Warum 5-Achs-Simultanfräsen?
Beim klassischen 3-Achs-Fräsen erreicht das Werkzeug das Werkstück nur von oben. Jede weitere Seite bedeutet: Teil ausspannen, neu ausrichten, neu antasten. Mit jeder Aufspannung kommen kleine Lageabweichungen hinzu – und genau diese summieren sich bei eng tolerierten Teilen zum Problem.
Eine 5-Achs-Maschine ergänzt die drei Linearachsen um zwei Rundachsen. Das Werkstück oder der Fräskopf wird geschwenkt und gedreht, sodass das Werkzeug nahezu jede Fläche in der optimalen Lage erreicht. Beim Simultanfräsen bewegen sich alle fünf Achsen gleichzeitig und interpoliert – das Werkzeug folgt der Kontur kontinuierlich, statt in festen Schräglagen zu arbeiten.
Die Vorteile in der Praxis
- Komplettbearbeitung in einer Aufspannung: Alle Bezüge entstehen im selben Koordinatensystem. Positions- und Lagetoleranzen zwischen verschiedenen Seiten lassen sich dadurch deutlich sicherer einhalten.
- Kürzere Werkzeuge: Weil der Kopf angestellt werden kann, kommen kurze, steife Fräser zum Einsatz. Weniger Auskragung bedeutet weniger Vibration, bessere Oberflächen und höhere Maßhaltigkeit.
- Freiformflächen und Hinterschnitte: Konturen, die dreiachsig nur mit Sonderwerkzeugen oder gar nicht herstellbar wären, werden in einem Zug gefräst.
- Weniger Vorrichtungen: Statt mehrerer Spannvorrichtungen genügt oft eine einzige Grundaufspannung. Das senkt gerade bei Prototypen und Kleinserien die Nebenkosten.
- Kürzere Durchlaufzeit: Weniger Rüst- und Wartezeiten zwischen den Arbeitsgängen bringen Ihre Teile schneller auf den Weg.
Typische Bauteile für die 5-Achs-Lohnfertigung
Die 5-Achs-Bearbeitung spielt ihre Stärken überall dort aus, wo Geometrie und Toleranzen anspruchsvoll werden:
- Gehäuse und Blöcke mit Bohrungen und Gewinden auf mehreren Seiten, etwa Hydraulik- und Ventilblöcke
- Bauteile mit schräg liegenden Bohrungen, Kanälen und Anschlussflächen
- Greifer, Adapter und Halter für Robotik und Automation
- Formteile und Komponenten mit Freiformflächen oder fließenden Übergängen
- Hygienegerechte Teile mit Radien statt scharfer Innenecken für Pharma und Lebensmittel
Wann sich 5-Achs-Fräsen lohnt – und wann nicht
Nicht jedes Teil braucht fünf Achsen. Eine einfache Platte mit Bohrungen von einer Seite ist dreiachsig oft genauso gut und günstiger gefertigt. Die 5-Achs-Bearbeitung lohnt sich vor allem dann, wenn mindestens einer der folgenden Punkte zutrifft:
- Das Teil muss auf drei oder mehr Seiten bearbeitet werden.
- Zwischen Merkmalen auf verschiedenen Seiten sind enge Positions- oder Lagetoleranzen gefordert.
- Es gibt schräg liegende Bohrungen, Flächen oder Kanäle.
- Die Geometrie enthält Freiformflächen, Hinterschnitte oder tiefe Kavitäten.
- Für eine 3-Achs-Fertigung wären mehrere Sondervorrichtungen notwendig.
Bei jeder Anfrage prüfen wir, welche Bearbeitungsstrategie für Ihr Teil technisch und wirtschaftlich am sinnvollsten ist – und empfehlen Ihnen nicht automatisch die aufwendigste.
Konstruktionstipps für 5-Achs-Teile
Auch bei fünf Achsen gilt: Das Werkzeug braucht Platz. Sehr tiefe, schmale Taschen erfordern lange Werkzeuge, die zu Vibrationen neigen. Innenradien, die etwas größer als der kleinste denkbare Fräser sind, verkürzen die Bearbeitungszeit. Und eine Spannzugabe am Rohteil – die nach der Bearbeitung abgetrennt wird – ermöglicht es oft erst, alle fünf Seiten in einer Aufspannung zu erreichen. Gern besprechen wir solche Details bereits in der Entwicklungsphase mit Ihnen.
Vom 3D-Modell zur Werkzeugbahn
5-Achs-Simultanfräsen ist nur so gut wie seine Programmierung. Wir erstellen die Werkzeugbahnen im CAM-System direkt auf Basis Ihres 3D-Modells, wählen Anstellwinkel und Werkzeuge passend zu Werkstoff und Geometrie und prüfen die Bearbeitung vorab in der Simulation auf Kollisionen. So läuft das Programm beim ersten Teil sicher – ohne Einfahrrisiko an Ihrem Werkstück.
Liegt kein fertigungsgerechtes Modell vor, übernehmen wir die CAD/CAM-Konstruktion und bereiten Ihre Daten so auf, dass sie sich wirtschaftlich zerspanen lassen.
| Verfahren | 5-Achs-Simultanfräsen, Komplettbearbeitung in einer Aufspannung |
|---|---|
| Toleranzen | bis ±0,01 mm |
| Werkstoffe | Aluminium, Edelstahl, technische Kunststoffe, Sonderwerkstoffe |
| Losgrößen | Einzelteil, Prototyp, Kleinserie |
| Prüfung | Vermessung jedes Teils in der Maschine, Messprotokoll auf Wunsch |
Messen, solange das Teil noch gespannt ist
Ein weiterer Vorteil der einen Aufspannung: Wir vermessen jedes Teil direkt in der Maschine, bevor es freigegeben wird. Zeigt sich eine Abweichung, kann nachgearbeitet werden, ohne das Teil neu auszurichten. Mehr dazu auf unserer Seite zur Qualitätsprüfung.