Kundenspezifische Präzisions-CNC-Bearbeitung mit 5 Achsen für komplexe Teile
Mit unseren präzisen 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen überwinden Sie die Grenzen der Fertigung komplexer Bauteile. Wir liefern Ihnen komplexe Bauteile mit engen Toleranzen in einer einzigen Aufspannung – vom Prototyp bis zur Serienproduktion.
Was ist 5-Achs-CNC-Bearbeitung und wie funktioniert sie?
Die 5-Achs-CNC-Bearbeitung ist der ultimative Standard für Präzision in der modernen Fertigung. Sie ermöglicht die gleichzeitige Bewegung eines Schneidwerkzeugs oder Werkstücks entlang fünf verschiedener Achsen (drei linearer und zwei rotatorischer). Bei XY-GLOBAL minimiert unsere 5-Achs-CNC-Bearbeitung kumulative Fehler durch die Bearbeitung in einer einzigen Aufspannung und liefert gleichzeitig höchste Präzision und eine überlegene Oberflächengüte für komplexe Bauteile wie Laufräder und Turbinenschaufeln.
So funktioniert es:
Moderne CAM-Software koordiniert die simultane Bewegung dieser fünf Achsen. Die Maschine kann das Werkzeug und/oder das Werkstück drehen und neigen, sodass der Fräser das Werkstück aus nahezu jeder Richtung bearbeiten kann. Dies ermöglicht die Bearbeitung von fünf Flächen eines komplexen Werkstücks in einer einzigen Aufspannung .
Precision 5‑Axis CNC Machining Capabilities at XY-GLOBAL
| Machining Capability | Simultaneous 5‑axis and 3+2 positioning |
| Precision tolerance | ±0.005 mm (custom tighter tolerances available) |
| Surface finish | Ra 0.8 μm or better (custom finish options) |
| Thin‑wall & lightweight parts | Custom toolpaths for thin‑wall and lightweight structures |
| Lead time | 3 days from start (custom timelines for urgent projects) |
| Work envelope & spindle | Custom work envelope and spindle specs per project |
| In‑process inspection | On‑machine probing and in‑process checks for dimensional control |
| Final inspection | CMM or 3D scanning for critical dimensions and surface confirmation |
| Materials support | Aluminum, stainless steel, titanium, tool steel, engineering plastics (custom materials on request) |
| DFM support | Free design‑for‑manufacturing feedback on 3D models |
| NDA & confidentiality | NDA and confidentiality agreements supported |
| Production scale | Prototypes to mass production (custom volumes on request) |
CNC-Bearbeitungsmaterialien
Bei XY-GLOBAL bieten wir Ihnen weit mehr als nur Standardlegierungen. Unser sorgfältig ausgewähltes Portfolio umfasst über 45 zertifizierte Werkstoffe – von gängigen Aluminiumsorten über Hochleistungs-Superlegierungen bis hin zu Spezialkunststoffen wie PEEK. Vertrauen Sie auf unsere Expertise: Wir garantieren Ihnen mit Ihrem gewählten Werkstoff optimale Leistung, Kosteneffizienz und zertifizierte Qualität.
*Für hier nicht aufgeführte Materialien kontaktieren Sie uns bitte direkt.
Aluminium
1050, 1060, 2024, 3003, 5052, 6061, 6082, 7075, 7050, A356
Edelstahl
SUS 303, SUS 304/AISI 304, SUS 316L, SUS 440C, 17-4 PH / SUS630
Kupfer und Messing
C110 (Elektrolytkupfer), C360 (Messing), C17200 (Berylliumkupfer)
Andere Metalle
Titan:
- Güteklasse 2 (Reintitan),
- Güteklasse 5 (Ti 6Al-4V)
Legierte Stähle:
- 4140,
- 4340
- A2/D2 (Werkzeugstahl)
Superlegierungen:
- Inconel 718
- Hastelloy
Titan
Gängige Güten: Grade 2, Grade 5 (Ti-6Al-4V)
Eigenschaften: Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Üblich in der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik sowie bei Hochleistungsanwendungen.
Kupfer
Gängige Güten: C101, C110, C145, C172
Eigenschaften: Hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, geeignet für elektrische Anwendungen, Wärmemanagement und präzise Funktionsteile.
Messing & Bronze
Gängige Güten: C360, C260, CuZn39Pb3, C932, C954
Eigenschaften: Gute Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Formstabilität.
Plastik
- ABS
- POM/Delrin
- PCPMMA (Acryl)
- SPÄHEN
- PP Polypropylen
- PTFE (Teflon)
- Ultem (PEI)Nylon
Anpassen
Die Materialoptionen können basierend auf Ihren Bauteilspezifikationen und Anwendungsanforderungen angepasst werden.
Oberflächengüten bei der 5-Achs-CNC-Bearbeitung
Die Oberflächenveredelung ist ein wichtiger Schritt bei der 5-Achs-CNC-Bearbeitung, insbesondere für Teile, die ein verbessertes Aussehen, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit oder spezifische funktionale Eigenschaften erfordern. Bei XY-GLOBAL können kundenspezifische Oberflächenveredelungen basierend auf Ihrem Material oder anderen spezifischen Anwendungsanforderungen bereitgestellt werden.
- Wie bearbeitet: Behält die ursprünglichen CNC-Schnittspuren bei und ist ideal für Funktionsteile, bei denen das Aussehen nicht entscheidend ist.
- Perlstrahlen: Erzeugt ein gleichmäßiges mattes Finish und reduziert gleichzeitig sichtbare Werkzeugspuren sowie kleinere Oberflächenunvollkommenheiten.
- Eloxieren: Bildet eine schützende Oxidschicht auf Aluminium, um die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Optik zu verbessern.
- Polieren: Entfernt Bearbeitungsspuren und verbessert die Oberflächenglätte, das Aussehen und die Sauberkeit.
- Passivieren: Entfernt Oberflächenverunreinigungen von Edelstahl und verbessert dessen natürliche Korrosionsbeständigkeit.
- Elektropolieren: Glättet und glänzt Edelstahloberflächen bei gleichzeitiger Verbesserung der Sauberkeit und Korrosionsbeständigkeit.
- Chemisch Nickel: Scheidet eine gleichmäßige Nickelschicht mit ausgezeichneter Korrosions- und Verschleißfestigkeit ab, selbst bei komplexen Geometrien.
- Pulverbeschichtung: Trägt eine dauerhafte Schutzschicht mit guter Korrosionsbeständigkeit und einer großen Auswahl an Farboptionen auf.
Typische Anwendungen der 5-Achsen-CNC-Bearbeitung
- Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile, Turbinenschaufeln, Motorgehäuse und Halterungen
- Automobilindustrie: Leichte Strukturteile, Halterungen und komplexe Gehäuse
- Medizintechnik: Implantate, chirurgische Instrumente und hochpräzise Komponenten
- Formen- und Werkzeugbau: Formnester, Schieber und Einlegeteile für komplexe Formen
- Robotik und Automatisierung: Gelenkgehäuse, Getriebeteile und kundenspezifische Gehäuse
Simultane 5-Achs-Bearbeitung vs. 3+2-indexierte 5-Achs-Bearbeitung
1. 3+2 Indexierte Bearbeitung
Die 3+2-Indexbearbeitung (auch bekannt als 5-Achs-Positionierung ) ist ein reines Positionierverfahren. Die Maschine nutzt die beiden Drehachsen (A- und B- bzw. C-Achse), um das Werkstück oder Werkzeug zunächst in einer bestimmten Position zu fixieren . Der anschließende Bearbeitungsprozess erfolgt dann ausschließlich über die drei Linearachsen (X, Y, Z). Obwohl die Bearbeitung nicht simultan erfolgt, ermöglicht dieses Verfahren ein in einem Arbeitsgang erledigtes Ergebnis und reduziert so die durch mehrere Aufspannungen entstehenden Fehler deutlich. Es eignet sich ideal für Bearbeitungen wie Bohren, Planfräsen und Profilfräsen an fünf verschiedenen Flächen.
2. Simultane 5-Achs-Bearbeitung
Die simultane 5-Achs-Bearbeitung stellt die höchste Stufe der CNC-Fertigung dar. Dabei bewegen sich alle fünf Achsen (X, Y, Z und die beiden Drehachsen) während des gesamten Bearbeitungsprozesses kontinuierlich und koordiniert . In diesem Modus passt das Werkzeug seinen Winkel zum Werkstück permanent an. Dies macht ihn zur einzigen praktikablen Methode für die Bearbeitung komplexer Freiformflächen und strömungsgünstiger Geometrien wie beispielsweise Laufräder und Turbinenschaufeln. Der Hauptvorteil liegt in der Erzielung einer überragenden Oberflächengüte und der Einhaltung engster Toleranzen .
3-Achs- vs. 5-Achs-CNC-Bearbeitung
Der Hauptunterschied zwischen 3-Achs- und 5-Achs-CNC-Bearbeitung liegt hauptsächlich in ihrer Produktionskapazität und Endgenauigkeit.
Die 3-Achs-Bearbeitung arbeitet ausschließlich entlang der drei linearen Achsen (X, Y und Z). Ihr Vorteil liegt in der hohen Effizienz und den geringeren Kosten für einfache, ebene Teile, grundlegende Fräsarbeiten und 2D-Strukturen. Daher ist das 3-Achs-System die erste Wahl für die Serienfertigung grundlegender Konstruktionen in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Bauwesen und der Luft- und Raumfahrt.
Die 5-Achs-Bearbeitung hingegen erweitert die Möglichkeiten um zwei Rotationsachsen und ermöglicht so das gleichzeitige Bearbeiten des Werkstücks aus verschiedenen Winkeln . Dadurch eignen sich 5-Achs-Maschinen hervorragend für die Fertigung geometrisch komplexer Präzisionsteile wie Laufräder, Turbinenschaufeln oder medizinische Implantate. Obwohl die Anfangsinvestition für ein 5-Achs-System höher ist, steigert es die Fertigungseffizienz und die Endgenauigkeit erheblich, indem es Rüstzeiten und menschliche Fehler durch das „Alles-in-einem“ -Prinzip reduziert. Daher ist das 5-Achs-System in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der modernen Automobilindustrie, wo höchste Präzision und enge Toleranzen unerlässlich sind, besonders gefragt.
Warum Sie sich für unsere 5-Achs-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen entscheiden sollten
Bei XY-GLOBAL bieten wir 5-Achs-CNC-Bearbeitung für komplexe Hochpräzisionsteile mit mehrwinkligen Merkmalen, gekrümmten Oberflächen, tiefen Kavitäten und anspruchsvollen Toleranzen. Durch die Reduzierung von Rüstvorgängen und die Kombination fortschrittlicher Fertigung mit technischer Unterstützung und Prüfverfahren tragen wir dazu bei, Genauigkeit, Effizienz und Produktkonsistenz zu verbessern.
- Fähigkeit für komplexe Geometrien: Bearbeitung von Mehrflächenteilen, abgewinkelten Merkmalen, tiefen Kavitäten und komplexen Konturen, die mit herkömmlicher 3-Achs-Bearbeitung nur schwer zu realisieren sind.
- Weniger Aufspannungen, höhere Genauigkeit: Die Mehrseitenbearbeitung mit weniger Aufspannungen trägt dazu bei, Positionierfehler zu reduzieren, die Ausrichtung der Merkmale zu verbessern und bei ausgewählten kritischen Merkmalen Toleranzen von bis zu ±0,005 mm zu erreichen.
- Werkstoffe & Oberflächengüten: Es kann eine breite Palette an Metallen und technischen Kunststoffen bearbeitet werden, wobei für funktionale und ästhetische Anforderungen maßgeschneiderte Veredelungsoptionen zur Verfügung stehen.
- Engineering & DFM-Unterstützung: Praxisorientierte DFM-Empfehlungen zur Verbesserung der Fertigbarkeit und zur Reduzierung unnötiger Komplexität bei der Bearbeitung.
- Zuverlässige Qualitätskontrolle: Die Qualitätssicherungssysteme nach ISO 9001 und ISO 13485 unterstützen die konsequente Prüfung kritischer Maße sowie GD&T-Merkmale – vom Prototypen bis zur Serienfertigung.
Häufig gestellte Fragen zur 5-Achs-CNC-Bearbeitung
Worin besteht der Unterschied zwischen 3-Achs- und 5-Achs-Bearbeitung?
Der grundlegende Unterschied liegt in der Anzahl der gleichzeitig nutzbaren Bewegungsachsen. 3-Achs-Maschinen bewegen sich nur entlang der linearen X-, Y- und Z-Achse. 5-Achs-Maschinen verfügen zusätzlich über zwei Rotationsachsen (A, B oder C), wodurch Werkzeug oder Werkstück geneigt und gedreht werden können. Diese zusätzliche Flexibilität ermöglicht es dem Fräser, das Werkstück aus nahezu jedem Winkel zu bearbeiten, was für die Bearbeitung komplexer, konturierter Oberflächen unerlässlich ist.
Nutzen Sie simultanes 5-Achsen oder 3+2-Achsen-Indexierung?
Wir unterstützen sowohl die simultane 5‑Achsen‑Bearbeitung komplexer Oberflächen als auch die 3+2‑Indexierung für Teile mit mehreren Flächen, abhängig von Ihren Konstruktions- und Produktionsanforderungen.
Ist die 5-Achs-Bearbeitung teurer als die 3-Achs-Bearbeitung?
Die anfänglichen Kosten (Anlagen und Programmierung) für 5-Achs-Bearbeitung sind höher. Betrachtet man jedoch die Gesamtbetriebskosten (TCO) pro Bauteil, ist 5-Achs-Bearbeitung bei komplexen Komponenten oft wirtschaftlicher. Sie spart Kosten durch:
- Minimierung des manuellen Einrichtungsaufwands und der Arbeitszeit.
- Erzielung einer überlegenen Oberflächengüte durch Reduzierung oder Vermeidung von Nachbearbeitungsschritten.
- Durch die Verwendung kürzerer, steiferer Schneidwerkzeuge werden die Werkzeugstandzeit und die Materialabtragsrate verbessert.
Ist die 5-Achs-Bearbeitung für komplexe Bauteile immer erforderlich?
Nicht immer, aber es ist die effizienteste und präziseste Methode. Während sich manche komplexe Teile mit mehreren Aufspannungen auf einer 3-Achs-Maschine fertigen lassen , ermöglicht die 5-Achs-Bearbeitung die Fertigung in einer einzigen Aufspannung („Ein-Aufspannung-Bearbeitung“). Dadurch werden Rüstfehler drastisch reduziert, die Teilekonsistenz verbessert und erheblich Zeit und Arbeitsaufwand gespart, insbesondere bei Komponenten wie Laufrädern oder orthopädischen Implantaten.
Welche Toleranz ist bei der 5-Achs-CNC-Bearbeitung gegeben?
Während die in der 5-Achs-CNC-Bearbeitung erzielbare Toleranz je nach Faktoren wie Maschinenqualität, Material und Umgebung variiert, ist XY-GLOBAL in der Lage, für Ihr Projekt Toleranzen bis zu ±0,002 mm zu erreichen.
Welche Branchen profitieren am meisten von der 5-Achs-CNC-Bearbeitung?
Hauptnutznießer sind Branchen, die eine hohe geometrische Genauigkeit und Oberflächenqualität bei komplexen Bauteilen benötigen:
Luft- und Raumfahrt: Turbinenschaufeln, Laufräder, Strukturbauteile.
Medizin & Zahnmedizin: Maßgefertigte Implantate, künstliche Gelenke und chirurgische Instrumente.
Energie: Werkzeuge für die Öl- und Gasförderung, Nuklearkomponenten.
Form & Werkzeug: Aufwendige Formhohlräume mit tiefen oder konturierten Merkmalen.