CNC-Präzisionsbearbeitung:Ein detaillierter Leitfaden zum Kennenlernen des Prozesses, der Vorteile und der Anwendungen

Viele Branchen in der heutigen Welt verlassen sich heute auf die CNC-Präzisionsbearbeitung, um hochwertige kundenspezifische Teile zu entwickeln, die detaillierte Anforderungen erfüllen. Präzision ist für verschiedene Anwendungen sehr wichtig, da Teile enge Toleranzanforderungen erfüllen müssen.

Bei der Präzisions-CNC-Bearbeitung werden Computerprogramme verwendet, um Teile herzustellen, die genau den Spezifikationen entsprechen. Dabei kommen verschiedene Techniken und Materialien zum Einsatz. Daher ist ein detailliertes Verständnis des Konzepts erforderlich, damit Sie das Beste aus Ihrem Projekt herausholen können.

In diesem Leitfaden werden der Präzisionsbearbeitungsprozess, die verschiedenen verwendeten Werkzeugmaschinen, ihre Vorteile und Anwendungen erläutert. Wenn Sie auf der Suche nach kundenspezifischen präzisionsgefertigten Teilen sind, lesen Sie diesen Artikel bis zum Ende.

Was ist CNC-Präzisionsbearbeitung?

Die CNC-Präzisionsbearbeitung bezieht sich auf den Prozess der Herstellung von Komponenten durch Ausschneiden und Formen von Rohmaterialien. Computergestütztes Design (CAD) und computergestützte Herstellerpläne (CAM) helfen bei der Bestimmung des geeigneten Schneidprozesses. Diese Programme sind in der Designphase von entscheidender Bedeutung, da sie oft detaillierte 3D-Umrisse enthalten, die eine erfolgreiche Teileerstellung gewährleisten.

Die Hochpräzisionsbearbeitung ist heute ein entscheidender Aspekt der Fertigungsindustrie. Es erfordert die Zusammenarbeit von professionellen Designern und erfahrenen Ingenieuren. Die Designer sind für die Erstellung und Übersetzung des Designs in Fertigungsanweisungen verantwortlich. Der Maschinist sendet dann die endgültige codierte Anweisung in Maschinensprache an die CNC-Ausrüstung, damit der Fertigungsprozess beginnen kann.

Darüber hinaus müssen mehrere Komponenten präzise bearbeitet werden, darunter Automobilteile, medizinische Geräte, elektrische Komponenten und mehr. Der Einsatz fortschrittlicher Werkzeugmaschinen im Präzisionsbearbeitungsprozess hilft bei der Erstellung komplizierter Teile mit komplexen Geometrien. Typische CNC-Maschinen haben Toleranzstandards von +/- 0,005 Zoll. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann jedoch Toleranzen von +/-0,002 Zoll bis +/-0,0002 Zoll erreichen.

Gängige Arten von Präzisions-CNC-Werkzeugmaschinen

Der Präzisionsbearbeitungsprozess umfasst viele Techniken, um qualitativ hochwertige Teile zu liefern. Jede dieser Techniken verwendet unterschiedliche Bearbeitungsgeräte, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Einige Prozesse umfassen eine einzelne CNC-Maschine, während andere mehrere Maschinen umfassen.

Einige der Maschinen, die für einen effektiven CNC-Präzisionsbearbeitungslauf verwendet werden, sind:

1. CNC-Fräsmaschinen

Diese zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, stationäre Rohstoffe durch Verwendung eines rotierenden Schneidwerkzeugs umzuformen. Diese Maschinen helfen bei der Herstellung verschiedener Formen, hauptsächlich plangefräster Merkmale und peripher gefräster Merkmale.

Die plangefrästen Merkmale umfassen flache Oberflächen und flache Hohlräume, während die peripher gefrästen Merkmale tiefere Hohlräume wie Gewinde und Schlitze sind. Präzisions-CNC-Fräsmaschinen helfen bei der Herstellung von hauptsächlich quadratischen und rechteckigen Komponenten mit verschiedenen Merkmalen.

2. CNC-Dreh- und Drehmaschinen

Im Gegensatz zu den Fräsmaschinen können diese Rohmaterialien drehen (oder rotieren), während die Schneidwerkzeuge während des Betriebs stationär bleiben. In diesem Fall bewegen sich die Schneidwerkzeuge linear entlang des Wendestangenmaterials. Dadurch sind sie in der Lage, Materialien um diesen Umfang herum zu entfernen, um den gewünschten Durchmesser und das gewünschte Merkmal zu erreichen.

CNC-Swiss-Drehmaschinen sind Arten von CNC-Drehmaschinen. Diese Maschinen drehen Werkstücke und schieben sie axial durch Führungsbuchsen in das Bearbeitungswerkzeug. Mit CNC-Swiss-Drehmaschinen können Sie sicher sein, dass das Werkstück besser unterstützt wird, da die Ausrüstung das Teil formt. Dies führt zu Komponenten mit engeren Toleranzen.

CNC-Drehmaschinen erzeugen äußere und innere Merkmale an Bauteilen. Zu diesen Merkmalen gehören Bohrungen, aufgeweitete und gebohrte Löcher, Räumnadeln, Kegel und Gewinde, Gewindebohrungen und Schlitze. Die Komponenten, die Sie auf diesen Maschinen erhalten können, sind also Bolzen, Schrauben, Teller, Wellen usw.

3. CNC-Bohrmaschinen

Bohren ist ein Präzisionsbearbeitungsprozess, bei dem rotierende Bohrer verwendet werden, um zylindrische Löcher in Materialien zu erzeugen. Diese Bohrer sind Mehrpunktgeräte, die Späne von den Werkstücken fernhalten und eine fortschrittliche Lochbearbeitung gewährleisten.

Gängige Beispiele für Bohrer für die Präzisions-CNC-Bearbeitung sind:

• Erkennungsübungen. Sie helfen dabei, seichte Löcher oder Pilotlöcher zu erzeugen.
• Bohrmaschinen. Diese sind wichtig für benutzerdefinierte Bohraufgaben.
• Schraubmaschinenbohrer. Sie erzeugen Löcher ohne ein anfängliches Pilotloch.
• Spannreibahlen. Sie helfen, zuvor erstellte Löcher zu vergrößern.
• Peckbohrer. Sie reduzieren die Anzahl der von Werkstücken erzeugten Späne.

4. Elektroerosionsmaschinen (EDM)

Bei der Funkenerosionsbearbeitung (EDM) werden kontrollierte elektrische Funken verwendet, um Materialien in gewünschte Formen zu bringen. Viele Maschinisten bezeichnen es auch als Funkenerosion, Funkenbearbeitung, Senkerodieren oder Drahtbrennen. Dabei platziert der Techniker das Bauteil unter einem Elektrodendraht.

Die programmierte Maschine gibt dann elektrische Entladungen von diesem Draht ab, wodurch intensive Hitze entsteht. Die Hitze schmilzt das Material und wird mit einer elektrolytischen Flüssigkeit gespült, um das gewünschte Merkmal oder die gewünschte Form zu erhalten.

Darüber hinaus erzeugt EDM präzise Schlitze, Mikrolöcher, abgewinkelte oder konische Merkmale und mehrere andere komplexe Merkmale an Werkstücken. Es ist das ideale Verfahren für normalerweise schwer zerspanbare Hartmetalle.

5. CNC-Plasmaschneidemaschinen

Diese Werkzeuge helfen beim Schneiden von Materialien mit einem leistungsstarken, computergesteuerten Plasmabrenner. Diese Plasmabrenner können Temperaturen über 50.000 Grad Fahrenheit erreichen. Dadurch können sie Werkstücke leicht schmelzen und Schnitte im Material erzeugen.

Bei Plasmaschneidmaschinen verwendete Materialien müssen elektrisch leitfähig sein. Beispiele für solche Materialien sind Stahl, Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Messing.

6. CNC-Präzisionsschleifmaschinen

Sie benötigen Präzisionsschleifmaschinen, wenn Sie eine CNC-Präzisionsbearbeitung benötigen, die die Anforderungen an eine glatte Oberflächenrauheit erfüllt. Diese Schleifmaschinen sind entscheidend für die Herstellung von Teilen mit außergewöhnlicher Genauigkeit. Im Allgemeinen erzeugen CNC-Drehmaschinen und CNC-Fräser oft zuerst raue Oberflächen. Anschließend werden die Schleifmaschinen für die abschließende Oberflächenbearbeitung benötigt.

Materialien für die CNC-Präzisionsbearbeitung

Der Präzisionsbearbeitungsprozess kann an einer Vielzahl von Materialien arbeiten. Diese CNC-Bearbeitungsmaterialien werden im Allgemeinen klassifiziert unter:

Metalle

Die Präzisions-CNC-Bearbeitung eignet sich gut für mehrere Metalle, unabhängig von ihrer Härte oder Festigkeit. Dieser Prozess verwendet fortschrittliche Technologien, die eine effektive Bearbeitung dieser Metalle gewährleisten.

Die gängigen Metalle für die CNC-Präzisionsbearbeitung sind:

• Aluminium
• Stahl
• Edelstahl
• Kupfer
• Messing
• Bronze
• Titan

Kunststoffe

Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann mit einfachen oder technischen Kunststoffmaterialien arbeiten. Das Verfahren liefert Qualitätsprodukte zu wettbewerbsfähigen Preisen, unabhängig von Ihrer Kunststoffwahl.

Einige der Rohstoffe für die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen sind:

• Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
• Polycarbonat (PC)
• Poly(methylmethacrylat) (PMMA)
• Polyoxymethylen (POM)
• Polyamid (PA)

Wir haben die gängigsten Materialien für die Präzisions-CNC-Bearbeitung hervorgehoben. WayKen bietet jedoch eine umfassende und umfangreichste Liste von Materialien für kundenspezifische Präzisionsbearbeitungsanforderungen.

Vorteile der Hochpräzisionsbearbeitung

Präzision und Wiederholgenauigkeit sind entscheidende Voraussetzungen für eine wirtschaftliche und qualitativ hochwertige Bearbeitung. Im Allgemeinen zeichnet sich die CNC-Präzisionsbearbeitung in mehrfacher Hinsicht aus, um die Leistungs- und Qualitätsanforderungen zu erfüllen. Zu den Vorteilen dieses Prozesses gehören:

1. Erstklassige Bearbeitungstechnologie

Die Präzisions-CNC-Bearbeitungsausrüstung ist eine hochmoderne Technologie, die den Industrie 4.0-Standards treu bleibt. Es eliminiert übermäßige Arbeitsanforderungen und betreibt schwere Maschinen.

Unabhängig von der verwendeten CNC-Werkzeugmaschine ermöglichen Computerprogramme heute die Automatisierung der meisten Vorgänge. Sie sind „lebende Bediener“, die Schneidwerkzeuge manipulieren und verschiedene Rohmaterialien zu gewünschten Endprodukten formen.

2. Verbesserte Leistung und Zuverlässigkeit

Während einige Anwendungen traditionelle Bearbeitungsergebnisse akzeptieren können, haben andere enge Toleranzanforderungen. Diese Anforderungen erfordern eine hochpräzise Bearbeitung.

Darüber hinaus benötigen die meisten Branchen oft viele identische Teile. Dies ist nur mit der Wiederholgenauigkeit einer präzisen CNC-Bearbeitung möglich. Qualitätsprozesse sind immer vorhanden, wobei CNC-Maschinen ähnliche Schnitte anwenden und bei allen Teilen die gleiche Qualität beibehalten.

3. Umfangreiches Anwendungsspektrum

Präzisionsbearbeitungsprozesse sind mit mehreren Materialien kompatibel, einschließlich hochwertiger Metalle und Kunststoffe. Diese Flexibilität hilft Unternehmen unterschiedlicher Größe, wettbewerbsfähig zu bleiben und kundenspezifische Designs und Teile anzubieten.

Darüber hinaus kann das wiederholte Erreichen enger Konstruktionstoleranzen dazu beitragen, das Vertrauen der Kunden aufzubauen. Mehrere Branchen können von der Präzisions-CNC-Bearbeitung profitieren, darunter Automobil, Metallverarbeitung, Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt, Landwirtschaft, Konsumgüter usw.

4. Zuverlässige Teilequalität

Die Qualität der CNC-Präzisionsbearbeitung ist unübertroffen. Es eliminiert alle Variationen, die bei der konventionellen Bearbeitung aufgrund der Verwendung von numerischer Computersteuerung auftreten.

Der Prozess kann mehrere Stunden dauern und erfordert nur minimale Wartung und fortschrittliche Software, um die Designanforderungen zu erfüllen. Infolgedessen können selbst die komplexesten Teile mit fortschrittlichen Prozessen erstellt werden, um die höchste Qualität zu gewährleisten, die die Kundenerwartungen übertrifft.

5. Reduzierte Zykluszeiten und niedrigere Arbeitskosten

Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann aufgrund ihrer verbesserten Bearbeitungsautomatisierung und Programmierfähigkeiten ohne Unterbrechungen der Maschinennutzung höhere Produktionsanforderungen erfüllen. Hochpräzisionsmaschinen sind auf hohe Genauigkeit und wiederholbare Ergebnisse ausgelegt.

Die herkömmliche Bearbeitung erfordert jedoch eine manuelle Überwachung und Anpassung der Werkzeug- und Laufgeschwindigkeiten. Andererseits kann eine CNC-Maschine offline erstellte Programme ausführen. Ein Maschinenbediener kann Bearbeitungszentren umrüsten und verschiedene Produktionen fahren. Der Bediener wartet Lastteile und Werkzeuge und führt Offline-Entgratung und Qualitätskontrolle durch.

Daher erfordert die Struktur sehr wenige Bediener für den Überwachungsprozess, wodurch die Arbeitskosten gesenkt werden. Ebenso sorgt es für eine schnellere Erstellung von Komponenten, unabhängig von der Menge.

Anwendungen der CNC-Präzisionsbearbeitung

Die Präzisions-CNC-Bearbeitung ist aufgrund der schnelleren Produktion, der Kosteneffizienz, der vielfältigen Anwendungen und der hohen Produktqualität eine bekannte Technik für verschiedene Branchen. Seine Vorteile sind in diesen Branchen nützlich.

1. Automobilindustrie

Die Automobilindustrie ist ein revolutionierter Bereich in der heutigen Welt. Jeden Tag kommen neue innovative Autoteile mit aktuellen Fahrzeugiterationen auf den Markt. Automobilunternehmen bevorzugen die CNC-Präzisionsbearbeitung, um hochwertige Prototypen zu entwickeln, bevor sie in die Serienproduktion übergehen. Dies ermöglicht funktionale Markttests und gegebenenfalls Änderungen am Design.

2. Medizinische Industrie

Geräte im Gesundheitswesen erfordern aufgrund ihrer Toleranzvorgaben höchste Präzision. Werkzeuge wie Orthesen, Sicherheitsgehäuse, Implantate, MRT-Anpassungen und viele mehr haben oft enge Toleranzen. Dies kann nur durch präzise CNC-Bearbeitung erreicht werden.

3. Luft- und Raumfahrtindustrie

Wie bei Automobilen erfordern auch Flugzeuge und andere Luft- und Raumfahrtfahrzeuge ein hohes Maß an Genauigkeit. Fehler an diesen Teilen können Menschenleben gefährden. Daher hilft die hochpräzise Bearbeitung bei der Herstellung von Teilen für diese Branche. Zu diesen Komponenten gehören Fahrwerksöffnungen, Buchsen, Verteiler, Tragflächen usw.

4. Elektronikindustrie

Die Unterhaltungselektronikindustrie erlebt derzeit ein ernsthaftes Downsizing und benötigt kleinere und leistungsfähigere Komponenten. Diese Teile sind so konstruiert, dass sie kompakt und leicht sind. Die CNC-Präzisionsbearbeitung kann diese Anforderungen erfüllen und dabei selbst bei Massenproduktionen sehr enge Toleranzen einhalten. CNC-Maschinen können Komponenten wie Halbleiter, Kühlkörper, Leiterplatten und andere Komponenten der Unterhaltungselektronik herstellen.

5. Militär- und Verteidigungsindustrie

Die Verteidigungssysteme in verschiedenen Nationen haben jetzt neue Designs für Verteidigungssysteme, und die Präzisions-CNC-Bearbeitung ist der relevanteste Prozess, um diese Designs zum Leben zu erwecken. Mehrere Komponenten können mit verschiedenen verfügbaren Materialien und Techniken hergestellt werden, darunter Munition, Kommunikationskomponenten, Planteile usw.

Schlussfolgerung

Die CNC-Präzisionsbearbeitung ist eine effiziente Technik zur Herstellung kundenspezifischer präzisionsgefertigter Teile. Neben der Herstellung hervorragender Komponenten spart es auch Kosten und hilft Ihnen, Ihre Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Infolgedessen kann eine Präzisions-CNC-Maschinenwerkstatt eine bessere Teileleistung sicherstellen, um das Endergebnis Ihres Unternehmens zu verbessern.

Es ist wichtig, mit einer zuverlässigen CNC-Maschinenwerkstatt mit einer eigenen Konstruktionsabteilung zusammenzuarbeiten, wenn Sie das beste Ergebnis erzielen möchten. WayKen verfügt über ein Team von erfahrenen Technikern mit umfassenden Kenntnissen in Präzisionsbearbeitungstechniken. Ausgestattet mit 3-, 4-, 5-Achsen-CNC-Maschinen sind wir bereit, hochwertige und aufwendig gestaltete Metall- und Kunststoffteile herzustellen, damit Sie in Ihrer Branche wettbewerbsfähig bleiben. Fordern Sie noch heute ein Angebot für erstklassige Präzisionsbearbeitungsdienste an.

Starten Sie Ihr Projekt mit einem kostenlosen Angebot

Häufig gestellte Fragen

Wie präzise kann eine CNC-Maschine sein?

CNC-Maschinen können ein sehr hohes Maß an Genauigkeit liefern und helfen Ihnen dabei, extrem enge Toleranzanforderungen einzuhalten. Unabhängig von der Komplexität Ihrer Teile ist die CNC-Präzisionsbearbeitung die Technik der Wahl.

Was sind die Toleranzgrenzen für die CNC-Präzisionsbearbeitung?

Die Standardtoleranzgrenze für die CNC-Bearbeitung liegt bei etwa +/-0,005 Zoll (0,127 mm). Andererseits kann die Präzisionsbearbeitung bis zu +/-0,0002 Zoll (0,00508 mm) erreichen.

Was ist die präziseste CNC-Maschine?

5-Achsen-CNC-Maschinen sind die präzisesten und schnellsten Präzisions-CNC-Fräsmaschinen, die es gibt. Die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung verwendet die x-, y- und z-Linearachsen, die sich in zwei verschiedenen Achsen (A und B) drehen können. Daher kann das Werkzeug Werkstücke aus allen Richtungen formen.