De juiste vijfasser voor uw toepassing

Redenen genoeg om vandaag te investeren in vijfassige verspaningsmachines. Je krijgt er immers toegang mee tot de vijf zijden van een werkstuk. Daarmee alleen al kan je heel wat extra set-ups en opspanningen vermijden. Bovendien kent de technologie heel wat toepassingen tegen een verrassend betaalbare prijs. Naarmate de stukken complexer worden, zal de terugverdientijd alleen maar korter worden omdat je er ook de mogelijkheid bij krijgt om speciale features en contouren toe te voegen die met klassieke drieassige technologie niet (efficiënt) zou kunnen. Het aanbod aan vijfassers op de markt is intussen zeer breed. We geven enkele handvatten mee om daarbij de weg niet kwijt te raken.

Laten we beginnen met een misverstand uit de wereld te helpen. Vijfassers zijn niet louter voorbehouden voor complexe stukken. Jazeker, daarmee kan je ten opzichte van drieassers absoluut het verschil maken. Maar het aan vijf zijden kunnen verspanen kan al voldoende argument zijn om ook eenvoudige stukken erin op te spannen. Je spaart er immers flink wat stappen mee uit en telkens ook het risico dat er iets niet helemaal goed gepositioneerd is. De meerwaarde is in dit geval aanzienlijk minder set-up tijd, machinetijd en minder opspanmiddelen. 

Tweede troef die ook voor eenvoudige stukken opgaat, is de mogelijkheid om kortere gereedschappen te gebruiken. De gereedschappen en de gereedschapshouder kunnen immers gekanteld worden om botsingen te vermijden. Zeker wanneer de gereedschapshouder anders verlengd moet worden om diepe openingen te kunnen bereiken. Korter wil ook zeggen: minder trillingen en dus zwaarder of sneller verspanen, betere oppervlakteafwerking en een langere levensduur van gereedschappen.

Maar voor welke technologie moet je dan kiezen? Kijk daarvoor naar de stukken die je erop wil maken. Hoe groot zijn ze? Hoeveel wegen ze? Welke toleranties zijn vereist? Voor wie helemaal nieuw is in vijfassig, kunnen bewerkingscentra met 3 + 2 assen een interessante opstap vormen. Meestal gaat het om een drieassig bewerkingscentrum uitgerust met een kantelbare draaitafel om het stuk te positioneren die kan kantelen. De vierde en de vijfde as zitten vast terwijl het stuk verspaand wordt. Toch kan elk vlak van het werkstuk aan de spindel aangeboden worden en ook eerder complexe stukken worden er efficiënt mee gesneden. 

De volgende stap is het toevoegen van mogelijkheden om volledig simultaan te gaan werken. Het voordeel van deze ‘full option’ is dat je het gereedschap dynamisch in de snede kan kantelen, weg van interferenties of de vector constant houden terwijl het over schuine of vrij stromende oppervlakken beweegt. Dit is waarom vijfassig bewerken zo populair is voor het vervaardigen van onderdelen voor lucht- en ruimtevaart, orthopedie of andere industrieën waar gebogen vormen veel voorkomen. Ook voor andere stukken zullen de vijf assen een efficiënter gebruik van de snijgereedschappen faciliteren. Het kantelen van de frees ten opzichte van het werkstukoppervlak ondersteunt een beter gebruik van de freesgroeven, die vaak met de zijkant in plaats van het uiteinde van een frees worden gesneden.

Bij een drieasser heb je weinig alternatieven voor een kogelkopfrees om geronde oppervlakken te genereren. Om een glad oppervlak te krijgen zijn meerdere bewerkingen nodig met zeer kleine stap-overs, wat veel machinetijd kost en mogelijk nog een secundaire bewerking vereist om de kerven glad te maken. Bij vijfassig bewerken kun je zelfs een vlakke frees gebruiken om sommige contouroppervlakken te genereren. De mogelijkheid om toegang te krijgen tot meer kanten van een werkstuk is simpelweg meer uitgesproken met volledige vijfassige besturing, omdat het gereedschap dynamisch weg kan kantelen van interferentiezones op het werkstuk. Volledige vijfassige besturing biedt de mogelijkheid om moeilijk bereikbare vormen te detailleren, zoals de hoeken van kamers of nokken, en daarbij gladdere oppervlakken te creëren. Door deze mogelijkheid kunnen secundaire processen, zoals zinkvonkmachines bij matrijs- en gietwerk, overbodig worden.

Waarom nog niet de hele industrie overstag gegaan is voor vijfassig bewerken? Reden: het programmeren van onderdelen. CAM-systemen zijn de laatste jaren echter geëvolueerd en veel gebruiksvriendelijker geworden. Deze systemen hebben functies waarmee programmeurs vijfassige toolpaden kunnen maken en toch grotendeels werken binnen de drieassige context die ze kennen. Hierdoor kunnen werkplaatsen vertrouwde snijstrategieën toepassen, aangevuld met de extra werkstukkenmerken die vijfassig bewerken biedt. Een ‘krachtige bewerkingsmachine’ kan niet meer gedefinieerd worden door de machine zelf. In de huidige IoT-beweging is software een belangrijke factor om de operationele efficiëntie en productie te verbeteren. Naarmate het aantal bewerkingsmachines toeneemt, is het belangrijk om een efficiënte gecentraliseerde machinebesturing op te bouwen door gebruik te maken van de nieuwste netwerktechnologie.

Bij een investering in vijfassige bewerkingstechnologie is het belangrijk om na te denken over hoe die apparatuur zo productief mogelijk gemaakt kan worden. Daarom worden op deze machines steeds vaker werkstuk- en pallethandlingsopties toegepast. Met kant-en-klare automatiseringsoplossingen zoals palletwisselaars kunnen gebruikers meer rendement halen uit hun investering in machinale bewerking. Automatisering biedt ook een oplossing voor het tekort aan geschoolde arbeidskrachten waarmee de meeste werkplaatsen tegenwoordig te kampen hebben. Met automatisering kunnen vijfassige machines vele uren draaien zonder dat er veel onderhoud nodig is, waardoor de investeringen van werkplaatsen in zowel technologie als mensen optimaal worden benut.