CNC-Maschinen:Typen, Teile und Vorteile

Seit ihrer Einführung haben CNC-Maschinen die allgemeine Perspektive der Fertigungsindustrie revolutioniert. Diese übermäßig ausgeklügelten Ausrüstungsteile läuteten eine neue Ära verbesserter Präzision, Genauigkeit, Effizienz und Konsistenz von Herstellungsprozessen ein, die manuell betriebene Maschinen nicht erreichen konnten. Die CNC-Bearbeitung beinhaltet die Verwendung von programmierter Software, um die Bewegungen verschiedener Fertigungsmaschinen zu steuern. Wenn Sie mehr über CNC-Maschinen erfahren möchten, einschließlich der Typen, wesentlichen Teile und Vorteile, lesen Sie bis zum Ende weiter.

Was sind CNC-Maschinen?

Die CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) umfasst die Verwendung vorprogrammierter Maschinenbewegungen zur Verwaltung und Steuerung verschiedener Bearbeitungs-, Fertigungs- und anderer Fertigungswerkzeuge wie Drehbänke, Mühlen, Schleifmaschinen und Oberfräsen. Kurz gesagt bezieht sich die CNC-Bearbeitung auf jeden Fertigungsvorgang, der von einer Maschine ausgeführt wird, die von einem Computer betrieben oder gesteuert wird. CNC-Maschinen ermöglichen die Automatisierung umfangreicher Fertigungsprozesse, die ansonsten manuell durchgeführt worden wären.

CNC-Maschinen ermöglichen es Herstellern, komplexe Schnitte mit minimalen Fehlern, weniger Zeit und weniger Ausschuss durchzuführen. Sie müssen jedoch einen CNC-Maschinentyp mit seinem ordnungsgemäßen Betrieb abgleichen und ein tiefes Verständnis dafür haben, wie alle seine Teile funktionieren, damit Sie die gewünschten Ergebnisse erzielen.

Teile einer CNC-Maschine

Einige der wichtigsten CNC-Maschinenteile sind:

• Maschinensteuereinheit

Dies gilt als das Lebenselixier von CNC-Geräten, da es für alle Steuerungsvorgänge verantwortlich ist. Die Einheit liest und decodiert codierte Anweisungen, die ihr vom Bediener an der Steuerung und dem laufenden Programm zugeführt werden, und implementiert eine Interpolation, um Achsenbewegungsbefehle zu erzeugen, die sie den Verstärkerschaltungen zuführt. Anschließend regelt er die Drehzahl und löst Ein- und Ausschaltbefehle aus.

• Eingabegeräte

Über diese wird das Teileprogramm in das CNC-System eingespeist. Dazu gehören das HMI (Human Machine Interface) oder Bedienfeld, Lochstreifenleser, Magnetbandleser, Festplattenlaufwerk, USB-Anschlüsse, Ethernet- und WIFI-Verbindung zu einem Computer.

• Werkzeugmaschine

Dies ist der Teil, der die gesamte vom Controller befohlene Arbeit erledigt. Die Werkzeugmaschine ist der Arbeitsbereich und die beweglichen Komponenten der Maschine. Hier finden Sie den Schiebetisch, der das Material in Position bringt, und alle anderen Bewegungsachsen.

• Fahrsystem

Sobald die CNC-Steuerung einen Befehl für eine Aktion sendet, wird der Befehl vom Antriebssystem empfangen. Dieser Bereich umfasst drei kritische Werkzeuge:Antriebsmotoren, Verstärkerschaltungen und Kugelumlaufspindeln, Linear- oder Zahnstangenantriebe. Sie arbeiten alle zusammen, um die Bewegung zu erleichtern, die erforderlich ist, um den Arbeitsbereich der Maschine in Position zu bringen, während gleichzeitig Schneidwerkzeuge oder Formwerkzeuge in den Arbeitsbereich gebracht werden.

• Feedback-System

Dieses Teil, das auch als Messsystem oder Closed-Loop-Feedback bekannt ist, verfügt über Positions- und Geschwindigkeitswandler, die die Geschwindigkeit und Position des Werkzeugs kontinuierlich überwachen. Durch diese Servo- und Skalen-Feedback-Geräte ermöglicht es der Steuerung eine Überprüfung der gesendeten Bewegungsbefehle, um Positionierungs- und Bewegungsfehler zu korrigieren.

6 Arten von CNC-Maschinen

Da CNC-Maschinen so konzipiert sind, dass sie die Herstellung einer Vielzahl von Artikeln erleichtern, gibt es sie in verschiedenen Ausführungen. Dazu gehören:

• CNC-Fräs- und Fräsmaschinen

Diese CNC-Maschine verwendet Computersteuerungen, um Materialien zu schneiden, die unter einem rotierenden Mehrpunktschneider hindurchgeführt werden. Der Funktionsumfang umfasst Gewindebohren, Bohren, Fräsen und Bohren. Die meisten CNC-Fräsmaschinen verfügen über drei- bis fünfachsige Konfigurationen.

• CNC-Drehmaschine

Diese computergesteuerte, numerisch gesteuerte Ausrüstung schneidet Werkstücke, während sie gedreht werden, während sie fest in einen Arbeitsschraubstock einer Maschine eingespannt sind, der als „Spannfutter“ bezeichnet wird. Diese Maschinen verfügen normalerweise über weniger Achsen als CNC-Fräser, liefern jedoch Schnitte mit unübertroffener Präzision und einem Design, das sich für die automatisierte Verarbeitung eignet.

• CNC-Abkantpressen

Eine CNC-Abkantpresse ist eine Maschine, die üblicherweise über 3 Achsen mit steuerbarer Bewegung verfügt, aber bis zu 14 Achsen umfassen kann. Diese Bewegungsachsen werden verwendet, um Metalle präzise zu biegen und zu formen. CNC-Abkantpressen sind im Allgemeinen für die Herstellung größerer Teile aus Materialien wie Stahl, Aluminium und Edelstahl ausgelegt.

• CNC-Laserschneidemaschine

CNC-Laserschneidmaschinen wurden entwickelt, um zähe und harte Materialien zu schneiden. Als schnelle Prozesslösung für das Formschneiden von Flachmetallen konzipiert, nutzten sie die kombinierten Fähigkeiten des CNC-Steuerungssystems zusammen mit der Leistung eines LASER-Erzeugungsgeräts, um einen Werkzeugweg durch Bleche und Rohre zu verdampfen. Sie sind dafür bekannt, ein höheres Maß an Schnittgenauigkeit zu bieten.

• CNC-Plasmaschneider

Diese computergesteuerte Maschine ist als schnelle Prozesslösung zum Formschneiden von Flachstahl konzipiert, hauptsächlich für größere Schweiß- und Umformanwendungen. Die vom CNC-Controller gesteuerte CNC-Plasmastromquelle schneidet härtere Materialien, indem sie einen Plasmalichtbogenstrom in leitfähigen Materialien erzeugt, während Gas mit sehr hoher Geschwindigkeit aus einer Düse geblasen wird, um die verdampften Materialien wegzublasen. Es schneidet ein Werkstück, indem es den vorgesehenen Bereich mit glühend heißem Plasma schmilzt.

• CNC-Elektroerosionsmaschine

CNC-EDMs (Electric Discharge Machines) erzeugen durch wiederkehrende elektrische Entladungen gewünschte Formen aus einem Material. Ein Werkstück wird zwischen zwei Elektroden gelegt, und die erzeugten elektrischen Funken helfen, die gewünschten Produkte zu schnitzen. CNC-EDM-Maschinen werden hauptsächlich im Werkzeug-, Formen- und Medizinbereich eingesetzt.

Vorteile von CNC-Maschinen

1. Hohe Effizienz und erhöhte Produktionsgeschwindigkeit.
2. Erhöhte Genauigkeit, Präzision und Wiederholbarkeit der CNC-Bearbeitung gewährleisten eine gleichbleibende Produktqualität.
3. Reduzierter Materialabfall und damit Einsparung von Herstellungskosten.
4. Da der gesamte Prozess automatisiert ist, wird die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht.
5. Es kann verwendet werden, um Gegenstände jeder Größe, Form oder jedes Volumens herzustellen.

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