Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung ist ein fortschrittliches Fertigungsverfahren, das die drei linearen Achsen (X, Y, Z) um zwei rotierende Achsen (A, B oder A, C) erweitert. Dieses Bearbeitungsverfahren bietet zahlreiche Vorteile. Es ermöglicht die mehrseitige Bearbeitung komplex geformter Teile, verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz erheblich und reduziert die Anzahl der Aufspannungen und damit verbundene Fehler. Auch Teile mit tiefen Kavitäten, umgekehrten Verformungen, komplexen Oberflächen und anderen Merkmalen lassen sich mit der 5-Achs-CNC-Bearbeitung problemlos bearbeiten. In der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Formenbau und weiteren Branchen findet die 5-Achs-CNC-Bearbeitung breite Anwendung bei der Herstellung hochpräziser Schlüsselkomponenten wie beispielsweise Triebwerkslaufrädern, Flugzeugstrukturbauteilen und Automobilformen.

Die kundenspezifische Bearbeitung von Sonderteilen steht im Verhältnis zu Standardteilen. Bevor wir uns mit Sonderteilen befassen, betrachten wir zunächst, was Standardteile sind. Standardteile sind hinsichtlich Struktur, Größe, Zeichnung, Kennzeichnung usw. vollständig standardisiert. Es handelt sich um gängige Teile, die von professionellen Herstellern gefertigt werden, wie beispielsweise Gewindeteile, Wälzlager usw. Zu den Standardteilen im weiteren Sinne zählen genormte Verbindungselemente, Verbinder, Getriebeteile, Dichtungen, Hydraulik- und Pneumatikkomponenten, Lager, Federn und andere mechanische Teile. Die engere Definition umfasst lediglich genormte Verbindungselemente. Im Inland ist der Begriff „Standardteile“ oft einfach als Abkürzung für „Standardverbindungselemente“ bekannt, was eine engere Definition darstellt. Darüber hinaus gibt es branchenspezifische Standardteile, wie beispielsweise Standardteile für die Automobilindustrie oder den Formenbau, die ebenfalls als allgemeine Standardteile gelten.

Zu den Bearbeitungsmethoden von Bohrungen gehören Bohren, Reiben, Ausdrehen, Ziehen, Schleifen und Fertigbearbeiten. Die folgende kurze Reihe stellt Ihnen verschiedene Bohrungsbearbeitungstechnologien detailliert vor und hilft Ihnen, Probleme bei der Bohrungsbearbeitung zu lösen.
Die Bohrung ist eine wichtige Oberfläche an Gehäuse-, Halterungs-, Hülsen-, Ring- und Scheibenbauteilen und wird häufig in der maschinellen Bearbeitung angetroffen. Bei gleichen Anforderungen an Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit ist die Bearbeitung der Bohrung schwieriger als die der äußeren runden Oberfläche, was zu geringerer Produktivität und höheren Kosten führt.
Dies liegt daran, dass: 1) die Größe des beim Bohren verwendeten Werkzeugs durch die Größe des zu bearbeitenden Bohrlochs begrenzt ist und die Steifigkeit gering ist, was leicht zu Biegeverformungen und Vibrationen führt; 2) beim Bohren mit einem Werkzeug fester Größe die Größe des Bohrlochs oft direkt von der entsprechenden Werkzeuggröße abhängt und Fertigungsfehler sowie Werkzeugverschleiß die Bearbeitungsgenauigkeit des Bohrlochs unmittelbar beeinträchtigen; 3) beim Bohren der Schnittbereich im Inneren des Werkstücks liegt, die Spanabfuhr und Wärmeableitung schlecht sind und die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität schwer zu kontrollieren sind.

Die 3D-Drucktechnologie entstand in den 1990er-Jahren. Aufgrund ihres speziellen Schicht-für-Schicht-Auftragsprinzips ermöglicht sie die schnelle und integrierte Herstellung komplexer Bauteile und gilt daher als revolutionäre Technologie in der Fertigung. In der Fachsprache wird 3D-Druck auch als Rapid Prototyping Manufacturing (RPM) bezeichnet. Der technische Teilbereich dieses Fertigungsprozesses wird als Additive Fertigung (AM) bezeichnet.

Keine Maschine kommt ohne Bohrungen aus. Um die Teile miteinander zu verbinden, werden Schrauben-, Stift- oder Nietlöcher in verschiedenen Größen benötigt. Zur Befestigung der Getriebeteile sind diverse Montagebohrungen erforderlich. Auch die Maschinenteile selbst weisen zahlreiche Bohrungen auf (z. B. für Ölzufuhr, Bearbeitung, Gewichtsreduzierung usw.). Das Bearbeiten von Bohrungen, um die jeweiligen Anforderungen zu erfüllen, wird als Bohrungsbearbeitung bezeichnet.
Die Oberfläche einer Innenbohrung ist eine der wichtigsten Oberflächen von Maschinenteilen. In der Regel machen Bauteile mit Bohrungen 50 % bis 80 % aller Bauteile aus. Die Bohrungsarten sind vielfältig: Es gibt zylindrische, konische, Gewinde- und Formbohrungen. Gängige zylindrische Bohrungen werden in Standardbohrungen und Tiefbohrungen unterteilt, wobei die Bearbeitung von Tiefbohrungen schwieriger ist.

Blechbearbeitung, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck sind die drei gängigsten Bearbeitungsmethoden für Gehäuse und Strukturteile von Anlagen.
Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile. Die Blechbearbeitung ist aufgrund ihrer Formbarkeit, hohen Effizienz und niedrigen Kosten vergleichsweise einfach und bietet Vorteile bei der Muster-, Kleinserien- und Massenproduktion.
Die gängigen Rohstoffe für die Blechverarbeitung sind Eisen-, Aluminium-, Edelstahl- und andere Metallplatten. Die wichtigsten Verarbeitungstechnologien sind Laserschneiden, Biegen, Nieten, Stanzen, Schweißen, Spritzen und andere Hauptverfahren.

Mit der stetig fortschreitenden Bearbeitungstechnologie hat sich auch die CNC-Bearbeitung stark verändert. Viele Experten gehen davon aus, dass CNC in Zukunft das gängigste Bearbeitungsverfahren sein wird. Im CNC-Bearbeitungsprozess ist das Werkzeug von größter Bedeutung. Heute werden wir uns daher eingehend mit CNC-Werkzeugen befassen.

Im Bereich der Zerspanung besteht der Schwerpunkt der Prozessablaufplanung nach der Festlegung der CNC-Bearbeitungsmethoden und der Prozessunterteilung darin, die Reihenfolge der Bearbeitungsmethoden und -prozesse sinnvoll zu gestalten. Die CNC-Bearbeitung von Maschinenteilen umfasst üblicherweise Zerspanungsprozesse, Wärmebehandlungsprozesse und Hilfsprozesse (wie Oberflächenbehandlung, Reinigung und Prüfung). Die Reihenfolge dieser Prozesse beeinflusst direkt die Bearbeitungsqualität, die Produktionseffizienz und die Bearbeitungskosten der Teile. Daher muss bei der Gestaltung des CNC-Bearbeitungsprozessablaufs die Reihenfolge von Zerspanung, Wärmebehandlung und Hilfsprozessen sinnvoll festgelegt und die Übergänge zwischen den Prozessen optimiert werden.

In der Zerspanungsindustrie spielt die präzise Maßkontrolle gemäß den Zeichnungen eine entscheidende Rolle, da sie die Montageleistung und Qualität der Maschinen direkt beeinflusst. Hauptfaktor für die Maßgenauigkeit bei der Präzisionsbearbeitung ist die Fehleranfälligkeit. Da diese von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst wird, treten bei der maschinellen Präzisionsbearbeitung zwangsläufig verschiedene Fehler auf. Nur durch den Einsatz verschiedener technischer Maßnahmen lässt sich die Präzisionskontrolle in einem wissenschaftlichen Rahmen halten. Dies erfordert, dass das Fachpersonal die Fertigungszeichnungen strikt befolgt und den Bearbeitungsprozessablauf genau einhält, um die größtmögliche Maßgenauigkeit der Fertigungszeichnungen zu gewährleisten.

In der heutigen Bearbeitungsindustrie genügen herkömmliche Bearbeitungsmaschinen nicht mehr den Qualitätsanforderungen. CNC-Werkzeugmaschinen ersetzen konventionelle Werkzeugmaschinen, und automatisierte Bearbeitungsanlagen wie Präzisions-CNC-Bearbeitungsanlagen und CNC-Drehmaschinen lösen traditionelle Werkzeugmaschinen ab. Im Folgenden werden die Vorteile von CNC-Werkzeugmaschinen und die Vorgehensweise bei der Bearbeitung von Präzisionsbauteilen erläutert.