Wichtigste CNC-Maschinenty pen im Überblick

Automatisierte CNC-Fräsmaschinen

CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) sind in unzähligen Fertigungsanwendungen präsent. Eingebettete Mikroprozessoren und proprietäre Maschinenanweisungen steuern Dreh- oder Fräsmaschinen. Andernorts – in umgebauten Fabriken – führen Plasmaschneider oder Laserarrays die Computercodes aus. Solange Werkzeuge und Spannsysteme eine Computerschnittstelle akzeptieren, sind Formgebungsoperationen an automatisierten CNC-Arbeitsplätzen nahezu grenzenlos.

Fräswerkzeuge ähneln genuteten Bohrern, aber die Ähnlichkeit endet dort. Statt scharf definierter Bohrungen bewegen sich flache oder stumpfnasige Stangen auf allen drei Achsen, während sie gehärtete Metallwerkstücke schneiden und formen. 2D-Konturen und 3D-Geometrien werden exakt von automatisierten Werkzeugen geformt, während sie ihre geschärften Nuten drehen – gesteuert von 3- oder 6-Achs-Maschinenarmen.

CNC-gesteuertes Plasmaschneiden

Statt Fräswerkzeug fokussiert eine Plasmaschneiddüse eine überhitzte Gasflamme. Plasmaschneider wenden tausende Grad Hitze an – härtere Legierungen werden typischerweise an diesen Arbeitsplätzen verarbeitet. Die Ausrüstung ist schnell, extrem präzise und heute deutlich günstiger. Thermische Brenner schneiden Zentimeterdicke gehärtete Stahllegierungen wie Butter. Aus supererhitzten, superexzitierten Gasen bestehend, funktioniert der ionisierte Strahl am besten auf elektrisch leitfähigen Metallen. CNC-Plasmaarbeitsplätze können unter Wasser arbeiten – vorteilhaft, da Elektrodenbögen viel geschmolzenen Abfall erzeugen.

CNC-Dreharbeitsplätze

CNC-Drehmaschinen werden oft fälschlicherweise als Fräsmaschinen bezeichnet. Technisch wird Metall vom Werkstück „gefräst“, aber nur drei axiale Komponenten wirken. Der Drehtisch rotiert ein stabförmiges Werkstück, der Drehmeißel bewegt sich auf/ab, vor/zurück. Die dritte Achse: Werkzeugwinkel für Konturen und Feindetails an schnell entstehenden Bauteilen. Die Drehbewegung überträgt die computercodierte Geometrie auf den gesamten Umfang des rotierenden Teils.

Weitere Technologien

• Laser (CO₂, Nd:YAG): Kontaktlose Energiequellen für härteste Superlegierungen.
• Plasmabrenner: Auch hier im Einsatz, aber Energieaufwand für supererhitzte Plasmaströme kann prohibitiv teuer werden.
• Automatisierte EDM-Maschinen: Nutzen überhitzte „Funken“ zur elektrischen Verdampfung und subtraktiven Abtragung von Metall. Elektroden-Funkenerosionsmaschinen schaffen komplexe Bauteilformen aus gehärteten Legierungen.