bewerking?

Een 3-assige CNC-machine beweegt het gereedschap langs de X-, Y- en Z-richting.

Typische kenmerken:

• Vlakke of prismatische kenmerken

• Meerdere opzetten vereist voor complexe onderdelen

• Lagere uurtarief

• Ruim beschikbaar

• Uitstekend geschikt voor beugels, platen, blokken en behuizingen

Wat is 5-as CNC-machinering?

Een 5-assige machine voegt twee roterende assen toe, waardoor de gereedschap of het onderdeel kan kantelen.

Typische kenmerken:

• Toegang tot meerdere zijden in één opzet

• Complexe geometrieën en schuin geplaatste gaten

• Minder nodig aan spanmiddelen

• Betere gereedschapsoriëntatie

• Hogere machinekosten

• Sneller bij complexe onderdelen

Echt productievergelijkingsgeval

Een hydraulisch verdeelstukprogramma vergeleek het bewerken van hetzelfde stalen onderdeel:

Resultaat:
Ondanks hoger uurloon leverde de 5-assige bewerking 19% lagere kosten per onderdeel door eliminatie van instellingen en vermindering van afval.

Nauwkeurigheid en tolerantievermogen

3-as CNC

• Hoge nauwkeurigheid in één oriëntatie

• Fouten accumuleren bij meerdere opstellingen

• Referentievlakken moeten opnieuw worden vastgesteld

• Typische tolerantieopstapeling bij meerdere opstellingen: ±0,02–0,05 mm

5-as CNC

• Bewerking in één opstelling vermindert verschuiving van het referentievlak

• Kortere gereedschappen → minder doorbuiging

• Hoeknauwkeurigheid ingebouwd

• Betere GD&T-controle

Winnaar voor strakke positionele toleranties: 5-assig ✅

Productiviteit en cyclustijd

Winnaar voor complexe onderdelen: 5-assig ✅

Levensduur van de gereedschappen en oppervlakteafwerking

5-assige bewerking maakt optimale gereedschapsoriëntatie mogelijk:

• Constante ingrijpingshoeken

• Verminderde trillingen

• Kortere uitsteeklengte

• Betere spaanafvoer

Productieproeven toonden een verlenging van de gereedschapslevensduur 22–35%bij stalen onderdelen met diepe uitsparingen bij overschakeling naar 5-assige afwerkbaan.

Kostenoverwegingen: wat is economischer?

5-assige machines kosten per uur meer, maar de totale kosten hangen af van:

• Aantal opspanningen

• Complexiteit van de opspanmiddelen

• Afval en herwerkingswerkzaamheden

• Controleertijd

• Volume

Ontwerpvrijheid

5-assige bewerking maakt mogelijk:

• Ondersneden

• Samengestelde hoeken

• Gevormde oppervlakken

• Turbineachtige vormen

• Diepe holten zonder lange gereedschappen

3-assige bewerking is beperkt, tenzij opnieuw wordt gefixeerd.

Duurzaamheid en materiaalefficiëntie

Minder instellingen betekent:

• Minder afval

• Lagere materiaalkosten voor de spanmiddelen

• Verminderde inspectiecycli

• Kortere levertermijnen

Veelgestelde vragen: 5-assige versus 3-assige CNC-bewerking voor staal

Is 5-assig altijd nauwkeuriger?

Niet vanzelfsprekend—maar minder opspanningen en kortere gereedschappen verbeteren doorgaans de algehele nauwkeurigheid.