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Vorteile der CNC-Bearbeitung gegenüber der konventionellen

Fairlawn Tools hochmoderner Crippa CNC-Rohrbiegemaschine

Die verarbeitende Industrie verlässt sich stark auf CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control), einschließlich Betrieben, die früher von Ingenieuren bediente Geräte wie Oberfräsen, Formmaschinen, Vertikalfräsen und Zentrierdrehmaschinen verwendeten. Die vielen Vorteile von CNC-Maschinen führen dazu, dass die vom Bediener benötigte Ausrüstung in einigen Fällen vollständig ersetzt wurde. Hersteller vieler Arten in vielen Branchen entscheiden sich für die Vorteile der CNC-Bearbeitung für ihre Fertigungs- und Fertigungsanwendungen. Es bietet eine effiziente, zweckmäßige und präzise Produktionskapazität, die sich ideal für die Herstellung großer Mengen von Artikeln eignet, die normalerweise mit einer Oberfräse, einer Schleifmaschine, einer Drehmaschine, einer vertikalen Fräse oder einer Stoßmaschine hergestellt werden.

Die computernumerische Steuerung bietet einige Arten von finanziellen und produktionstechnischen Vorteilen gegenüber dem herkömmlichen Verfahren. Beim manuellen Drehen muss beispielsweise für jede Maschine ein Fachtechniker vorhanden sein, während bei der CNC-Bearbeitung ein Facharbeiter mehrere Maschinen bedienen kann.

Die CNC-Bearbeitung produziert eine breite Palette von Metall- und Kunststoffelementen, die Teil von Unternehmen und der allgemeinen Umwelt werden. Viele Branchen benötigen genaue, konsistente und komplexe Schnitte. Einige dieser Branchen sind:

Die ersten CNC-Maschinen wurden in den 1940er Jahren von Mechanikern der U.S. Air Force entwickelt. Die frühen Maschinen verwendeten Lochpapiertechnologie als Treiber, und das hat sich zur heutigen digitalen Software entwickelt. Die CNC-Bearbeitung wurde schnell populär, da sie in vielen Anwendungen ultrapräzise Ergebnisse in großen Mengen erzeugen kann. Der Computerisierungsaspekt der CNC-Bearbeitung liefert detaillierte, konsistente Ergebnisse.

Fairlawn Tool ist Ihr erfahrener lokaler Anbieter von CNC-Bearbeitung. Lesen Sie weiter, um Antworten auf viele häufig gestellte Fragen zu diesem Prozess zu erhalten:

1. Was sind CNC-Maschinen?

Die maschinelle Bearbeitung mit numerischer Steuerung ist ein Prozess, der hauptsächlich von Herstellern zur Herstellung von bearbeiteten Teilen, Produkten und Gegenständen verwendet wird. CNC-Maschinen führen den Prozess aus.

Eine CNC-Maschine ist eine Maschine, die Computer Numerical Control über Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Oberfräsen, Schleifmaschinen oder Mühlen verwendet. Computer Numerical Control unterscheidet sich von typischen PCs in der Art der Software, die zur Steuerung der Maschine verwendet wird, die speziell angepasst und mit G-Code programmiert ist – einer spezifischen CNC-Maschinensprache, die eine präzise Steuerung von Funktionen wie Geschwindigkeit, Position, Koordination und Vorschubgeschwindigkeit ermöglicht .

Spezialisierte Software steuert die computergestützte Bearbeitung. Die Software verfügt über einen angepassten G-Code, die Sprache, die unter anderem eine präzise Steuerung von Koordination, Vorschubgeschwindigkeit, Position und Geschwindigkeit ermöglicht. Die G-Code-infundierte Software befindet sich in einem Computer, der wie ein ausgeklügelter Desktop aussieht.

Ein Programmierer an der Computerkonsole kann Maschinenarbeit befehlen, die mehreren Bedienern an Drehbänken, Schleifmaschinen, Oberfräsen, Mühlen und Formern entsprechen würde. Das computergestützte, automatisierte Bearbeitungsverfahren kann Reichweiten, Griffe und andere Aktionen ausführen, die menschliche Bediener und herkömmliche Maschinen normalerweise nicht effizient ausführen.

Die Fertigung findet die CNC-Bearbeitung besonders nützlich, da die Industrie große Mengen an Metall- und Kunststoffteilen benötigt, oft in komplexen Formen. Eine Vielzahl von CNC-Maschinen bietet den Vorteil, dass sie über mehrere Achsen verfügen, die sich an schwierige Winkel anpassen und bei der Bearbeitung schwer zu schneidender Materialien helfen.

Grundmaschinen haben ein Schneidwerkzeug entlang der X- und Y-Achse, die jeweils unabhängig, aber gleichzeitig arbeiten können. Fortgeschrittene Maschinen können bis zu fünf Achsen haben, die eine ähnliche Leistung erbringen und das Teil drehen und wenden können. Beispielsweise bewegt sich die Z-Achse nach oben und unten.

CNC-Maschinen können die Jobs automatisieren, die mehrere Schnitte erfordern. Ein Fräser oder eine Spindel dreht das Schneidwerkzeug, das normalerweise einem Bohrer ähnelt. Ein echter Bohrer schneidet nur an der Spitze, während ein Fräser fast vollständig das Material schneidet.

Die Programmierung in CNC-Maschinen umfasst alle anspruchsvollen Hochgeschwindigkeitsbewegungen, die zur Herstellung des Objekts erforderlich sind, und ermöglicht eine detaillierte Anpassung. Die CNC-Bearbeitung wird als Methode zur Herstellung von Metallteilen und Kunststoffteilen immer beliebter, da sie es dem Hersteller ermöglicht, komplexe Formen herzustellen, die manuell kaum zu erstellen wären. Viele Branchen, insbesondere Hersteller, suchen nach den Vorteilen der CNC-Bearbeitung für Produktionslösungen mit Metall und Kunststoff und einer beliebigen Anzahl von erforderlichen Bearbeitungsprozessen.

2. Ist CNC-Bearbeitung besser als herkömmliche?

Die CNC-Bearbeitung und die konventionelle Bearbeitung zielen auf dasselbe Ziel ab, und beide beginnen mit einem rohen Stück Metall oder Kunststoff und formen es zu einem Teil. Der grundlegendste Unterschied zwischen den beiden ist die Automatisierung der CNC gegenüber der manuellen Natur der konventionellen. Geschwindigkeit, Produktionsrate und Genauigkeit sind einige der Hauptvorteile der CNC-Bearbeitung gegenüber der konventionellen Bearbeitung.

Bei CNC programmiert ein erfahrener Mitarbeiter eine Software, um das Teil zu schneiden. Bei konventionellen Maschinen übernimmt ein Facharbeiter alle Schritte zum Einrichten und Bedienen der Maschine. In der manuellen Situation muss ein hochqualifizierter Bediener auch die Zahnräder einstellen, während bei der CNC-Bearbeitung keine Zahnräder verwendet werden.

Herkömmlich kostet normalerweise weniger und wird für Projekte mit kleinen Mengen verwendet. Die CNC-Bearbeitung wird normalerweise für hohe Stückzahlen verwendet und ist für kleinere nicht so kostengünstig.

Stellen Sie sich zum Beispiel ein hypothetisches Teil vor. Ein Bauteil braucht konkave und konvexe Bögen, zöllige und metrische Gewinde und zwei unterschiedlich starke Verjüngungen. Eine automatisierte CNC-Maschine würde drei Werkzeuge verwenden, um das Teil zu schneiden, während die herkömmliche Maschine fünf Werkzeuge und zweifellos mehr Zeit benötigt.

Für die meisten Bearbeitungsaufgaben stehen konventionelle und CNC-Technologien zur Verfügung. Einige dieser Technologien umfassen:

Zu den neuartigen CNC-Bearbeitungstechnologien gehören die weniger verbreiteten Typen:

Zu den ersten Dingen, die bei der CNC-Bearbeitung passieren, gehört die Verwendung von CAD-Software (Computer Aided Design), um ein zwei- oder dreidimensionales Modell des endgültigen Bauteils zu erstellen. Das Prototypbild dieser Komponente wird dann in die Software eingespeist, die über den Computer die Bearbeitungswerkzeuge anweist, mit dem Modell identische Gegenstände herzustellen.

Sobald der Computer ein neues Bild für die CNC-Bearbeitung geladen hat, kann er dieses Modell immer wieder abrufen, um mehr von dem zu produzieren, was es ist, was ein weiterer Vorteil der CNC-Maschine ist. Die Technologie ist darauf ausgelegt, eine Bearbeitungsgenauigkeit innerhalb von 0,0001 zu erreichen.

Konventionelle und unkonventionelle Methoden der CNC-Bearbeitung werden für eine Vielzahl von Arbeiten eingesetzt, die eine Vielzahl von Materialien umfassen können:

Es fällt Ihnen schwer, ein typisches Projekt zu beschreiben, da jedes Unternehmen unterschiedliche Anforderungen hat, aber dies sind 20 Schneidaufgaben, die häufig durch CNC-Bearbeitung erledigt werden:

Schon in dieser kurzen Liste können Sie sehen, wie viele Vorteile CNC-Maschinen haben. Die einzige offensichtliche Situation, in der eine CNC-Maschine möglicherweise nicht richtig ist, ist, wenn Sie einen kleinen Betrieb haben, der einfache Metallformen benötigt. In diesem Fall würde die CNC-Maschine keinen großen Kostenvorteil bringen.

3. Was sind die Vorteile von CNC-Maschinen?

Jeder, der für die Planung der Fertigung von Metallteilen und -komponenten verantwortlich ist, möchte wissen, welche Vorteile er durch die CNC-Bearbeitung erhält. Während sich die Art der Unternehmen und Produkte unterscheidet, sind die CNC-Vorteile klar.

Vorteile der CNC-Bearbeitung

Präzisionskomponenten: Die digitale Vorlage und die autonome CNC-Bearbeitung eliminieren praktisch menschliche Fehler und erreichen eine Genauigkeit von 1/1000.

Zuverlässige Ausdauer: CNC-Maschinen arbeiten täglich rund um die Uhr, an Wochenenden und Feiertagen. Sie halten nur für notwendige Wartungs- oder Reparaturarbeiten an.

Hohe Produktion und Skalierbarkeit: Sobald die Designparameter und -spezifikationen in eine CNC-Maschine eingegeben wurden, führt sie konsistent große Mengen aus und bietet eine flexible Skalierbarkeit.

Mehr Möglichkeiten: In Verbindung mit fortschrittlicher Designsoftware erzeugen CNC-Maschinen Ergebnisse, die von manuellen Maschinen nicht reproduziert werden können. Selbst die begabtesten Ingenieure können mit konventionellen Maschinen nicht das erreichen, was fortschrittliche Software mit CNC-Maschinen leisten kann. Diese Maschinen können jede benötigte Größe, Form oder Textur herstellen.

Weniger Arbeit: Die CNC-Bearbeitung erfordert weniger Personal, um die Produktionsaufgaben auszuführen. Ein erfahrener Bediener kann mehrere der autonomen CNC-Maschinen bedienen, und ein Programmierer kann sie mit den erforderlichen Designs laden. Eine manuelle Maschine erfordert mindestens einen erfahrenen Bediener pro Maschine und normalerweise einen Supervisor für die Gruppe. Was Sie an Arbeitskraft einsparen, können Sie an Kunden weitergeben und so einen Wettbewerbsvorteil erzielen.

Einheitliches Produkt: Wenn Sie sich für die Vorteile von CNC-Maschinen gegenüber konventionellen Maschinen entscheiden, stimmen Ihre CNC-Leistungen genau überein. Selbst die talentiertesten Ingenieure auf einer konventionellen Maschine werden Komponenten herstellen, die leicht variieren. Mit CNC-Maschinen passt jedes Teil perfekt zu den genauen Spezifikationen des Prototyps.

Geringere Kosten: Das kollektive Ergebnis aus hoher Geschwindigkeit, Effizienz, Spezialisierung, Präzision und vor allem weniger Arbeitsstunden führt zu einem besseren Endergebnis für Ihr Unternehmen. Die niedrigeren Kosten wiederum können genutzt werden, um einen Wettbewerbsvorteil und eine Reinvestition des Unternehmens zu schaffen. Geld sparen oder mehr Geld verdienen ist einer der beliebten Vorteile der CNC-Bearbeitung.

Weniger Kopfschmerzen: Die manuelle Bearbeitung dient vielen guten Zwecken, bleibt aber für immer anfällig für das menschliche Element. Sie sind wahrscheinlich mit den finanziellen und kulturellen Kopfschmerzen vertraut, die es verursachen kann, wenn es Zeiten gibt, in denen Sie unterbesetzt sind, Mitarbeiter krank oder im Urlaub sind und Mitarbeiter nicht die Erwartungen erfüllen. Die CNC-Bearbeitung eliminiert diese Probleme nahezu.

Bessere Sicherheit: Zusammen mit einem zweckdienlichen Produktionsprozess und konsistenten Stücken geht eine sicherere Umgebung einher. An der Bedienung von CNC-Maschinen sind zwar Bediener beteiligt, aber von den scharfen Werkzeugen entfernt, während die Bediener von konventionell-manuellen Drehmaschinen, Bohrern, Stanzen und anderen Werkzeugen in direkten Kontakt mit dem Gerät kommen.

Aufbewahrung des Designs: Sobald ein Design in die CNC-Bearbeitungssoftware geladen und ein perfekter Prototyp erstellt wurde, kann das Programm das Design einfach abrufen, um es auszuführen und das Objekt erneut zu erstellen. Die Stammdatei stellt sicher, dass der CNC-Bearbeitungsprozess unabhängig von äußeren Faktoren wie Maschinenbedienerwechseln jedes Mal eine punktgenaue Übereinstimmung liefert. Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit, mit Versionen des Designs Schritt zu halten, die möglicherweise auf Papier, einem Flash-Laufwerk, einer Festplatte, einem anderen Computer oder anderswo vorhanden sind.

Geringe Wartung: Die G-Code-basierte Software aktualisiert sich bei Bedarf automatisch selbst, und CNC-Maschinen erfordern im Allgemeinen nicht viel Wartung, außer die Schneidwerkzeuge in den richtigen Intervallen zu wechseln und eine leichte Reinigung durchzuführen. Keine der regelmäßigen Wartungen erfordert einen professionellen Service, was Geld spart.

Vielseitigkeit: Die CNC-Bearbeitung selbst erzeugt praktisch jedes Bauteil, das Sie sich vorstellen können. Einige der Modelle verfügen über spezielle Funktionen und Zubehörteile, die den Produktionsprozess weiter beschleunigen und vereinfachen, beispielsweise Touchscreens und automatische Werkzeugwechsler.

Ein holzverarbeitender Verband befragte seine Mitglieder, darunter Schreiner, Architekturholzproduzenten und andere. Eine Mehrheit von ihnen stimmte den CNC-Vorteilen und Vorteilen innerhalb ihrer Branche zu.

Wenn Sie sich noch nicht damit befasst haben, wie Ihre Metallteile hergestellt werden, könnte es sich lohnen, herauszufinden, ob Sie CNC-Bearbeitung verwenden oder nicht. Der Einsatz von CNC-Maschinen bietet viele Vorteile. Wenn Ihr Unternehmen einen Hersteller hat, der sie nicht verwendet, sollten Sie den Grund dafür herausfinden und eine Änderung in Betracht ziehen.

4. Was sind die CNC-Nachteile?

Nachteile von CNC

Die CNC-Bearbeitung wird nicht die kostengünstigste Option sein, was Sie zunächst als Nachteil ansehen könnten. Die Kosten sind jedoch eine Investition in langfristige Einsparungen, Effizienz, Kundenbindung und einen guten Ruf für Qualität und Zuverlässigkeit.

Es kostet anfangs mehr, CNC-Dienstleistungen für Sie erledigen zu lassen. Viele Unternehmen verlassen sich auf einen vertrauenswürdigen Anbieter, der ihre CNC-Bearbeitungsdienste für sie erbringt, was für viele Unternehmen in vielen Branchen gut funktioniert. Der erste Produktionslauf ist teurer als die nachfolgenden.

Ein weiterer Nachteil, den einige Maschinisten bei der CNC-Methode wahrnehmen, ist, dass sie dazu beiträgt, herkömmliche manuelle Fähigkeiten obsolet zu machen. Dazu kommen die mathematischen und naturwissenschaftlichen Fähigkeiten, die von denjenigen entwickelt wurden, die durch jahrelanges Training lernen, Drehmaschinen, Mühlen, Bohrer und mehr von Hand zu bedienen.

Während die CNC-Bearbeitung enorme neue Möglichkeiten für alle Arten von Unternehmen geschaffen hat, hat sie auch zu einer weniger konventionellen Bearbeitung und letztendlich zu einer gewissen Arbeitslosigkeit geführt. Die meisten Experten sind sich jedoch nicht einig, dass manuelle Fähigkeiten obsolet werden. Tatsächlich glauben einige, dass die konventionelle Bearbeitung durch kleine und spezielle Projekte gedeihen wird.

5. Ist die CNC-Bearbeitung das Richtige für mich?

Die CNC-Bearbeitung ist eine von zwei gängigen Methoden zur Erstellung eines Prototyps aus einer digitalen Datei und wird häufig in der Fertigung sowie in anderen Branchen eingesetzt. Die andere Möglichkeit, einen Prototyp herzustellen, ist die 3D-Drucktechnologie, die Fused-Deposition-Modeling (FDM) verwendet, um das Teil oder Produkt zu erstellen. Neben FDM könnte die 3D-Drucktechnologie auch Stereolithographie (SLA), selektives Lasersintern (SLS) und selektives Laserschmelzen (SLM) umfassen.

Sie fragen sich vielleicht über die 3D-Drucktechnologie und ob sie Vorteile gegenüber der CNC-Bearbeitung hat. Die Antwort hängt von mehreren Faktoren ab und führt zu einigen Fragen:

1. Welche Art von Objekt stellen Sie her?

2. Wie komplex ist das Stück, das Sie herstellen müssen?

3. Welches Material wird zur Herstellung des Produkts verwendet?

4. Welche Menge wird erwartet?

5. An welcher Art von Zeitleiste arbeiten Sie?

Im Allgemeinen wird der 3D-Druck zur Herstellung von Prototypen verwendet und hat im Vergleich zur CNC-Bearbeitung eine relativ geringe Geschwindigkeit. Aus diesem Grund ist es für die Produktion großer Mengen nicht effizient.

Die FDM-Technologie konstruiert von unten nach oben, während die CNC-Bearbeitung durch Schneiden und Bohren von Teilen aus einem Materialblock in seine Form arbeitet.

FDM hat keine Einschränkungen aufgrund von Achsenwinkeln, aber CNC hat keine Einschränkungen hinsichtlich der Art der Materialien, die es verarbeiten kann. Die CNC-Bearbeitung kann nahezu jede Form erzeugen, während die Möglichkeiten des 3D-Drucks auf die Materialien beschränkt sind, die zu machbaren Filamenten angepasst wurden.

Beide Technologien werden sich weiterentwickeln und verbessern, aber selbst 3D-Druckunternehmen erkennen an, dass die beiden nebeneinander existieren und sich als Teil des Herstellungsprozesses ergänzen werden.

Die CNC-Bearbeitung bietet überlegene Genauigkeit, Präzision und Geschwindigkeit für große Produktmengen und ist daher in den meisten Situationen die richtige Wahl. Unternehmen in wettbewerbsintensiven Branchen erzielen einen Vorteil durch Effizienz und Konsistenz sowie Präzision und Genauigkeit.

Die CNC-Bearbeitung automatisiert Fertigungsprozesse, sodass Sie sich keine Sorgen über Fahrlässigkeit, Fehlzeiten oder Fehler machen müssen, die Ihren Betrieb verlangsamen. Sie können komplexe, mehrdimensionale Metall- und Kunststoffteile in allen Formen und Größen kontinuierlich produzieren.

Mit der CNC-Bearbeitung können Sie Bearbeitungsaufgaben schneller und sauberer erledigen als mit jedem anderen Verfahren, was sich langfristig positiv auf das Endergebnis auswirkt, da Sie und Ihre Kunden sich darauf verlassen können, dass die erwartete Qualität geliefert wird.

Die CNC-Bearbeitung richtet sich an die Mehrheit der Unternehmen, die so universelle Dinge wie Befestigungselemente, Platten, Düsen, Ventile und Paneele verwenden und gleichzeitig Designs exklusiv an die Bedürfnisse jedes Unternehmens anpassen können. Die automatisierte Technik macht Millionen von Arten von Projekten. Einige Beispiele:

Jedes Unternehmen wird seine eigene Aufzählungsliste mit verschiedenen Projekten haben, die die CNC-Bearbeitung wahrscheinlich zum Richtigen für Einsparungen, Qualität und Effizienz machen.

Wenn Ihnen Geschwindigkeit, Genauigkeit oder Präzision bei Ihren aus Metall gefertigten Teilen wichtig sind, ist eine CNC-Maschine genau das Richtige für Sie. Wenn Sie Ihre Metallfertigungsprozesse automatisieren lassen, damit Sie sich keine Sorgen über Fahrlässigkeit, Fehlzeiten oder Fehler machen müssen, die Ihren Betrieb verlangsamen, ist eine CNC-Maschine genau das Richtige für Sie. Wenn Sie für Ihr Unternehmen komplexe Metallformen herstellen müssen, insbesondere dreidimensionale Formen, ist eine CNC-Maschine genau das Richtige für Sie. Die einzige offensichtliche Situation, in der eine CNC-Maschine möglicherweise nicht richtig ist, ist, wenn Sie ein sehr kleiner Betrieb sind, der sehr einfache Metallformen benötigt, wo die CNC-Maschine keinen großen Vorteil im Verhältnis zu den Kosten bieten würde. Für wettbewerbsfähige Branchen sind CNC-Maschinen jedoch in der Regel am besten geeignet.

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Beitrag aktualisiert am 03.01.2018


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