AC/BC Tisch für 5-Achsen CNC Erweiterung
Rundtisch mit zwei Drehachsen – erweitert eine DIY-CNC-Fräse auf 4- und 5-Achsen-Bearbeitung
Dieses Projekt erweitert meine selbstgebaute CNC-Fräse um einen Rundtisch für die 4- und 5-Achsen-Bearbeitung. Der Tisch kann entweder als einzelne zusätzliche Drehachse oder als Einheit mit zwei Drehachsen in AC- oder BC-Konfiguration eingesetzt werden.
Ziel war es, eine kompakte und bezahlbare Lösung zu entwickeln, die bei Bedarf auf der bestehenden CNC-Fräse montiert werden kann. Damit lassen sich Werkstücke von mehreren Seiten bearbeiten, positionierte Merkmale herstellen, zylindrische Teile gravieren und erste Erfahrungen mit simultaner Mehrachsenbearbeitung sammeln.
Das Projekt ist bewusst als DIY-Entwicklungsplattform gedacht. Es handelt sich nicht um ein kommerzielles Serienprodukt, sondern um ein laufend weiterentwickeltes Konzept zum Lernen, Testen und Nachbauen.
Konzept und Konstruktion
Der Rundtisch wurde mit möglichst gut verfügbaren Komponenten und Teilen konzipiert, die sich in einer Hobbywerkstatt herstellen oder anpassen lassen. Die CAD-Modelle enthalten die massgebenden Geometrien und Schnittstellen und sollten deshalb immer als wichtigste Referenz für Abmessungen und Montage verwendet werden.
Bei der Konstruktion standen folgende Punkte im Vordergrund:
- kompakte Abmessungen für den Einsatz auf einer Hobby-CNC
- ausreichende Steifigkeit für leichte Fräsarbeiten
- modularer Einsatz als 4. Achse oder als vollständiger 5-Achsen-Tisch
- gut verfügbare Komponenten und einfacher Aufbau
- unkomplizierte Integration in eine Mehrachsen-CNC-Steuerung
Je nach Maschine, Spindel, Werkzeug und Material verringert der Rundtisch natürlich den verfügbaren Arbeitsraum. Eine sorgfältige Einrichtung, Kollisionskontrolle und zurückhaltende Schnittwerte sind bei der Verwendung besonders wichtig.
Für die Programmierung arbeite ich an einem eigenen 5-Achsen CAM Mas 5 Achsen CAM
.Einsatz als 4. Achse
Als einzelne Drehachse eignet sich der Tisch besonders gut für indexierte Bearbeitungen. Das Werkstück kann zwischen den einzelnen Arbeitsgängen präzise gedreht werden, sodass mehrere Seiten ohne manuelles Umspannen bearbeitet werden können.
Typische Anwendungen sind:
- Bohren oder Fräsen von Merkmalen rund um ein zylindrisches Werkstück
- Gravieren von runden Teilen
- Herstellen von Flächen, Bohrungen oder Nuten in definierten Winkeln
- Bearbeiten kleiner mehrseitiger Bauteile
- weniger Einrichtaufwand bei mehreren Bearbeitungsorientierungen
Wer nur eine einzelne Drehachse benötigt, findet in meiner separaten 4. CNC-Achse die einfachere Variante mit 80-mm-Spannfutter.
5-Achsen-Konfiguration
Mit zwei Drehachsen lässt sich das Werkstück drehen und kippen. Dadurch ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, insbesondere bei Teilen mit schrägen Flächen oder Merkmalen, die mit einer klassischen 3-Achsen-Fräse nur schwer erreichbar sind.
Eine 5-Achsen-Konfiguration benötigt jedoch deutlich mehr Vorbereitung als die konventionelle Bearbeitung. CAM-Strategie, Maschinenkinematik, Postprozessor und Steuerungskonfiguration müssen zur verwendeten AC- oder BC-Anordnung passen. Bevor echte Werkstücke bearbeitet werden, sollten Werkzeugwege immer zuerst in der Simulation und anschliessend über dem Werkstück ohne Spanabnahme getestet werden.
Die Ansteuerung der zusätzlichen Achsen übernimmt bei mir der 6-Achsen-CNC-Controller.
CAD-Modelle
Die CAD-Modelle enthalten die gesamte Konstruktion und sind der beste Einstieg für alle, die den Tisch nachbauen oder an die eigene Maschine anpassen möchten.
Der Tisch im Einsatz
Die Videos zeigen den Rundtisch im praktischen Einsatz. Der Prototyp wurde gebaut, um die Möglichkeiten der Mehrachsenbearbeitung auf einer DIY-CNC-Plattform zu untersuchen und weiterzuentwickeln. Die zweite, längere Aufnahme zeigt einen vollständigen Bearbeitungsgang mit beiden Drehachsen.
Hinweise für Nachbauer
Jede CNC-Maschine ist anders. Motorisierung, Übersetzungen, Treiber, Steuerungsparameter, Endschalter und Referenzfahrten müssen gegebenenfalls an die eigene Maschine angepasst werden. Auch die mechanische Ausrichtung und die Einstellung des Umkehrspiels haben einen grossen Einfluss auf das spätere Bearbeitungsergebnis.
Dieses Projekt wird als Inspiration und für persönliche Experimente veröffentlicht.