4. achse dreh cnc

Arten von 4-Achsen-Dreh-CNCs

Eine CNC-Maschine mit einer 4. Achse ermöglicht die Bearbeitung von Objekten aus verschiedenen Winkeln. Dies ist besser als nur 2D-Schneiden oder 3D-Fräsen. Unabhängig von der Größe des Objekts ermöglicht eine 4. Achse die Fertigstellung von mehr Arbeit in einem einzigen Setup mit verbesserter Präzision. Es gibt zwei Hauptmethoden, um eine 4-Achsen-Dreh-CNC-Maschine zu realisieren. Die **4-Achsen-Dreh-CNC** wird als Drehvorrichtung hinzugefügt oder in das Gerät integriert.

• 4-Achsen-Dreh-CNC angebracht (oder nachgerüstet):

  Eine nachträgliche Drehachse wird normalerweise an der Arbeitsfläche der CNC befestigt oder angeschraubt. Dies ermöglicht es der Maschine, Drehbearbeitungen durchzuführen. Normalerweise wird die Z-Achse für diese Anbauteile verwendet. Diese Anbauteile sind im Vergleich zu denen mit integrierter Achse relativ preiswert und lassen sich leicht anbringen. Allerdings ist die Genauigkeit aufgrund der Befestigungsart möglicherweise nicht so hoch. Für diese Art von Setup wird normalerweise eine A-Achsen-Dreh-CNC verwendet.

• 4-Achsen-Dreh-CNC integriert:

  Wenn der Drehtisch bereits Teil der Maschine ist, bietet er viel Platz für Bewegungen. Dies funktioniert gut für große Projekte. Es verfügt auch über eine höhere Genauigkeit als Maschinen mit nachgerüsteten Drehachsen. Die meisten Konstruktionen mit integrierten Drehachsen haben die Form eines Tisches. Die 4-Achsen-Dreh-CNC mit einem Drehtisch eignet sich gut für Projekte, bei denen flache Objekte oder Teile gefräst oder gedreht werden müssen. Einige Drehtische verfügen sogar über T-Nuten, die das Spannen von Werkstücken vereinfachen. Ein fortschrittlicherer Drehtisch verfügt über eine Fehlerkompensation. Dies trägt dazu bei, Fehler bei der Achsendrehung zu reduzieren. Dreh-CNCs mit Fehlerkompensation sind aus diesem Grund wahrscheinlich teurer.

Spezifikationen und Wartungsanforderungen von 4-Achsen-Dreh-CNCs

Spezifikationen

• Durchmesser und Länge des Werkstücks: Im Allgemeinen verfügt eine Drehachse über einen Werkstückspanndurchmesser von klein bis groß (z. B. 100 mm bis 10.000 mm) und einen axialen Längsbereich von kurz bis lang (z. B. 200 mm bis 3.000 mm).
• Werkstückgewicht: Das Gewicht des Werkstücks, das eine Drehachse tragen kann, variiert je nach Modell von wenigen kg bis zu mehreren Tonnen.
• Übersetzungsverhältnis und Drehmoment: Das Übersetzungsverhältnis und das Drehmoment bestimmen die Drehzahl und das Drehmoment, das von der Drehachse abgegeben wird. Beispielsweise könnte das Übersetzungsverhältnis 1:1 betragen, und das Drehmoment könnte im Bereich von 5 Nm bis 500 Nm liegen.
• Geschwindigkeit: Drehachsen haben je nach Modell und Typ unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche, wie z. B. 0-60 U/min.
• Verbindungsmethode: Die Verbindungsmethoden ähneln denen von CNC-Maschinen, wie z. B. Direktkupplung, flexible Kupplung usw.
• Steuermethode: Die Steuermethoden sind verschiedener Art, wie z. B. Impulssteuerung, Analogsteuerung, Digitalsteuerung usw.

Wartung

• Reinigung: Reinigen Sie die Oberflächen und inneren Teile der Drehachse regelmäßig, um Staub, Späne und Verunreinigungen zu entfernen. Verwenden Sie einen Staubsauger oder eine Druckluftpistole, um den inneren Staub und die Partikel herauszublasen, und wischen Sie die Oberflächen anschließend mit sauberen Tüchern ab.
• Schmierung: Schmieren Sie die Lager, Zahnräder und andere bewegliche Teile, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten und Abrieb zu reduzieren. Reinigen Sie die Schmierstellen vor der Schmierung, um das alte Schmiermittel zu entfernen.
• Inspektion: Inspizieren Sie die Drehachse regelmäßig, um nach Lockerungen, Abnutzung und Beschädigungen an den Befestigungselementen, Zahnrädern, Riemen und anderen Bauteilen zu suchen. Stellen Sie sicher, dass sie fest verbunden sind, und passen Sie sie bei Bedarf an oder ersetzen Sie sie.
• Kalibrierung: Kalibrieren Sie gelegentlich den Nullpunkt und die Rotationsgenauigkeit der Drehachse, um ihre Positionsgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers für die Kalibrierungsprozeduren und passen Sie sie bei Bedarf an.
• Staubdicht und wasserdicht: Verwenden Sie zum Schutz Staubschutzhüllen und wasserdichte Hüllen, um zu verhindern, dass Wasser und Staub in die Drehachse gelangen.
• Temperaturregelung: Vermeiden Sie hohe Temperaturen und niedrige Temperaturen. Stellen Sie sicher, dass die Umgebungstemperatur geeignet ist, und lassen Sie die Ausrüstung abkühlen, bevor Sie Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchführen.
• Stoß- und Schwingungsdämpfung: Montieren Sie die Drehachse auf einer stabilen Plattform; vermeiden Sie starke Stöße und Vibrationen während des Betriebs.
• Elektrische Verbindung: Achten Sie auf die elektrischen Verbindungen der 4-Achsen-CNC-Drehmaschine mit Schrittmotor und stellen Sie sicher, dass die Stecker und Buchsen fest und zuverlässig sind.

Anwendungen einer 4-Achsen-Dreh-CNC

• Holz- und Materialfärbung: Kunden können ihr gewünschtes Design schnell und präzise auf das Objekt gravieren und ätzen, bevor es dem Holz- und Materialfärbeprozess unterzogen wird. Dies macht es weniger wahrscheinlich, dass der Kunde den Prozess als ineffizient empfindet.
• Mehrseitige CNC-Bearbeitung: Die Maschine kann mehrere Seiten eines Objekts bearbeiten, ohne dass es manuell umgedreht werden muss. Dies ist der Fall für Objekte mit einer bestimmten Geometrie, die von einfach bis komplex reicht, wie z. B. Halterungen, Scheiben, Hülsen, Spindeln und Zahnräder. Diese können mit Hilfe einer Vierachsen-CNC-Maschine effizient an ihren Seiten bearbeitet werden.
• Erstellen von gekrümmten und konischen Merkmalen: Mit einer 4-Achsen-CNC-Maschine lassen sich präzise konische Kanäle, Nuten und Bohrungen sowie zylindrische Hohlräume fräsen. Dies funktioniert gut für viele verschiedene Materialien, wie z. B. Metall, Holz, Kunststoff und mehr, und hilft auch bei der Erstellung komplexer Formen wie Spiralen und Federn.
• Gravieren und Ätzen: Eine vierte CNC-Achse kann einem Artikel durch Gravieren oder Anfertigen eines eleganten Designs oder Textes einen Mehrwert verleihen. Dies funktioniert gut beim Umgang mit Zylindern wie Stangen, Säulen und Flaschen. Dazu können auch komplexere Objekte mit schwer zugänglichen Oberflächen gehören. Bei wertvollen Gegenständen ist oft Präzision gefragt. Mit Hilfe der vierten Achse kann man dies mit Leichtigkeit erreichen und den Prozess so perfekt wie möglich gestalten.
• Spiralförmige Schnitte: Mit der Drehachse lassen sich spiralförmige Nuten und Schnitte in Sekundenschnelle erstellen, was sich gut für ein spiralförmiges Gewinde eignet. Außerdem kann man mit Hilfe der 4. Achse ein Material präzise um einen Zylinder wickeln, z. B. einen Schaumkern, einen Elektrokabel oder einen Stoffstreifen.
• Künstlerische Projekte: CNC-4-Achsen-Maschinen sind in den meisten Holzbearbeitungszentren enthalten und werden hauptsächlich für architektonische Details und Open-Frame-Designs verwendet. Einige Beispiele dafür sind Holzraumteiler, Gartenbögen, Tore und Fenstergitter. Künstler und Architekten bevorzugen dies, da es grenzenlose Kreativität ermöglicht und ihre Arbeit ansprechend und irgendwie unverwechselbar macht.

Wahl der richtigen 4-Achsen-Dreh-CNC

Bei der Auswahl einer Dreh-CNC-Maschine sollten Käufer Folgendes berücksichtigen:

• Verarbeitungsqualität: Eine schlecht gebaute Maschine kann nichts effektiv schneiden, egal wie die 4. Achse aussieht. Stellen Sie sicher, dass die gesamte Dreh-CNC-Maschine eine robuste, solide Konstruktion aufweist. Der Kauf einer Maschine mit einer schwachen, wackeligen Konstruktion mag zunächst Geld sparen, aber neue Ersatzteile können in Zukunft exponentiell teurer sein.
• Die richtige Größe der Dreh-CNC: Eine Dreh-CNC-Maschine kann ihre Aufgaben nicht ausreichend erfüllen, wenn sie nicht das benötigte Material aufnehmen kann. Umgekehrt kann sie übermäßig teuer sein, wenn ein Benutzer eine Maschine kauft, die für den Umfang seines Projekts ausreichend ist. Wenn Sie die ideale Größe für bestimmte Projekte kennen, können Sie sicherstellen, dass die Maschine der richtigen Größe gekauft wird.
• Genauigkeit eines Drehtisches für CNC: Diese Funktion wurde bereits vor der Auswahl der Maschine berücksichtigt. Wenn Sie sicherstellen, dass der gewünschte Genauigkeitsgrad erreicht wird, können Sie sicher sein, dass die perfekte Maschine für den Job gekauft wird. Eine nicht ausreichend genaue Maschine wird ihre Aufgaben nicht ausreichend erfüllen.
• Die Qualität der Drehachse der CNC: Wie bei dem Tisch für jede Drehmaschine ist die Qualität der Drehachse der CNC entscheidend, um sicherzustellen, dass sie ihre Aufgabe präzise und reibungslos erfüllt. Drehachsen von geringerer Qualität können dazu führen, dass ein Projekt nicht ideal wird.
• Die Kompatibilität der Maschine mit der erforderlichen Software: Um eine CNC-Maschine zu programmieren, wird spezielle Software benötigt. Bevor Sie die Maschine kaufen, sollten Sie sicherstellen, welche Software benötigt wird. So können Käufer sicherstellen, dass die Maschine die benötigte kompatible Software besitzt, oder sie müssen sich nach einer anderen Art von CNC-Maschine umsehen.
• Verfügbarkeit von Ersatzteilen: Wie jede Maschine kann eine 4-Achsen-Dreh-CNC-Maschine irgendwann Ersatzteile benötigen. In solchen Fällen ist es immer hilfreich, Ersatzteile in der Nähe verfügbar zu haben. Oftmals werden Maschinenbauteile eindeutig identifiziert, aber dies ist nicht immer der Fall. Besprechen Sie mit dem Lieferanten, wie schnell die benötigten Teile von ihm bezogen werden können.
• Lieferanten-Garantie: Wenn Sie wissen, wie lange eine Maschine im Rahmen der Garantie abgedeckt ist, haben Sie zusätzliche Sicherheit. Sollte etwas schief gehen, wissen Sie, dass der Lieferant Sie abgesichert hat. Ohne Kenntnis der Abdeckung des Garantiezeitraums haften Käufer für alle Schäden oder notwendigen Reparaturen.
• Bewertungen von Lieferanten: Eine gute Möglichkeit, die Zuverlässigkeit eines Lieferanten zu beurteilen, ist die Betrachtung der Bewertungen früherer Käufer. Dies kann dazu beitragen, einige der Stärken und Schwächen des Lieferanten aufzudecken, was Ihnen hilft zu entscheiden, ob er der richtige ist, um die benötigten Maschinen und Teile zu liefern.

Fragen und Antworten

F: Was macht die 4. Achse in einer CNC?

A: Die 4. Achse fügt der 3D-CNC-Bearbeitung Tiefe hinzu, indem sie eine Drehbewegung ermöglicht. Sie ist sehr hilfreich zum Fräsen komplexer Objekte wie Spiralen, Kugeln und Säulen. Die 4. Drehachse kann das Werkstück aufnehmen und während des Fräs- oder Gravierprozesses drehen.

F: Wie viele Achsen hat eine Dreh-CNC?

A: Neben den 3 linearen Achsen (X, Y und Z), die sich horizontal und vertikal bewegen, gibt es noch eine 4. Achse. Einige Maschinen haben möglicherweise auch eine 5. Achse, die zusätzliche Bewegungen beim Fräsen von Werkstücken ermöglicht.

F: Mit welchen Materialien kann eine Dreh-CNC-Maschine arbeiten?

A: Eine Dreh-CNC-Maschine arbeitet mit verschiedenen Materialien, darunter Holz, Kunststoff, Metall, Acryl, Glas, PVC und Gummi. Die 4. Achse kann auch Werkstücke gravieren, die aus Stein, Marmor und Schmuckmaterialien wie Kupfer und Messing hergestellt sind.

F: Welche Software verwendet eine Dreh-CNC?

A: Viele Dreh-CNC-Maschinen verwenden die GRBL-Firmware, um die Drehachse zu steuern. Einige Maschinen verwenden möglicherweise auch Mach 3-Software. Entwürfe für die Werkstücke werden in der Regel mit CAD-Software erstellt, die dann in G-Code umgewandelt werden kann, um Anweisungen an die Maschine zu senden.