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5-Achs-CNC-Bearbeitung: Ein umfassender Leitfaden | JS Precision

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Verfasst von

JS

Veröffentlicht
Nov 04 2025
  • 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

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Bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen dauern die zahlreichen Nachspannvorgänge und Justierungen, die für ein kompliziertes Luft- und Raumfahrtteil oder ein geformtes medizinisches Implantat erforderlich sind, Tage und führen zu kumulativen Fehlern.

Wo früher mehrere Aufspannungen nötig waren, genügt heute eine einzige Aufspannung, damit eine Allround-Werkzeugmaschine alle Bearbeitungen präzise aus jedem Winkel durchführen kann. Das ist keine Zukunftsmusik, sondern Realität dank 5-Achs-CNC-Bearbeitung .

In diesem Beitrag analysieren Experten von JS Precision eingehend, warum die 5-Achs-CNC-Bearbeitung die unumgängliche Wahl für die Bewältigung komplexer, hochpräziser Fertigungsherausforderungen ist , und helfen Ihnen zu verstehen, wie Sie diese Technologie für Ihre Projekte nutzen können.

Aufbauend auf jahrelanger praktischer Erfahrung bei JS Precision haben wir diesen umfassenden Leitfaden zusammengestellt, der von grundlegenden Konzepten bis hin zu Beispielen aus der Praxis reicht, um Ihnen ein vollständiges Verständnis der CNC-5-Achs-Bearbeitung zu vermitteln.

Zusammenfassung der Kernantwort

Technische Kernvorteile Wichtigste Leistungsindikatoren Typische Anwendungsszenarien Kernfunktionen des Dienstanbieters (JS Precision)
Ein-Stop-Spannung, Fünf-Seiten-Bearbeitung Eliminiert kumulative Fehler durch mehrfaches Spannen und erreicht eine Genauigkeit von bis zu ±0,005 mm. Geeignet für komplexe Luft- und Raumfahrtkomponenten, medizinische Implantate und integrierte UAV-Rümpfe. 12 Jahre Branchenerfahrung, Betreuung von über 6000 Kunden, mit umfassenden Serviceleistungen von der Designoptimierung bis zur Qualitätsprüfung.
Bearbeitungsfähigkeit komplexer Geometrien Reduziert Vibrationen durch den Einsatz kurzer Werkzeuge und erzielt so eine bestimmte Oberflächenrauheit. bis zu Ra 0,8μm. Hochpräzisionsteile mit tiefen Kavitäten, schrägen Bohrungen und durchgehend gekrümmten Oberflächen. Ausgestattet mit mehreren hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren, die in der Lage sind, über 200 Materialien, darunter Titanlegierungen und PEEK, zu bearbeiten und eine professionelle DFM-Analyse zu ermöglichen.
Effizienz und Kostenbalance Die Bearbeitungszeit wurde im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um 30-40% reduziert. Schnelles Prototyping und Kleinserienfertigung komplexer Bauteile. Transparente Preisgestaltung ermöglicht es Kunden, erstklassige 5-Achs-Bearbeitungsdienstleistungen in Anspruch zu nehmen, ohne hohe Investitions- und Wartungskosten für die Ausrüstung tragen zu müssen.

Warum ist dieser Leitfaden anders? JS Precision enthüllt praktische Techniken für die 5-Achs-CNC-Bearbeitung

JS Precision verfügt über 12 Jahre Berufserfahrung in der 5-Achs-CNC-Bearbeitung und hat bereits mehr als 6.000 Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen betreut, darunter die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Drohnen und Automobilteile.

Wir fertigten beispielsweise ein künstliches Gelenkbauteil für ein Medizintechnikunternehmen. Dieses Bauteil weist eine komplexe Kugelstruktur auf und musste aus einer Titanlegierung bestehen. Die erforderliche Präzision lag innerhalb einer Toleranz von ±0,005 mm. Dank unserer 5-Achs-CNC-Bearbeitungstechnologie konnten wir die gewünschte Genauigkeit erreichen und den Produktionszyklus von branchenüblichen 15 Tagen auf 8 Tage drastisch verkürzen.

Weitere Beispiele sind unsere integrierte Rumpfstütze für ein Drohnenunternehmen, bei der wir das Gewicht der Komponente um 35 % reduzierten und gleichzeitig die Steifigkeit um 50 % erhöhten.

Dieses Buch ist keine theoretische Abhandlung, sondern eine Sammlung praktischer Erfahrungen von JS Precision aus den letzten 12 Jahren. Es bietet einen Überblick über Kerntechniken und häufige Fehler bei der Bearbeitung verschiedener Materialien und der Handhabung komplexer Teile. Sie können sich auf die Praxistauglichkeit und Professionalität des Buches voll und ganz verlassen.

JS Precision verfügt über 12 Jahre praktische Erfahrung mit der CNC-5-Achs -Bearbeitung und löst damit viele komplexe Bearbeitungsprobleme effizient. Teilen Sie uns einfach Ihre Anforderungen mit, und wir erstellen Ihnen innerhalb von 24 Stunden ein technisches Angebot, um Ihr Projekt schnellstmöglich voranzutreiben.

Was ist 5-Achs-CNC-Bearbeitung? Jenseits der traditionellen Fertigung

Das Verständnis des Wesens und der Struktur des Verfahrens wird Ihnen helfen, fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, ob die 5-Achs-CNC-Bearbeitung für Ihre Bearbeitungsanforderungen geeignet ist.

Was bedeutet 5-Achs-CNC?

Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung repräsentiert modernste Fertigungstechnologie. Sie ergänzt die drei linearen Achsen X, Y und Z um zwei Drehachsen.

Die Konstruktion ermöglicht es dem Werkzeug, sich dem Werkstück in jeder Richtung zu nähern, überwindet die Einschränkungen der traditionellen 3-Achsen-Beschränkungen mit fester Richtung und eignet sich daher hervorragend für die Bearbeitung hochkomplexer gekrümmter Oberflächen und die Bearbeitung von Merkmalen aus mehreren Winkeln .

Was sind die 5 Achsen einer CNC-Maschine?

Jede der fünf Achsen besitzt unterschiedliche Funktionen und Bewegungsmodi, die alle in der folgenden Tabelle übersichtlich dargestellt werden:

Achsenname Bewegungsmodus Kernfunktion
X-Achse Die lineare Bewegung entlang der X-Achse Ermöglicht die Links-Rechts-Positionierung des Werkstücks und bestimmt die Position der Querbearbeitung des Werkstücks.
Y-Achse Die lineare Bewegung entlang der Y-Achse. Es ermöglicht die Positionierung des Werkstücks von vorne und hinten und definiert die Längsposition der Bearbeitung.
Z-Achse Lineare Bewegung entlang der Z-Achse. Die Z-Achse ermöglicht die Auf- und Abwärtspositionierung des Werkstücks; dadurch wird die Schnitttiefe des Werkzeugs gesteuert.
A-Achse Steht für Rotation um die X-Achse. Diese Bewegung verändert den Neigungswinkel des Werkstücks, die Bearbeitungsseite oder geneigte Merkmale.
B-Achse / C-Achse Die B-Achse dreht sich um die Y-Achse, die C-Achse dreht sich um die Z-Achse. Um das Werkstück oder Werkzeug für die Bearbeitung mehrerer Winkel, wie z. B. Ringteile oder schräge Bohrungen, in Rotation zu versetzen.

Eine gängige Bauart von 5-Achs-Werkzeugmaschinen ist die „Drehtisch + Schwenkkopf“. Die B-Achse dreht das Werkstück auf dem Drehtisch, und die A-Achse schwenkt den Kopf, wodurch das Werkzeug jede Oberfläche des Werkstücks erreichen kann.

Der größte Vorteil der 5-Achs-CNC-Bearbeitung liegt in der Möglichkeit, mit nur einer Aufspannung alles zu erledigen. Dadurch wird die Bearbeitungszeit um über 40 % reduziert und die sich summierenden Fehler mehrerer Aufspannungen werden grundsätzlich vermieden, was die Teilegenauigkeit verbessert.

Ob Sie die Funktionsweise der 5 Achsen einer CNC-Maschine verstehen oder komplexe Teile bearbeiten möchten – die 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen von JS Precision erfüllen Ihre Anforderungen. Wir entwickeln einen maßgeschneiderten Bearbeitungsplan, der auf die Eigenschaften Ihres Teils abgestimmt ist, um optimale Bearbeitungsergebnisse zu gewährleisten.

Was sind die 5 Achsen einer CNC-Maschine?

Abbildung 1: Im Gegensatz zu herkömmlichen Bearbeitungsverfahren, die in drei Achsen (X, Y und Z) arbeiten, kommen bei der 5-Achs-Bearbeitung zwei zusätzliche Drehachsen hinzu, um Flexibilität und Präzision zu verbessern.

Warum kann die 5-Achs-CNC-Bearbeitung eine so erstaunliche Präzision erreichen?

Unter den verschiedenen Faktoren entscheiden sich viele Unternehmen für die 5-Achs-CNC-Bearbeitung. Der Grund dafür liegt in ihrem Kern: der Erzielung einer hohen Präzision, die mit traditionellen Bearbeitungsmethoden schwer zu erreichen ist. Diese Präzision ist kein Zufall, sondern wird durch drei Schlüsselfaktoren bestimmt.

1. Weniger Fehler: Einmaliges Klemmen eliminiert kumulative Fehler

Die herkömmliche 3-Achs-Bearbeitung komplexer Teile erfordert 3 bis 5 Aufspannungen. Jede Aufspannung führt zu Positionierungsfehlern, die sich summieren und die Toleranzen überschreiten können. Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung ermöglicht die vollständige Bearbeitung aller Merkmale in einer einzigen Aufspannung.

Nehmen wir die Bearbeitung komplexer Formen als Beispiel: Während die herkömmliche 3-Achs-Bearbeitung einen kumulativen Fehler von ±0,1 mm aufweist, kann die 5-Achs-CNC-Bearbeitung den Fehler auf ±0,025 mm begrenzen und erfüllt damit die hohen Präzisionsanforderungen voll und ganz.

2. Vorteile kürzerer Werkzeuge: Reduzierte Vibrationen, verbesserte Qualität

Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung nutzt kurze Werkzeuge. Durch die Rotation des Werkstücks bzw. Werkzeugs auf der Werkzeugmaschine lässt sich der optimale Bearbeitungswinkel konstant halten. Dies reduziert die Schnittschwingungen der kurzen Werkzeuge deutlich. Dadurch wird eine Oberflächenrauheit von Ra ≤ 0,8 μm erreicht und die Werkzeugstandzeit um mehr als 50 % erhöht, was die Bearbeitungskosten senkt.

3. Professionelle Kalibrierung und Kompensation: Aufrechterhaltung der Genauigkeit im Mikrometerbereich

Hochwertige 5-Achs-Bearbeitungszentren erhalten ihre Genauigkeit durch Technologien wie die dynamische Genauigkeitskompensation, die Echtzeitkorrektur kleinster Fehler und die thermische Verformungskompensation, die der temperaturbedingten Verformung entgegenwirkt.

JS Precision stellt höchste Anforderungen an sein 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum. Spindeln und Führungsbahnen werden alle sechs Monate kalibriert, während die Werkstatttemperatur konstant bei 20 ± 2 °C und die Luftfeuchtigkeit bei 40–60 % gehalten wird. Dies, zusammen mit der vollständigen Endkontrolle mittels Koordinatenmessmaschine, gewährleistet eine gleichbleibende Teilegenauigkeit.

Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung ermöglicht die vollständige Bearbeitung aller Merkmale in einem einzigen Aufspannvorgang.

Abbildung 2: Bei der 5-Achs-CNC-Bearbeitung werden ein erweiterter Werkzeugweg und eine bessere Zugänglichkeit des Werkstücks durch zwei zusätzliche Rotationsachsen erreicht. Diese Möglichkeit ist entscheidend für die Reduzierung von Einstellvorgängen und die Erzielung einer höheren Genauigkeit.

Welche Werkstoffe eignen sich hervorragend für die Bearbeitung auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum?

Einer der Hauptvorteile des 5-Achs-Bearbeitungszentrums ist seine hohe Anpassungsfähigkeit. Nahezu alle bearbeitbaren Materialien erzielen damit gute Ergebnisse. Die Bearbeitungseigenschaften und Anwendungsbereiche für verschiedene Materialien sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Materialkategorie Spezielles Material Anwendbare Branche Vorteile der Verarbeitung
Metallische Werkstoffe Aluminiumlegierung, Edelstahl, Titanlegierung, Chrom-Nickel-Eisenlegierung. Luft- und Raumfahrt, Medizin, Automobilindustrie, Drohnen. Bewältigt die hohe Festigkeit und Härte schwer zerspanbarer Metalle bei gleichzeitiger Beibehaltung der Bearbeitungsgenauigkeit.
Technische Kunststoffe PEEK, ULTEM, Nylon, Polycarbonat. Medizin, Elektronik, Automobilindustrie. Die Verarbeitungstemperatur wird präzise gesteuert, um zu verhindern, dass der Kunststoff schmilzt, sich verformt und seine Festigkeit verliert.
Verbundwerkstoffe und Holz Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe, Glasfaserverbundwerkstoffe, Hartholz. Modellbau, Luft- und Raumfahrtinnenausstattung, Spezialausrüstung. Verhindert die Delamination von Verbundwerkstoffen , reduziert das Absplittern von Holz und gewährleistet eine hohe Oberflächenqualität.

Ausgestattet mit einer Bibliothek von über 200 Materialbearbeitungstechnologien, die von der Niedertemperaturbearbeitung über die Temperaturregelung von Titanlegierungen bis hin zur Spindeljustierung zur Vermeidung von Verformungen bei PEEK-Kunststoffen reichen, hat JS Precision bereits mehr als 50 Materialarten bearbeitet, um den Bedürfnissen vieler Branchen gerecht zu werden.

Ob Titanlegierungen, PEEK-Kunststoffe oder Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe – unser JS Precision 5-Achs-Bearbeitungszentrum bearbeitet diese schwer zerspanbaren Materialien effizient. Wir optimieren den gesamten Bearbeitungsprozess hinsichtlich der Materialeigenschaften, um höchste Teilequalität und pünktliche Lieferung zu gewährleisten.

Wie wählt man die beste 5-Achs-Bearbeitungszentrumskonfiguration für sein Projekt aus?

Die richtige Konfiguration des 5-Achs-Bearbeitungszentrums sorgt für das optimale Verhältnis zwischen Bearbeitungseffizienz und Kosten. Folgende Schritte sind dabei zu beachten:

Definieren Sie Ihre Bedürfnisse

Die wichtigsten Parameter des zu identifizierenden Teils sind:

  • Abmessungen: maximale Länge, Breite und Höhe.
  • Komplexität: jeweils mit durchgehenden gekrümmten Oberflächen oder schrägen Löchern.
  • Losgröße: kleine Losgröße von 10 Stück, große Losgröße von 1000 Stück.
  • Zielgenauigkeit: ±0,025 mm oder ±0,05 mm.
  • Material: Metall oder Kunststoff. Diese Parameter werden in direktem Zusammenhang mit der Maschinenkonfiguration bestimmt.

Wichtige Konfigurationsüberlegungen

Verfahrweg und Tischgröße: Der Verfahrweg bestimmt die maximale Werkstückgröße , die bearbeitet werden kann. Beispielsweise entspricht eine Werkzeugmaschine mit einem Verfahrweg von 600 × 500 × 400 mm einer Werkstückgröße bis zu 500 × 400 × 300 mm. Die Tischgröße muss dem Werkstückgewicht und den Montageanforderungen entsprechen. Schwere Werkstücke erfordern einen Tisch mit hoher Tragfähigkeit.

Drehachsenkonstruktion: Die Drehtischkonstruktion eignet sich für schwere Werkstücke. Schwenkkopfkonstruktionen eignen sich für Werkstücke mit komplexen, gekrümmten Oberflächen. Die Hybridkonstruktion (Drehtisch + Schwenkkopf) bietet Flexibilität.

Werkzeugmagazinkapazität und Werkzeugwechselgeschwindigkeit: 24 Werkzeuge für die Klein- bis Mittelserienfertigung, über 48 Werkzeuge für die Großserienfertigung und die Herstellung komplexer Teile. Schnelle Werkzeugwechsel reduzieren Wartezeiten.

CNC-System: Nur High-End-Systeme wie FANUC 31i und SIEMENS 840D ermöglichen eine komplexe simultane 5-Achsen-Programmierung.

Investitions- und Renditeanalyse

Der Preis für eine 5-Achs-CNC-Maschine liegt im Allgemeinen zwischen 100.000 und 500.000 US-Dollar, wobei umfangreichere Konfigurationen zu höheren Preisen führen. Hochkonfigurierte Werkzeugmaschinen können jedoch die Lieferzeit um bis zu 30 % verkürzen und die Ausbeute um bis zu 20 % steigern, was langfristig zu geringeren Gesamtkosten führt. Die meisten Unternehmen müssen solche Maschinen nicht selbst anschaffen.

Sie müssen sich lediglich für die Dienstleistungen eines Anbieters wie JS Precision entscheiden, um Zugang zu erstklassigen 5-Achs-Bearbeitungszentrumskonfigurationen zu erhalten, ohne selbst Gerätekosten tragen zu müssen.

Der Preis der 5-Achs-CNC-Maschine enthüllt: Wohin fließt Ihre Investition?

Die Preise für 5-Achs-CNC-Maschinen variieren stark – von 100.000 $ bis 500.000 $. Die Hauptkostenfaktoren sind:

1. Kosten der Kernkomponenten

Die Hauptkostentreiber sind hochpräzise Doppeldrehachsen, robuste mechanische Konstruktionen, leistungsstarke elektrische Spindeln und fortschrittliche CNC-Systeme. Beispielsweise kostet eine hochpräzise Doppeldrehachse 20.000 bis 50.000 US-Dollar, eine 15-kW-Elektrospindel 10.000 bis 30.000 US-Dollar und High-End-CNC-Systeme von FANUC und SIEMENS 20.000 bis 40.000 US-Dollar.

Diese Komponenten bestimmen unmittelbar die Genauigkeit und Stabilität der Werkzeugmaschine.

2. Technologischer Mehrwert

„Unsichtbare“ Technologien wie dynamische Kompensationssoftware (Echtzeit-Fehlerkorrektur), Schwingungsdämpfungstechnologie und thermische Stabilisierungstechnologie (Reduzierung des Temperatureinflusses) tragen zu den hohen Kosten von Werkzeugmaschinen bei.

Dynamische Kompensationssoftware kostet beispielsweise 5.000 bis 10.000 US-Dollar, und die Technologie zur thermischen Stabilisierung schlägt mit 4.000 bis 9.000 US-Dollar zu Buche. Solche Technologien ermöglichen es der Werkzeugmaschine , über lange Zeiträume eine hohe Präzision beizubehalten.

3. Marke und Zuverlässigkeit

Erstklassige Marken wie DMG MORI und FANUC sind etwa 20-30 % teurer als zweitklassige Marken, bieten im Gegenzug aber eine höhere Stabilität, Präzisionserhaltung und einen besseren Kundendienst.

Beispielsweise weisen Werkzeugmaschinen von Marken der ersten Kategorie eine durchschnittliche mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) von über 8000 Stunden auf, während die der zweiten Kategorie nur etwa 5000 Stunden erreichen, und ihr Kundendienst reagiert schneller.

Für die meisten Kunden ist der Kauf eines eigenständigen 5-Achs-Bearbeitungszentrums mit hohen Anschaffungs-, Wartungs- und Personalkosten verbunden. Durch die Zusammenarbeit mit JS Precision entfallen diese Kosten, und Sie profitieren von erstklassigen 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen zu wirtschaftlicheren und effizienteren Konditionen.

Sie sind etwas besorgt wegen des Preises einer 5-Achs-CNC-Maschine? Nutzen Sie noch heute die kostengünstigen 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen von JS Precision und sparen Sie bei Anschaffung und Wartung der Ausrüstung. Senden Sie uns einfach Ihre Teileanforderungen, und wir bieten Ihnen transparente Preise und effiziente Bearbeitungsdienstleistungen.

Die Preise für 5-Achs-CNC-Maschinen variieren stark und liegen zwischen 100.000 und 500.000 US-Dollar.

Abbildung 4: Das Bild zeigt eine hochwertige horizontale Fünf-Achs-CNC-Werkzeugmaschine, deren Preis leicht 250.000 US-Dollar übersteigen kann.

Was sind die wichtigsten Punkte für den erfolgreichen Einsatz von 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen?

Indem Sie sich auf die folgenden vier Schlüsselaspekte konzentrieren, können Sie die Vorteile der 5-Achs-CNC-Bearbeitung für Ihr Projekt optimal nutzen:

1. Fertigungsanalyse in der Entwurfsphase

Sprechen Sie bereits früh im Konstruktionsprozess mit dem Dienstleister, um die Konstruktion hinsichtlich der Bearbeitung zu optimieren. Stellen Sie beispielsweise sicher, dass die Wandstärke eines Bauteils mindestens 1 mm beträgt und die Kavitätstiefe das Zehnfache des Werkzeugdurchmessers nicht überschreitet . Dadurch reduzieren sich Bearbeitungsaufwand und -kosten.

Die professionelle Beratung durch die Ingenieure von JS Precision trägt dazu bei, die Bearbeitungskosten im Durchschnitt um 30 % zu senken.

2. Professionelle Programmierung und Simulation

Im Vergleich zur 3-Achs-Bearbeitung ist die Programmierung der 5-Achs-Bearbeitung deutlich komplexer und erfordert leistungsfähigere Software (wie UG und Mastercam) sowie erfahrene Programmierer. Die Simulation des Werkzeugwegs ist von entscheidender Bedeutung, um Kollisionsrisiken frühzeitig zu erkennen.

Durch die Simulation des Werkzeugwegs mit RoboDK über mehr als 10 Jahre hinweg hat unser Programmierteam eine Erfolgsquote von 100 % ohne Kollisionen erreicht.

3. Die Kunst des Ladeneinrichtungsdesigns

5-Achs-Bearbeitungsvorrichtungen müssen das Werkstück mit einer Spannkraft von mindestens 500 N fest fixieren und dürfen das Werkzeug nicht behindern. Kundenspezifische Vorrichtungen passen sich besser an die Werkstückform an und gewährleisten so höchste Präzision.

JS Precision verfügt über ein professionelles Team für die Konstruktion von Vorrichtungen, das diese individuell an die Eigenschaften der Teile anpasst, um eine stabile Bearbeitung durch die Maschinen zu gewährleisten.

4. Umfassende Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle wird in jeder Phase durchgeführt: bei der Rohmaterialprüfung mittels Spektralanalyse zur Bestätigung der Metallzusammensetzung, bei der Online-Messung mittels Werkzeugmaschinen-Tastern zur Echtzeit-Erfassung kritischer Abmessungen und bei der Endprüfung mittels umfassender Inspektion mit einer Koordinatenmessmaschine.

JS Precision erstellt für jedes Teil einen vollständigen Qualitätsprüfbericht, um sicherzustellen, dass die Anforderungen erfüllt werden.

JS Precision bietet Ihnen 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen – von der Designoptimierung bis zur Qualitätskontrolle. Sie liefern uns einfach die Zeichnung und die Anforderungen an das Bauteil, und wir kümmern uns mit unserer Expertise um den Rest. So garantieren wir Ihnen eine erfolgreiche Bearbeitung und sorgenfreies Arbeiten.

Fallstudie: Wie JS Precision die Komplexität von Drohnen-/Modellflugzeugteilen mit 5-Achs-CNC-Maschinen bewältigte

Die Anforderungen an geringes Gewicht und Präzision bei Drohnen-/Modellflugzeugteilen sind sehr hoch. JS Precision hat die Herausforderung bei der Fertigung einer integrierten Rumpfstütze für ein High-End-Drohnenrennteam gemeistert. Der genaue Prozessablauf ist wie folgt:

Herausforderung für den Kunden

Die integrierte Rumpfstütze aus 7075er Aluminiumlegierung darf weniger als 100 g wiegen. Das Bauteil weist komplexe aerodynamische Oberflächen mit Oberflächenfehlern von ≤ 0,03 mm auf und muss zudem drei Montagehalterungen in unterschiedlichen Winkeln mit einer Positionstoleranz von ≤ 0,02 mm integrieren.

Die konventionelle Bauteilanordnung wog 150 g und lag damit über den Vorgaben; die Bruchfestigkeit betrug lediglich 200 MPa, was den Anforderungen im Rennsport ebenfalls nicht genügte.

Lösung von JS Precision

1. Designoptimierung: Die Leichtbauweise wurde in Zusammenarbeit mit dem Kunden durch die Reduzierung von überflüssigem Material weiter optimiert. Die Wandstärke wurde von 2 mm auf 1,2 mm verringert, wobei alle wichtigen Belastungspunkte erhalten blieben. Die Feinabstimmung der Winkel der Montagehalterungen verbesserte die Bearbeitungsmöglichkeiten.

2. Prozessplanung: Es wurde ein DMG MORI 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit einer Strategie eingesetzt, die das Schruppen mit festen Achsen „3+2“ kombiniert, wodurch die Effizienz um 40 % gesteigert wurde, und das simultane Schlichten mit 5 Achsen.

3. Präzise Ausführung: Die gesamte Bearbeitung erfolgte in einer einzigen Aufspannung. Während der Bearbeitung wurden Werkzeugmaschinen-Tastköpfe zur Online-Messung und Fehlerkorrektur eingesetzt. Die endgültige Positionsgenauigkeit erreichte ±0,025 mm und die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,4 μm.

Ergebnisse und Wert

Die fertige Halterung wog nur 92 g ( eine Reduzierung um 38,7 % ), wies eine erhöhte Bruchfestigkeit von 280 MPa (eine Steigerung um 40 %) und einen um 15 % reduzierten Luftwiderstand auf. Mit diesem Bauteil errang das Team den zweiten Preis beim nationalen Schnellbearbeitungswettbewerb.

Bis dahin löste der Kunde alle Konstruktions- und Fertigungsprobleme aus einer Hand, bei JS Precision, wodurch sich der F&E-Zyklus von 45 Tagen auf 20 Tage verkürzte.

Teile für die 5-Achs-CNC-Bearbeitung von Drohnenrahmen aus Aluminiumlegierung

Abbildung 4: Hochpräziser Drohnenrahmen aus Aluminiumlegierung

Wie Sie effektiv mit Ihrem Anbieter für 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen zusammenarbeiten?

Durch eine effektive Zusammenarbeit mit Ihrem Anbieter für 5-Achs-CNC-Bearbeitung können Sie die Projektzyklen verkürzen und somit die Bearbeitungsqualität deutlich verbessern. Dies lässt sich konkret erreichen durch:

1. Vorbereitung Ihres Datenpakets

Bitte stellen Sie ein vollständiges 3D-CAD-Modell im STEP-Format für optimale Kompatibilität bereit. Zusätzlich benötigen wir 2D-Konstruktionszeichnungen. Wichtige Maßtoleranzen, Oberflächenbehandlungen und Materialspezifikationen sollten in den 2D-Zeichnungen klar dargestellt sein. Ein vollständiges Datenpaket ermöglicht es dem Dienstleister, Ihre Anforderungen schnell zu verstehen und somit den Kommunikationsaufwand zu reduzieren.

2. Technische Anforderungen klar definieren

Um dem Dienstleister die Entwicklung einer präzisen Lösung zu ermöglichen, geben Sie ihm genaue Spezifikationen zu den verwendeten Materialien, wie z. B. Aluminiumlegierung 7075-T6 oder PEEK 450G, Oberflächenbehandlungen wie Anodisieren oder Lackieren, kritische Maßtoleranzen einschließlich ±0,02 mm und die Art der Betriebsumgebung, der die Teile ausgesetzt sein werden, wie z. B. Hitzebeständigkeit oder Korrosionsbeständigkeit.

3. Erwartungen und Budget kommunizieren

Geben Sie die Projektziele klar an, ob es sich um die Überprüfung eines Prototyps oder die Serienproduktion handelt, die Stückzahl – beispielsweise 50 oder 500 Einheiten – und den Budgetrahmen – beispielsweise 10.000 oder 50.000 US-Dollar. In diesem Fall passt der Dienstleister den Prozess entsprechend an, bietet eine kosteneffiziente Lösung und vermeidet Anpassungen aufgrund von Budgetabweichungen.

Die Zusammenarbeit mit JS Precision verläuft reibungslos: Sie senden Ihr Datenpaket → Bestätigung durch unsere Ingenieure innerhalb von 24 Stunden → Bearbeitung, Angebot und Liefertermin → Ihre Auftragsbestätigung → Produktion und Lieferung inklusive Qualitätsprüfbericht. Der gesamte Prozess ist transparent und effizient, Sie können ihn jederzeit verfolgen.

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Ist die 5-Achs-CNC-Bearbeitung nur für die Massenproduktion geeignet?

Nein. Zwar eignet es sich für die Massenproduktion, der große Vorteil liegt jedoch in der schnellen Prototypenerstellung und der Fertigung kleiner Serien komplexer Teile, da Werkzeug- und Vorrichtungskosten sowie Rüstzeiten eingespart werden.

Frage 2: Was sind die typischen Mindesttoleranzen bei der 5-Achs-Bearbeitung?

Im Allgemeinen beträgt die Toleranz je nach Material und Bauteilgröße ±0,025 mm. Bei manchen Präzisionsteilen kann sie bis zu ±0,005 mm betragen. Die genaue Toleranz muss vom Ingenieur ermittelt und festgelegt werden.

Frage 3: Kann die 5-Achs-Bearbeitung die 3+2-Achs-Bearbeitung vollständig ersetzen?

Nein, es kann es nicht vollständig ersetzen. Die 5-Achs-Simultanbearbeitung wird hier für die Bearbeitung kontinuierlicher, komplexer Oberflächenmerkmale eingesetzt, während für die Bearbeitung von Mehrwinkelmerkmalen 3+2 Achsen verwendet werden. Hochwertige 5-Achs-Werkzeugmaschinen beherrschen beide Betriebsarten und bieten dadurch große Flexibilität.

Frage 4: Was sind die Vorteile der 5-Achs-Bearbeitung für schwer zerspanbare Werkstoffe wie Titanlegierungen?

Durch die 5-Achs-Bearbeitung werden optimale Schnittwinkel und konstante Schnittgeschwindigkeiten gewährleistet. Dies führt zu einer effektiven Kontrolle der beim Schneiden entstehenden Wärme, verlängert die Lebensdauer der Werkzeuge und verbessert die Qualität und Effizienz bei der Bearbeitung von Titanlegierungsteilen.

Frage 5: Ist die 5-Achsen-Programmierung extrem schwierig und kostspieliger?

Es ist zwar komplexer als die 3-Achs-Bearbeitung und erfordert spezielle Software und Erfahrung. JS Precision verfügt jedoch über ein professionelles Programmierteam und die entsprechende Software und hat diese Kosten im Service optimiert, sodass sich Kunden diesbezüglich keine Sorgen machen müssen.

Frage 6: Mein Bauteil muss an fünf Seiten bearbeitet werden, allerdings ohne viele gekrümmte Flächen. Benötige ich eine 5-Achs-Bearbeitung?

Ja. In diesem Fall ist der Bearbeitungsmodus „3+2“ mit festen Achsen besonders effektiv; er ist eine Funktion einer 5-Achs-Werkzeugmaschine, die dazu beitragen kann, Fehler durch mehrere Spannvorgänge zu vermeiden.

Frage 7: Was ist der durchschnittliche Preis für ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum?

Das ist eine sehr breite Preisspanne von 100.000 bis 500.000 US-Dollar, abhängig von Spezifikationen, Marke und Konfiguration. Die meisten Unternehmen sind gut beraten, professionelle 5-Achs-Bearbeitungsdienstleistungen in Anspruch zu nehmen.

Frage 8: Welche Größe von 5-Achs-Teilen kann JS Precision bearbeiten?

Die Anlagen von JS Precision können Teile von winzig klein (z. B. 2 mm Durchmesser) bis hin zu großen Strukturbauteilen (z. B. 1000 × 800 × 600 mm) bearbeiten. Präzise maßgenaue Abgleichsmethoden sind erforderlich.

Zusammenfassung

Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung hebt die Fertigungsindustrie von der reinen „Fertigungsfähigkeit“ auf ein höheres Niveau der „intelligenten Fertigung“. Sie ist weit mehr als nur fünf bewegliche Achsen; sie ist eine Philosophie, die geometrische Grenzen überwindet, Produktionsschritte integriert und das Designpotenzial freisetzt.

Wenn die Bearbeitung komplexer Teile viele Probleme bereitet, brauchen Sie sich nicht mit Gerätekonfiguration und Preis zu beschäftigen. JS Precision, spezialisiert auf höchste Ansprüche mit 12 Jahren praktischer Erfahrung und modernsten 5-Achs-Bearbeitungszentren, bietet Dienstleistungen von der Designoptimierung bis zur Auslieferung an, löst Fertigungsprobleme seiner Kunden und beschleunigt die Projektabwicklung.

Senden Sie uns jetzt Ihre CAD-Dateien und erleben Sie höchste Präzision, Effizienz und ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis bei der CNC-5-Achs-Bearbeitung durch das Expertenteam von JS Precision. Wir erstellen Ihnen innerhalb von 6 Stunden eine professionelle Fertigungsanalyse und ein wettbewerbsfähiges Angebot.

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Haftungsausschluss

Die Inhalte dieser Seite dienen ausschließlich Informationszwecken. JS Precision Services übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein Drittanbieter oder Hersteller über das JS Precision Netzwerk Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Konstruktionsmerkmale, Materialqualität und -art oder Verarbeitungsqualität bereitstellt. Es liegt in der Verantwortung des Käufers, ein Teileangebot anzufordern und die spezifischen Anforderungen für diese Abschnitte zu ermitteln. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen .

JS Precision Team

JS Precision ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung und betreuen über 5.000 Kunden. Unser Schwerpunkt liegt auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.

Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder kundenspezifische Großprojekte – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Mit JS Precision entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
Weitere Informationen finden Sie auf unserer Website: www.cncprotolabs.com

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