In de wereld van CNC-freesmachines is de overstap van een klassiek 3-assensysteem naar een machine met een 4e as niet zomaar een technisch detail: het is een echte paradigmaverschuiving. Of u nu een industrieel bedrijf, een ambachtsman of een liefhebber van digitale fabricage bent, begrijpen wat 4-assige CNC concreet betekent, kan de manier waarop u complexe onderdelen ontwerpt en produceert volledig veranderen.

Dit artikel helpt u de vierassige bewerking beter te begrijpen, te ontdekken waarom ze een strategisch voordeel wordt in moderne werkplaatsen en te zien hoe bepaalde machines in deze evolutie passen.

Wat is een 4-assige CNC?

Traditioneel beweegt een CNC-freesmachine langs drie richtingen: X (links/rechts), Y (voor/achter) en Z (omhoog/omlaag). Deze configuratie is voldoende voor de meeste eenvoudige bewerkingen of “platte” geometrieën.

Wanneer men echter complexere vormen, patronen rond een cilinder, meerzijdige onderdelen zonder handmatige herpositionering of schuine profielen wil maken, bereikt een 3-assige aanpak zijn grenzen. Een 4-assige CNC-machine voegt daarom een rotatie-as toe, meestal as A genoemd, die het werkstuk rond een van de lineaire assen (vaak de X-as) laat draaien. Deze roterende beweging maakt het mogelijk om oppervlakken rond een cilindrisch volume te bewerken of extra zijden te bereiken zonder het werkstuk handmatig te verplaatsen.

Bij een 4-assige CNC:

• – blijven de bewegingen X, Y en Z beschikbaar,
• – maakt as A de rotatie van het werkstuk mogelijk, wat de bewerkingsmogelijkheden vergroot.

Traditionele bewerking vs. 4-assige bewerking

Om het verschil te visualiseren, stel u een onderdeel voor zoals een as of een complexe cilinder. Op een 3-assige machine moet men doorgaans:

1. het werkstuk positioneren,
2. één zijde bewerken,
3. het werkstuk handmatig herpositioneren na afloop,
4. het proces herhalen voor elke zijde.

Met 4-assige bewerking kan het werkstuk dankzij de rotatie-as in één enkele opspanning worden bewerkt, terwijl het gereedschap alle zijden bereikt naarmate het werkstuk draait. Dit vermindert uitlijnfouten, verkort de stilstand tussen opspanningen en verhoogt de algehele nauwkeurigheid.

Waarom de 4e as alles verandert

Complexere onderdelen realiseren

Het meest voor de hand liggende voordeel is de mogelijkheid om vormen te produceren die met 3 assen moeilijk bereikbaar zijn. Symmetrische objecten rond een centrale as, spiraalvormige profielen, patronen rond ronde gaten of meerzijdige componenten kunnen veel eenvoudiger worden vervaardigd.

Kortere insteltijden

Op een traditionele machine vereist elke wisseling van zijde het herpositioneren van het werkstuk, het opnieuw instellen van het nulpunt en het controleren van de instellingen. Met de 4e as elimineert de geïntegreerde rotatie vaak deze tussenstappen. Dit vermindert niet alleen de insteltijd, maar ook het risico op menselijke fouten.

Hogere precisie

Door het werkstuk in één enkele opspanning te houden en de rotatie nauwkeurig te controleren, worden maatverschillen tussen de verschillende zijden beperkt. Dit voordeel is bijzonder waardevol in toepassingen waar toleranties kritisch zijn, zoals in de luchtvaart, de auto-industrie of de productie van specifieke technische componenten.

Ideaal voor kleine series of prototyping

4-assige machines zijn bijzonder geschikt voor prototyping of kleine series, waar flexibiliteit en snelheid belangrijker zijn dan massaproductie.

Concrete toepassingen van 4-assige CNC

Om concreet te blijven, volgen hier enkele voorbeelden waarbij de 4e as echt het verschil maakt:

Tandwielen, assen, lagers: bewerking van cilindrische onderdelen met details rond de omtrek.
Meerzijdige houders: complexe elementen die boringen of reliëfs aan meerdere zijden vereisen.
Decoratieve stukken of sculpturen: artistieke vormen met vloeiende, doorlopende overgangen.
Snelle prototyping: testen van functionele objecten vóór serieproductie.

Voorbeelden van twee 4-assige compatibele modellen

Carvera: de complete ervaring

De Makera Carvera is ontworpen voor wie een robuuste machine wil die complexe bewerkingen zonder compromissen aankan. Het is een geavanceerde desktop-CNC met slimme functies zoals:

• – automatische gereedschapswissel,
• – automatische bednivellering,
• – optionele integratie van een 4e-asmodule,
• – compatibiliteit met gangbare CAM-software (Fusion 360, VCarve, enz.).

Met toevoeging van de rotatiemodule kan men overstappen op echte 4-assige CNC-bewerking, wat creatieve mogelijkheden opent die veel verder gaan dan wat een eenvoudig 3-assensysteem biedt.

Carvera Air: het toegankelijke compromis

De Makera Carvera Air neemt de essentie van de hogere versie over met een toegankelijkere en vereenvoudigde aanpak, terwijl ze toch een ruime bewerkingscapaciteit behoudt. Enkele belangrijke punten:

• – royale werkruimte voor een desktopmachine,
• – compatibiliteit met een speciale 4e-asmodule die de operationele mogelijkheden uitbreidt.

Op deze machine maakt de 4e-asmodule het mogelijk om cilindrische onderdelen, dubbelzijdige stukken of zelfs complexe 3D-vormen te bewerken, met behoud van hoge precisie dankzij een spelingsvrije harmonische overbrenging.

Een 4e as? Ja, maar stapsgewijs

Bij de overstap van 3 naar 4 assen moeten enkele aspecten in overweging worden genomen:

• – Complexere programmering: het integreren van as A in G-code of 3D-gereedschapspaden vereist een betere beheersing van CAM of het gebruik van software die meerzijdige strategieën ondersteunt.
• – Fysieke beperkingen: zelfs met as A wordt de machine geen volledige 5-assige oplossing; sommige zeer complexe geometrieën vereisen nog geavanceerdere systemen.
• – Een nieuwe denkwijze: het volledig benutten van een 4-assige machine betekent het werkstuk zien als een volledig object dat via rotatie vanuit alle hoeken wordt bewerkt.

Bij machines zoals die van Makera heeft de fabrikant echter verschillende softwarematige hulpfuncties geïntegreerd om deze overgang te vereenvoudigen en de ervaring minder complex te maken, zelfs voor minder ervaren gebruikers.

4-assige CNC en productiviteit: een winnende combinatie mits goed beheerd

Voor een moderne werkplaats – of het nu gaat om maatwerkproductie, prototyping of kleinschalige ambachtelijke productie – biedt de toevoeging van een 4e as:

• – een nieuwe flexibiliteit bij het realiseren van complexe onderdelen,
• – hogere precisie door minder tussentijdse manipulaties,
• – kortere productiecycli, vooral voor meerzijdige componenten.

Het is geen wonderoplossing: men moet de bewerkingsstrategieën herdenken, leren programmeren en een leercurve accepteren. Maar zodra deze stappen zijn doorlopen, zijn de voordelen op het gebied van flexibiliteit en creativiteit aanzienlijk.

Conclusie

Overstappen naar een 4-assige CNC is een strategische keuze voor wie de traditionele grenzen van verspaning wil overstijgen. Het gaat niet alleen om het toevoegen van een functie: het betekent het proces herdenken, de precisie verbeteren, insteltijden verkorten en toegang krijgen tot vormen die vroeger veel complexer te realiseren waren.

Deze machines maken deze capaciteit toegankelijk op een werkbank of in een atelier en openen de deur naar ambitieuzere en veelzijdigere productie.