Composite World

„5-achsige Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsen bewegen nicht nur den Kopf sehr schnell, sondern auch das Werkzeug mit hohen Drehzahlen. Dies spielt bei der Bearbeitung von Komponenten aus Carbonfasern eine überaus wichtige Rolle“, erklärt David Steranko, VP of Sales für Anderson America (Pineville, NC, US). „Mit diesen Maschinen werden die Investitionskosten schnell wieder zurückgewonnen“, merkt er an. In der Vergangenheit haben Hersteller beispielsweise großformatige Metallbearbeitungsanlagen im Wert von 4-5 Mio. Dollar erworben. „Die Präzision von CNC-Fräsen wurde als nicht ausreichend betrachtet“, so Steranko. „Allerdings konnte dank der Weiterentwicklung in den letzten zehn Jahren eine Erhöhung von Präzision und Geschwindigkeit erreicht werden, ohne dass die Kosten gestiegen sind.“ Er merkt an, dass diese großformatigen, 5-achsigen Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsen zwischen 500.000 und 900.000 Dollar kosten.

Steranko weist darauf hin, dass die Form, Stärke und Größe der heute geforderten Teile normalerweise nicht mit standardmäßigen 5-Achsen-CNC-Fräsen vereinbar ist. „Für uns besteht die Herausforderung darin, größere und schnellere Maschinen bei Aufrechterhaltung einer hohen Präzision anzubieten.“ Er bestätigt, dass dies inzwischen erreicht wurde (siehe Video) und dass diese Maschinen zudem mehrere Teile gleichzeitig bearbeiten können. „Unser Kunde nutzt einen doppelten Tisch, damit die Maschine rund um die Uhr und jeden Tag laufen kann“, so Steranko. „Dies entspricht dem Doppelten oder Dreifachen der Leistung älterer Bearbeitungsanlagen.“

Wer sich ein Bild über die Bearbeitung im Bereich Verbundstoffe machen möchte, findet grundlegende Informationen in unserer Partnerzeitschrift Modern Machine Shop:

Fünfachsige Bearbeitungsanlagen bewegen sich nicht nur entlang der linearen Achsen X, Y und Z, sondern auch auf zwei Rotationsachsen, die häufig als A- und B-Achse bezeichnet werden. Die rotierenden Achsen kippen das Werkzeug zum Teil. Das Werkzeug oder das Teil kann gekippt werden. Verschiedene Maschinen erreichen die Drehbewegung auf verschiedene Art und Weise. Einige Maschinen bewegen die Rotationsachsen nur, um das Werkzeug zu positionieren oder außerhalb des Schnittbereichs zu arbeiten. Dies wird als 3+2-Bearbeitung bezeichnet. Wenn das Werkzeug auf diese Art und Weise bewegt wird, kann die Bearbeitungsanlage in verschiedenen Winkeln oder auf verschiedene Flächen des Teils zugreifen. 3+2-fähige Maschinen können in der Regel alle bearbeiteten Merkmale des Teils mit nur einem Rüstvorgang erreichen. Bei der wahren fünfachsigen Bearbeitung wird das Werkzeug nicht nur entlang der rotierenden Achsen positioniert, sondern mithilfe der Achsen auch durch den Schnitt geführt. Dank der interpolierten Kombination der Bewegungen von A-Achse, B-Achse und den linearen Achsen kann das Werkzeug problemlos einer konturierten Oberfläche folgen. Diese Art der Bearbeitung ist in der Luft- und Raumfahrt seit langer Zeit von Bedeutung, da die bearbeiteten Teile hier den aerodynamischen Formen des Flugzeugs entsprechen müssen.