Eine 4-Achs-CNC-Holzfräse ist eine leistungsstarke und vielseitige Maschine für anspruchsvolle Holzbearbeitungsanwendungen. Im Vergleich zu herkömmlichen 3-Achs-CNC-Fräsen verfügt diese Maschine über eine zusätzliche Drehachse (A-Achse), die die hochpräzise Bearbeitung zylindrischer und gekrümmter Oberflächen ermöglicht.
Dadurch eignet es sich ideal für die Herstellung komplexer 3D-Designs wie Tischbeine, Stuhlbeine, Holzsäulen, Skulpturen und dekorative Möbelkomponenten.
Das 4 Achs CNC Router wird in der Holz-, Metall- und Verbundwerkstoffindustrie weit verbreitet eingesetzt:
• Möbel- und Schrankbau: Holztüren, Paneele, Büromöbel, Treppengeländer, Tischbeine, Massivholzschränke und dekorative Zuschnitte. • Holzbearbeitung und Tischlerei: Reliefskulpturen, Durchbrucharbeiten, Musikinstrumente, Spielautomaten, Computertische und individuelle Holzprojekte. • Beschilderung und Werbung: Acryl- und PVC-Zuschnitt, Logoproduktion, Schilder, Leuchtkastenformen und dekorative Kunststoffpaneele. • Metall- und Verbundwerkstoffverarbeitung: Aluminiumbleche, Aluminium-Kunststoff-Platten, Wabenplatten, Kupfer, Edelstahl und andere Metallteile. • 3D-Zuschnitt und Prototypenbau: Skulpturen, Statuen, 3D-Architekturmodelle, Automobil- und Luftfahrtkomponenten, Spezialformen und Industrieprototypen. • Plattenverarbeitung und Spezialmaterialien: MDF, Sperrholz, Epoxidharz, ABS, PP, PE, Kunststein, Schaumstoff und Verbundplatten.
| Normen | Details |
|---|---|
| Marke | iGOLDENCNCanpassbare OEM-Optionen |
| Tabellengrößen | 2′ x 3′, 2′ x 4′, 4′ x 4′, 4′ x 6′, 4′ x 8′, 5′ x 10′, 6′ x 12′ (anpassbar für industrielle Anwendungen) |
| Achsen | 4 Achs CNC Router |
| Kompetenzen | 3D-Skulptur, Reliefskulptur, Zylinder- und Mehrflächenbearbeitung |
| Materialien | Holz, MDF, Sperrholz, Acryl, Kunststoff, Aluminium, Kupfer, Messing, Edelstahl, Schaumstoff, Stein, Verbundwerkstoffe |
| Zu den Arten | CNC-Fräsmaschinen für Hobbyanwender, industrielle CNC-Fräsmaschinen für gewerbliche/industrielle Anwendungen |
| Kompatible Software | ArtCAM, Type3, Cabinet Vision, CorelDraw, UG, SolidWorks, MeshCAM, AlphaCAM, UcanCAM, MasterCAM, CASmate, PowerMILL, Fusion360, Aspire, AutoCAD, Autodesk Inventor, Alibre, Rhinoceros 3D |
| Regler | Mach3, Mach4, Ncstudio, OSAI, Siemens, Syntec, LNC, FANUC (anpassbar für die industrielle Automatisierung) |
| Preisspanne | 2,580 $ – 38,000 $ (abhängig von Tischgröße, Spindelleistung und optionalen Ausstattungsmerkmalen) |
| OEM- und kundenspezifische Dienste | Kundenspezifischer Arbeitsbereich der X/Y/Z-Achse, Spindelleistung, Konfiguration der Drehachse |
| Optionale Teile und Zubehör | Staubabsaugung, Vakuumpumpe, Kühlsystem, Servomotoren, Colombo-Spindel, automatischer Werkzeugwechsler |
Drehachse vierte Achse (A-Achse – Werkstückrotation)
Die rotierende vierte Achse besteht aus einem servogesteuerten Spannfutter mit Reitstock, das parallel zur X-Achse auf dem Maschinentisch montiert ist. Sie spannt ein zylindrisches oder nahezu zylindrisches Werkstück – beispielsweise einen Drechselrohling, einen Massivholzdübel oder ein vorbereitetes Vierkantmaterial – und dreht es CNC-gesteuert um seine Längsachse, während sich der Fräser gleichzeitig in X-, Y- und Z-Richtung bewegt. Durch die Kombination aus Werkstückrotation (A-Achse) und linearer Werkzeugbewegung (X, Y, Z) kann der Fräser Profile, Nuten, Spiralen und dekorative Muster über den gesamten Umfang des rotierenden Werkstücks fräsen. So entstehen Stuhlbeine, Tischfüße, Ziergeländer, gedrehte Säulen, Treppenpfosten und alle anderen Möbel- oder Architekturelemente mit rundem oder komplexem Querschnitt, die mehrseitig bearbeitet werden müssen.
Schwenkkopf, vierte Achse (A-Achse – Spindelneigung)
Die vierte Achse des Schwenkkopfes neigt die Spindel selbst und dreht den Schneidkopf von der Vertikalen in verschiedene Winkelpositionen innerhalb eines definierten Bereichs, typischerweise 0° bis 90° oder darüber hinaus. Anstatt das Werkstück zu drehen, verändert der Schwenkkopf den Anstellwinkel des Schneidwerkzeugs relativ zu einem flachen Werkstück, das auf dem Tisch stationär bleibt. Diese Konfiguration ist ideal für das Schneiden von Fasen, das Fräsen von Winkelprofilen, die Bearbeitung von Gehrungsflächen, das Fräsen von V-Nuten in komplexen Winkeln und alle Bearbeitungsvorgänge, bei denen der Schnitt nicht senkrecht zum Werkstück erfolgen muss – ohne die aufwendige Vorrichtung, die zum manuellen Neigen des Werkstücks erforderlich wäre.
Die IGOLDENCNC 4-Achs-CNC-Holzfräsmaschine ist in beiden Konfigurationen sowie in kombinierten Konfigurationen erhältlich, bei denen sowohl die Drehwerkstückfunktion als auch die Schwenkkopfneigung auf derselben Maschine verfügbar sind. Dadurch können Sie den vierten Achsentyp auswählen, der Ihren spezifischen Produktionsanforderungen entspricht.
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Das genaue Verständnis dafür, welchen Beitrag jede Achse zur Leistungsfähigkeit des IGOLDENCNC 4-Achs-Systems leistet, verankert die Spezifikation in der praktischen Realität der Holzbearbeitungsproduktion.
X-Achse – Portalverfahrweg
Die X-Achse bewegt den Portalrahmen entlang des Maschinentisches – die primäre Linearachse für lange Schnitte und die Achse, die den Fräser bei Rotationsbearbeitungen entlang eines rotierenden Werkstücks führt. Beim Betrieb mit der Rotationsachse erzeugt die Vorschubbewegung der X-Achse in Kombination mit der Drehung der A-Achse die spiralförmige Werkzeugbahngeometrie, die für Spiralnuten, gedrehte Säulenprofile und geschwungene Dekormuster sorgt. Der Verfahrweg der X-Achse bestimmt die maximale Werkstück- oder Plattenlänge, die die Maschine bearbeiten kann – in der Standardkonfiguration 4'×8' von IGOLDENCNC beträgt der Verfahrweg der X-Achse 2,440 mm mit Freiraum an beiden Enden.
Y-Achse — Spindeltraverse
Die Y-Achse bewegt die Spindeleinheit entlang des Portalbalkens und führt so den Fräser seitlich über das Werkstück. Bei Anwendungen mit Drehachsen bestimmt die Positionierung der Y-Achse den seitlichen Versatz des Fräsers von der Drehachsenachse und steuert damit den effektiven Durchmesser des bearbeiteten Bereichs an jeder beliebigen Position der A- und X-Achse. Bei Profilen mit einem Übergang von größerem zu kleinerem Durchmesser entlang der Werkstücklänge koordiniert das CAM-Programm die Bewegung der Y-Achse gleichzeitig mit der Bewegung der X- und A-Achse, um den programmierten Durchmesserübergang zu erzeugen.
Z-Achse — Spindelhöhe
Die Z-Achse steuert die vertikale Position des Fräsers und legt die Schnitttiefe für alle Bearbeitungsvorgänge fest. Zudem ermöglicht sie die erforderlichen Freiraumhöhen für schnelle Übergänge zwischen den Bearbeitungsbahnen. Bei Drehachsen bestimmt die Kombination aus Z- und Y-Achsenposition die effektive Schnitttiefe im rotierenden Werkstück an jedem Programmpunkt. Die Z-Achse steuert außerdem den Übergang zwischen den Bearbeitungsvorgängen an einer kombinierten 4-Achs-Maschine – sie hebt den Fräser automatisch auf die erforderliche Freiraumhöhe zwischen einem Drehfräsvorgang und einem anschließenden Planbohrvorgang an.
A-Achse – Die vierte Achse (Dreh- oder Schwenkkopf)
Die A-Achse ist die entscheidende zusätzliche Fähigkeit der 4-Achs-Konfiguration – und ihr praktischer Nutzen hängt davon ab, ob es sich bei der vierten Achse um eine drehbare Werkstückeinheit oder eine Schwenkkopfspindel-Neigungseinheit handelt.
Als DrehachseDie A-Achse dreht das Werkstück servogesteuert kontinuierlich, während sich die X-, Y- und Z-Achse gleichzeitig bewegen. Dadurch kann der Fräser jedes beliebige Profil entlang des gesamten 360°-Umfangs des rotierenden Werkstücks fräsen. Spiralnuten erfordern einen koordinierten X-Vorschub und eine koordinierte A-Achsen-Rotation. Facettenprofile müssen durch die A-Achse an jede Flächenposition angesteuert werden. Exzentrische Kurvenscheiben erfordern eine mit der A-Achsen-Rotation synchronisierte Y-Achsen-Verstellung. Die gesamte Bandbreite klassischer und moderner Drechselmöbelprofile lässt sich durch verschiedene Kombinationen koordinierter X-, Y-, Z- und A-Bewegungen realisieren.
Als SchwenkkopfachseDie A-Achse neigt die Spindel von der Vertikalen zum programmierten Schnittwinkel. Dadurch sind Fasenschnitte, Winkelprofilfräsen, Gehrungsschnitte und V-Nuten in jedem Winkel innerhalb des Schwenkbereichs ohne Werkstückumpositionierung möglich. Bei Bearbeitungen mit festem Winkel wird die A-Achse vor Schnittbeginn im programmierten Winkel fixiert. Bearbeitungen mit stufenlos veränderlichem Winkel – wie gekrümmte Fasenprofile und komplexe Winkelübergänge – interpolieren alle vier Achsen gleichzeitig, um sanfte Winkelübergänge entlang der Schnittlinie zu gewährleisten.
A 3-Achsen-CNC-Holzfräser Die Fräse bewegt ihr Schneidwerkzeug in drei linearen Richtungen – X (Länge), Y (Breite) und Z (Höhe) –, während die Spindel stets senkrecht nach unten zeigt. Dies ist völlig ausreichend für das Schneiden von Flachplatten, das Ausfräsen von Taschen, das Profilieren und Gravieren. Eine 4-Achs-Fräse bietet zusätzlich eine vierte, unabhängige Achse: entweder eine Dreheinheit, die zylindrische Werkstücke so dreht, dass alle Flächen dem Fräser zugänglich sind, oder einen Schwenkkopf, der die Spindel für Gehrungs- und Fasenschnitte in Winkelpositionen neigt. Die vierte Achse ermöglicht Holzbearbeitungsvorgänge, die mit einer 3-Achs-Maschine geometrisch nicht möglich sind: das Schnitzen von Stuhlbeinen und Balustern, das Herstellen von spiralförmig geriffelten Säulen, das Fräsen von Fasen ohne Neigen des Werkstücks und das Bearbeiten von abgewinkelten Verbindungsflächen – alles auf einer einzigen CNC-Plattform.
Für die Serienfertigung von Werkstücken mit einheitlichen Profilen – Stuhlbeine, Tischfüße und Standard-Architekturbaluster – ersetzt die 4-Achs-Drehanlage von IGOLDENCNC die Holzdrehbank. Sie bietet eine überlegene Maßgenauigkeit, kürzere Zykluszeiten in der Serienfertigung und ermöglicht die Bearbeitung von nicht-runden Profilen (facettierte Säulen, kannelierte Pilaster und geschnitzte Paneelabschnitte), die mit einer Drehbank nicht realisierbar sind. Für das freie, künstlerische Drechseln, bei dem der Handwerker das Profil interaktiv während der Rotation des Werkstücks entwickelt – ein handwerklich anspruchsvoller, kreativer Prozess –, bleibt die Drehbank das geeignete Werkzeug. Die meisten Möbelhersteller stellen fest, dass das 4-Achs-System von IGOLDENCNC 80–90 % ihrer Anforderungen an zylindrische Bauteile produktiver erfüllt als das Drehen auf einer Drehbank. Die Drehbank bleibt dabei für die verbleibenden künstlerischen und unregelmäßigen Arbeiten erhalten.
Die 4-Achs-Drehkonfiguration eignet sich besonders für: Stuhlbeine, Tischfüße und -gestelle, dekorative Baluster und Treppenpfosten, gedrehte und spiralförmige Säulen, Möbelknöpfe und -griffe, geschnitzte Architekturelemente sowie alle Bauteile mit rundem oder nahezu rundem Querschnitt, die an mehreren Seiten verziert oder profiliert werden sollen. Die 4-Achs-Schwenkkopfkonfiguration eignet sich besonders für: abgeschrägte Schranktürkanten, die Vorbereitung von schrägen Möbelverbindungen, gefaste Kanten von Architekturpaneelen, V-Nut-Schriftzüge und -Beschriftungen in komplexen Winkeln, die Vorbereitung von Gehrungsflächen für Rahmen- und Paneelkonstruktionen sowie das Fräsen von geneigten Oberflächen an ergonomischen Möbelformen.
