CNC-Fräsmaschine vs. CNC-Fräser

Viele Hersteller wenden sich für kundenspezifische Teile an CNC-Fräs- und Fräsmaschinen. Aber was ist der Unterschied zwischen einem CNC-Fräser und einer CNC-Fräse? Beide erfüllen ähnliche Funktionen, haben aber sehr unterschiedliche Eigenschaften. Sie verwenden sie mit unterschiedlichen Materialien und müssen bei der Arbeit mit ihnen auf ihre Fähigkeiten achten.

Beide Maschinen sind computergesteuert, daher das Akronym CNC, das für Computer Numerical Control steht. Diese computergesteuerten Maschinen wurden Mitte des 20. Jahrhunderts immer beliebter.

CNC-Maschinen werden von Computerdesignprogrammen ausgeführt, die als Computer Aided Design (CAD) oder Computer Aided Manufacturing (CAM) bezeichnet werden. Sowohl Fräser als auch Fräser arbeiten, indem sie ein Schneidwerkzeug über mehrere Achsen um das Werkstück herum bewegen. Das Werkzeug schneidet in das Werkstück und gibt die gewünschte Form frei. Diese Schnitte können neben vollständigen Schnitten auch Bildhauerei oder Konturierung umfassen.

Sie können CNC-Schneidemaschinen verwenden, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen, von gemütlichen Küchenstühlen bis hin zu winzigen elektronischen Teilen. Sowohl Fräser als auch Fräser verwenden ein Werkzeug namens Schaftfräser oder Fräser, das über eine Vielzahl von Fähigkeiten verfügt. Viele Projekte erfordern mehr als einen Schaftfräser oder Fräser, um die richtige Schnittkombination zu erreichen.

Jeder Maschinentyp arbeitet mit subtraktiver Fertigung, bei der Material vom Teil entfernt wird, anstatt es hinzuzufügen. Ein Beispiel für den entgegengesetzten Prozess, die additive Fertigung, wäre der 3D-Druck, der ein vorhandenes Stück Material nimmt oder von Grund auf neu beginnt und Material hinzufügt, um die gewünschte Form zu erzeugen.

CNC-Fräsen und CNC-Fräsmaschinen erledigen ähnliche Standardaufgaben auf deutlich unterschiedliche Weise. Der erste Schritt besteht darin, den Unterschied zwischen diesen beiden Maschinen zu verstehen, um die beste für Ihre Anwendungen auszuwählen.

Was ist ein CNC-Fräser?

CNC-Fräsen zeichnen sich durch die Materialien aus, die sie verarbeiten können. CNC-Fräser sind nicht dafür ausgelegt, harte Materialien wie Stahl und Titan zu schneiden. Stattdessen würden Sie im Allgemeinen Oberfräsen verwenden, um weichere Materialien wie Kunststoff, Schaumstoff und Holz zu schneiden. Einige Fräser können auch mit weichen Metallen wie Aluminium arbeiten.

Ein Grund, warum CNC-Fräser nur mit weicheren Materialien umgehen können, liegt in der Art und Weise, wie sie das Schneidwerkzeug mit Strom versorgen. Oberfräsen schneiden viel schneller als Fräser, haben aber ein geringeres Drehmoment, da sie die Rotationsgeschwindigkeit verwenden, um die Kraft auf das Werkzeug zu übertragen. Fräser beschleunigen den Bearbeitungsprozess und sind ideal, wenn Sie ein Vielfaches eines Produkts herstellen müssen.

Während die Umdrehungen pro Minute (RPM) eines Routers viel schneller sind als die einer Mühle, sind Mühlen die bessere Wahl für Materialien in Industriequalität, da Router nicht die gleiche Leistung haben. Gleichzeitig bieten Router eine schnelle Reproduktion, wenn Sie konsistente Fertigungsfähigkeiten benötigen, und halten die Schnittzeit auf ein Minimum.

CNC-Fräser sind jedoch nicht so genau wie Fräsmaschinen, daher eignen sich Fräser am besten für Projekte, die ein hohes Maß an Präzision erfordern. Das stationäre Werkstückdesign von Oberfräsen ist teilweise für ihre geringeren Präzisionsfähigkeiten verantwortlich.

CNC-Fräsmaschinen halten ihre Materialien normalerweise auf ihrem Tisch und verwenden den Spindelkopf, um sich über die X-, Y- und Z-Achse zu bewegen. Die meisten Router haben mindestens drei Achsen, aber einige haben vier bis sechs, was sie für kompliziertere Projekte nützlich macht. Im Gegensatz dazu bewegen CNC-Fräser das Material selbst sowie den Schaftfräser und erzielen so genauere Winkel.

CNC-Router-Arbeitsbereich und -Tools

Die Schnittfläche einer CNC-Fräsmaschine ist oft breit genug, um die großen Größen vieler weicherer Materialien aufzunehmen. Wenn Sie beispielsweise in Holz schneiden, können Sie ein Brett verwenden, das mehrere Quadratfuß groß ist.

Während Oberfräsen große Schnittbereiche haben, ist ihr Z-Achsen-Abstand oft flacher, was zu Schwierigkeiten führen kann, wenn versucht wird, einige Werkstücke in die Maschine einzubauen. Router gibt es jedoch in vielen Größen und Typen. Sie können kleine Maschinen für Heimwerkerprojekte und größere Maschinen für industrielle Anwendungen verwenden.

Fräser arbeiten wie Bohrer. Unterschiedliche Werkzeugformen und -größen beeinflussen, wie Ihr Schnitt am Ende aussieht. Sie können unter anderem gerade Bits, Falz-Bits, Fas-Bits, Sicken-Bits und Form-Bits haben.

Jeder Bit hat einen anderen Schaft und eine andere maximale Geschwindigkeit, um die Stabilität und Laufruhe zu erhöhen und das Rattern zu verringern. Router-Bits werden mit der Zeit stumpf, also müssen Sie sie im Auge behalten. Hochwertigere Bits können aufgrund besserer Materialien länger halten.

Warum einen CNC-Fräser wählen?

Da Oberfräsen große Arbeitsflächen haben, ist ihr Design weniger starr als Fräser. Trotzdem verleiht diese räumliche Flexibilität Routern ihre hohen Maschinengeschwindigkeiten.

Oberfräsen sind auch ideal zum Schneiden von Teilen aus großen Plattenmaterialien. Abhängig von der Größe der Oberfräse und den verwendeten Materialien können Sie oft sogar die Kanten eines Bogens schneiden, ohne das Material neu zu positionieren oder die Maschine neu zu programmieren.

Sie können eine Oberfräse verwenden, um großformatige Artikel wie Schilder, Holzschnitzereien und Schrankfronten zu erstellen.

Was ist eine CNC-Fräse?

Bei schweren Arbeiten kommt die CNC-Fräsmaschine ins Spiel. Materialien wie Stahl, Aluminium und sogar Titan werden sich auf einer CNC-Fräse wie zu Hause fühlen.

Die Zugfestigkeit ist ein Maß dafür, wie gut ein Material dem Auseinanderziehen standhält, und gibt die maximale Belastung an, die es aushalten kann, bevor es bricht. Unten sind die Zugfestigkeiten vieler gängiger Bearbeitungsmaterialien, gemessen in Pascal (MPa):

• Holz: 60–100 MPa
• Aluminiumoxid: 350-665 MPa
• Kupferlegierungen: 100–550 MPa
• Edelstähle: 480–2.240 MPa

Die Festigkeit traditioneller Materialien wie Holz unterscheidet sich stark von schwereren Metallen wie Edelstahl. Die stärkeren Metalle benötigen Maschinen, die auf ihre einzigartigen Eigenschaften ausgelegt sind. Diese Substanzen machen das Fräsen zu einem gängigen Ansatz für eine Vielzahl von Maschinenteilen, insbesondere für solche, die eine hohe Präzision und Genauigkeit erfordern.

CNC-Fräser können filigranere Schnitte als Oberfräsen erstellen und eine Genauigkeit von einem Tausendstel Zoll erreichen. Diese Präzision macht Mühlen ideal für die Erstellung detaillierter Stücke. Obwohl CNC-Fräser für die Arbeit mit starken Metallen ausgelegt sind, können sie auch mit einigen weichen Materialien arbeiten. Wenn die Arbeit kompliziert oder empfindlich ist, kann eine Mühle immer noch der richtige Weg für ein weicheres Material sein.

Ein Grund für die Präzision von CNC-Fräsmaschinen ist die Konfiguration der Achsen. Während CNC-Fräser ihre Fräser entlang von Materialien bewegen, die auf dem Tisch bleiben, bewegen Fräser ihre Werkstücke entlang linearer Achsen:

1. Die Spindel der Mühle bewegt sich entlang der X- und Y-Achse.
2. Der Tisch steuert die Z-Achse.
3. Sie können zusätzliche Achsen verwenden, da CNC-Fräsen über fünf für mehr Kontrolle aufnehmen können.

Dieses Achsendesign bietet mehr Freiraum entlang der Z-Achse und ermöglicht dickere Schnitte und kompliziertere Designs. Ein Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass die Fräse selbst das Werkstück umdrehen kann, sodass die Bediener das Werkstück nicht neu positionieren müssen, um andere Seiten zu erreichen. Ein Nachteil ist der kleinere Schnittbereich, aber das ist oft kein Problem, wenn mit höherwertigen Metallen gearbeitet wird, die weniger überschüssiges Material enthalten.

Eine Fräsmaschine ist viel präziser als eine Oberfräse, benötigt aber mehr Zeit, um einen Auftrag abzuschließen. Um die langsamere Geschwindigkeit auszugleichen, verwendet die Mühle mehr Drehmoment. Mit dieser Leistung kann er viel härtere Aufgaben bewältigen, um Materialien von den härtesten Metallen zu entfernen.

Um sicherzustellen, dass sie Hartmetalle schneiden können, sind Fräser viel umfangreicher und teurer als Fräser. Sie bestehen normalerweise aus Gusseisen oder einem anderen unglaublich harten Material. Diese Konstruktion bietet Stabilität und genügend Struktur, um das hohe Drehmoment zu bewältigen.

Eine Fräsmaschine verwendet einen Schaftfräser zum Schneiden. Dieses Stück ähnelt einem Bohrer, da es in vielen verschiedenen Formen und Konfigurationen mit verschiedenen Schnitten erhältlich ist.

Einige Schaftfräser eignen sich besser zum Erstellen bestimmter Formen als andere. Das Auskehlen beispielsweise nimmt ganz andere Qualitäten an, wenn es mit einem Flachfräser oder einem Kugelfräser ausgeführt wird.

Die Form der Nut des Schaftfräsers, also die Richtung der Spirale, beeinflusst auch Ihre Bearbeitung. Die Spannut beeinflusst Aspekte wie Ihre Spanlast, Vorschubgeschwindigkeit und Oberflächengüte. Die Verwendung des richtigen Schaftfräsers für Ihr Projekt ist entscheidend für ein zufriedenstellendes Ergebnis. Die Arbeit mit Metall unterscheidet sich stark von der Arbeit mit Holz oder anderen weichen Materialien, daher müssen Sie mit jemandem zusammenarbeiten, der die Feinheiten dieser Fräspraxis kennt.

Warum eine CNC-Fräse wählen?

Da CNC-Fräser einen kleinen Schneidbereich haben, hat ihr Schneidwerkzeug-Bewegungsbereich ebenfalls einen kleinen Umfang. Während dieses kompakte Design die Größe der Materialien, die Sie verwenden können, begrenzt, macht es die Maschine auch steifer und verleiht ihr die Stärke, die sie zum Schneiden harter Materialien benötigt.

Diese Steifigkeit und der engere Bewegungsbereich ermöglichen auch CNC-Fräsern, genauer zu schneiden. CNC-Fräspräzision ist ideal für die Herstellung von Teilen, die enge Toleranzen erfordern.

Fräser sind am nützlichsten, wenn Sie kleine Teile erstellen, die in größere Maschinen oder andere Baugruppen passen. Sie können sogar Router- und Fräsfunktionen kombinieren, um große, leichte Komponenten und kompliziertere Teile für dasselbe Produkt in einem Geschäft herzustellen.

CNC-Fräser vs. Fräsmaschine – Was ist der Unterschied?

Diese vielseitigen Maschinen können viel erledigen, wenn Sie die richtige für die jeweilige Aufgabe verwenden. Einige der Hauptunterschiede zwischen CNC-Fräsen und CNC-Fräsern sind:

Materialien

Einer der bedeutendsten Unterschiede liegt in den Materialien, die Sie mit diesen Maschinen verwenden können. Abhängig vom Ziel Ihres Projekts müssen Sie möglicherweise überlegen, wie Sie es bearbeiten werden.

Sie können weiche Materialien wie Holz, Schaumstoff und Kunststoff auf beiden schneiden, aber diese Materialien schneiden normalerweise besser auf Oberfräsen. Sie sollten jedes Hartmetall wie Titan und Stahl auf einer Fräsmaschine schneiden, da dies die einzige CNC-Maschine ist, die solch robuste Materialien schneiden kann.

Bearbeitungsgeschwindigkeit

Sie müssen die Maschinengeschwindigkeit in Ihre Entscheidung einbeziehen. Wenn Sie viele Kopien eines Teils erstellen müssen, arbeitet ein Router viel schneller, sodass Sie sie in kürzerer Zeit entwickeln können. Eine CNC-Fräse hingegen bietet unübertroffene Präzision, aber ihr Schneidevorgang dauert viel länger.

Komponententyp

Wenn Sie eine große Bestellung aufgeben, z. B. Teile für ein Flugzeug, benötigen Sie eine präzise Maschine, um qualitativ hochwertige Teile herzustellen. Die Präzision, die für das entscheidende Funktionieren von Großmaschinen erforderlich ist, erfordert das Detail, das eine CNC-Fräse bietet, vorzugsweise eine mit fünf oder mehr Achsen.

Wenn Sie jedoch weniger kritische Komponenten herstellen möchten, insbesondere aus weicherem Material, kann ein CNC-Fräser stark und detailliert genug sein, um die Arbeit zu erledigen.

Genauigkeit

Präzision ist ein wesentlicher Bestandteil der Bearbeitung von Teilen. Wenn Sie Teile für hochsensible Anwendungen benötigen, wie z. B. Ausrüstungsteile, liefert eine CNC-Fräse viel genauere Schnitte als CNC-Fräsen. Die Militär-, Medizin- und Luft- und Raumfahrtindustrie müssen insbesondere die Teilepräzision berücksichtigen. Wenn Menschenleben auf dem Spiel stehen, können Mikrometerunterschiede lebenswichtig sein.

CNC-Fräser sind weniger genau als Fräser und eignen sich am besten für einfache Schnitte auf weichen Materialien. Inzwischen bieten CNC-Fräser Schnitte, die genauer und komplizierter sind als Fräserfunktionen. Die Fräser-Tooltip-Konfiguration ermöglicht komplexere Schnitte und Formen.

Schnittbereich

Da die Maschinen unterschiedliche Platzoptionen haben, müssen Sie den Ausgangspunkt Ihres Projekts berücksichtigen. Wenn schwere Details erforderlich sind, kann eine CNC-Fräse eine tiefere Z-Achse für tiefere Schnitte in der Arbeit bieten. Wenn Ihr Ausgangsmaterial sehr groß oder breit ist, wie z. B. große Holzblöcke oder Schaumstoffbretter, müssen Sie sich möglicherweise für eine Oberfräse entscheiden, die einen großen Schnittbereich hat.

Ähnlichkeiten zwischen Routern und Mühlen

Bei beiden Maschinen profitieren Sie von einem computergesteuerten Gerät. CAD-Software eliminiert menschliche Fehler aus dem physischen Schneidprozess. Sie können das gleiche Stück immer wieder neu erstellen. Oder, wenn Sie nur ein Teil erstellen müssen, können Sie sicher sein, dass die Maschine genau die von Ihnen programmierten Spezifikationen erfüllt.

Die Messungen sind genau und die Schnitte sind scharf und definiert. Die CNC-Bearbeitung verwandelt ein Software-Rendering in ein fertiges Stück aus dem von Ihnen bestimmten Material. CAD-Software erfordert qualifizierte Mitarbeiter, um die Entwürfe effizient und effektiv auszuführen.

Bei beiden Maschinen ist der Prozess typischerweise laut und schmutzig. Wenn Sie keine geschlossene Fräse oder Mühle und ein installiertes Staubsaugsystem haben, landet der Staub des Geräts überall im Geschäft und kann möglicherweise Gesundheits- und Sicherheitsprobleme verursachen. Obwohl die Maschinen relativ einfach zu bedienen sind, muss der Bediener bewährte Standardverfahren anwenden und die geeignete persönliche Schutzausrüstung tragen, um Gehör- oder Atemprobleme zu vermeiden.

Ein erfahrener Bediener sollte auch die Anzeichen eines Projekts kennen, das Probleme hat. Wenn das Stück anfängt zu brennen oder zu zittern oder wenn die Spitze springt, kann es ein Problem mit dem Design oder der Ausrüstung geben.

Beide Maschinen können konsistente Ergebnisse erzielen, die Sie mit der Hand oft nicht erzielen können. Egal, ob Sie Teile für einen Holzstuhl oder eine Ausrüstung für ein Flugzeug herstellen müssen, CNC-Maschinen können dies erledigen.

AMI für CNC-Bearbeitungsprojekte

Für hochmoderne kundenspezifische Bearbeitung erstellt American Micro Industries kundenspezifische Teile für eine Vielzahl von Branchen. Wir haben winzige Teile für die Elektronik, präzise Teile für Luft- und Raumfahrtanwendungen und vieles mehr hergestellt. Andere Bereiche, mit denen wir zusammengearbeitet haben, sind die Militär-, Automobil- und Medizinindustrie.

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