Erkundung der Einsatzmöglichkeiten von CNC-Fräsern in der modernen Fertigung

Um zu verstehen, wofür CNC-Fräser verwendet werden? Wir müssen zuerst verstehen, was es mit dem CNC-Fräser auf sich hat. CNC steht für „Computer Numerical Control“ und wie der Name schon sagt, werden computergestützte oder automatisierte Steuerungen für die Bearbeitung oder Subtraktion der Produktschichten, die oft als Werkstück bezeichnet werden, verwendet. Die CNC-Bearbeitung erfolgt für verschiedene Produkte, darunter Holz, Kunststoffe, Acryl, Stein und einige Metallmaterialien wie Stähle. Mithilfe der CNC-Bearbeitung kann eine Vielzahl kundenspezifischer Teile hergestellt werden.

CNC-Fräsmaschinen ähneln den CNC-Fräsmaschinen und anderen CNC-Maschinen dieser Kategorie, bieten jedoch eine höhere Effizienz und reduzieren auch den produzierten Abfall.

Größen

Wie jede CNC-Maschine gab es auch bei CNC-Fräsern große Größen. Die älteren Modelle wurden nur für industrielle Zwecke verwendet und waren groß, da in der Industrie kein Bedarf an Kompaktheit bestand.

Als jedoch der Fortschritt weiterging und ihre Anwendung in kleineren Maßstäben begann, begann die Entwicklung kleinerer Größen, und jetzt gibt es Desktop-CNC-Fräsmaschinen, die auf dem Desktop platziert werden können. Diese Größenreduzierung wirkt sich im Vergleich zu den großen industriellen Gegenstücken zwar auf die Leistung aus, sie sind jedoch schnell und effizient. Wir können sie einfach an den Computer anschließen und darauf arbeiten.

Arbeitet

Die Funktionsweise der CNC-Fräse wird in den folgenden Schritten erklärt

CAD-Design

Da der Prozess automatisiert und computergesteuert ist, werden für den Betrieb der CNC-Fräse zunächst Daten in einer Form benötigt, die der Computer verstehen und bei CNC-Maschinen in die CAD-Modelle übersetzen kann, die der Computer zum Entwerfen des Produkts verwendet.

Das CAD-Modell wird in verschiedenen Sprachen erstellt, von denen einige integriert sind. Es kann jedoch auch externe Software verwendet werden, um ein CAD-Modell zu entwerfen und es dann in die CNC-Frässysteme zu integrieren.

CNC-Einrichtung

Nachdem das Modell entworfen wurde, kann es nicht direkt verwendet werden. Es muss in das CNC-Format konvertiert werden, das dann zur Generierung der Programmiercodes zur Steuerung des CNC-Fräsers verwendet wird. Diese Programmiercodes enthalten die verschiedenen Anweisungen zur Bewegung des Werkzeugkopfes und sind wichtig, da die Arbeit auf der Grundlage der gegebenen Anweisungen ausgeführt wird.

Die CNC-Fräsen nutzen hierfür verschiedene Programmiersprachen. Einige der Programmiersprachen sind G-Code und M-Code. Beide Programmiersprachen werden gemeinsam verwendet. G-Code oder geometrischer Code wird zur Steuerung der Grundbewegung der Werkzeugköpfe verwendet. Zeit, Richtung und Bewegungsart werden durch den G-Code gesteuert.

M-Code, auch als Code für verschiedene Funktionen bekannt, steuert die verschiedenen Funktionen am Anfang und am Ende des Prozesses. Zu diesen Vorgängen gehört das Öffnen und Schließen des Maschinendeckels, auch eine automatische Entnahme des Produkts ist möglich.

Ausführung des Programms

Nach dem Einrichten der Werkzeugköpfe und der Konvertierung der Designdatei besteht der letzte Schritt darin, das Programm nach der Überprüfung der Einstellungen auszuführen.

Verwendung von Holz-CNC-Fräsern

Zu Beginn einer Holzbearbeitungskarriere scheint es nicht so, als wäre eine CNC-Fräse im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden eine große Hilfe. Der Bedarf und die Anforderungen an einen CNC-Fräser entstehen, wenn komplizierte oder komplexe Formen hergestellt werden müssen. Die steigende Nachfrage und Massenproduktionen sind weitere Gründe für die Notwendigkeit einer CNC-Fräse.

Nachfolgend sind einige Gründe aufgeführt, warum Holz-CNC-Fräser hilfreich sein können.

Arbeitsverschwendung

Ein sehr wichtiger ökonomischer, ökologischer und effizienter Grund für den Umstieg auf eine Holz-CNC-Fräse ist die Reduzierung der Abfallproduktion. Die verwendeten Standardfräser sind im Betrieb nicht so effizient wie CNC-Fräser und die Präzision der CNC-Fräser ist viel höher als die der Standardfräser. Die Vermeidung menschlicher Fehler während des Betriebs durch die Computerisierung des Betriebs spart viel Zeit und wertvolle Ressourcen.

Wiederholbarkeit

Ein weiterer wichtiger Grund für den Umstieg auf CNC-Fräsmaschinen ist die perfekte Wiederholgenauigkeit. Dies hilft insbesondere bei der Massenproduktion einer bestimmten Bestellung. Indem wir ein 3D-Modell entwerfen und mehrere Komponenten auf der Grundlage dieses einzelnen Modells produzieren, beseitigen wir die Abweichungen, die bei Massenprodukten auftreten können, da sich die vom Computer gesteuerten Vorgänge im Vergleich zur Massenproduktion derselben Produkte mit einer Standardfräse nicht so stark ändern.

Betrieb

Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Umstellung auf Holz-CNC-Fräsmaschinen ist die einfache Bedienung. Für den Betrieb einer Holz-CNC-Fräse sind aufgrund der computergestützten Vorgänge keine Fachkenntnisse erforderlich. Wie der technologische Fortschritt zeigt, verschwindet das Bedürfnis, unermüdlich zu arbeiten. Die auf CNC-Fräsmaschinen basierenden Vorgänge basieren ausschließlich auf Computerprozessen. Daher ist die einzige erforderliche Fachkenntnis für die Bedienung einer CNC-Fräsmaschine Computerkenntnisse. Basierend auf Computerschulungen können Mitarbeiter entsprechend ihrem Wissen und ihrer Kreativität an einer Vielzahl von Produkten arbeiten.

Sicherheit

Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt bei der Umstellung auf CNC-Fräsmaschinen sind die damit verbundenen Sicherheitsprozesse. Durch die Implementierung der automatisierten Vorgänge und des geschlossenen Betriebsbereichs hat die Sicherheit der Arbeiter Vorrang und sie müssen sich nicht in der Nähe oder in der gefährlichen Nähe der Werkzeugköpfe und gefährlichen Komponenten der durchgeführten Vorgänge aufhalten.

Produktionskapazität und Ressourcen

Die erhöhte Effizienz und Geschwindigkeit der Abläufe ist ein sehr wichtiger Grund für den Umstieg auf Holz-CNC-Fräsen. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden und Oberfräsen kann der Einsatz von CNC-Fräsen die Produktionskapazität und -geschwindigkeit exponentiell steigern. Wenn eine ähnliche Steigerung der Produktionskapazität und -geschwindigkeit bei herkömmlichen Routern erreicht würde, gäbe es große Kompromisse bei der Qualität und Wiederholbarkeit. Durch die Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit und -kapazität wird auch der Ressourcenverbrauch sinken. Aufgrund der sehr effizienten Abläufe würde der Ressourcenverbrauch im Vergleich zum herkömmlichen Router erheblich reduziert, ohne dass die Qualität beeinträchtigt würde.

Dies waren einige der Gründe, warum CNC-Fräsmaschinen für Holz verwendet werden sollten.

Was kann eine CNC-Fräsmaschine?

Wenn es um die Fähigkeiten einer CNC-Fräsmaschine geht, bedeutet das nicht, dass wir über die Funktionsweise der CNC-Holzfräse und über die Gravurmethoden und -verfahren sprechen, die von der CNC-Fräsmaschine übernommen werden. Hier bedeutet es, welche Art von Materialien mit einer CNC-Fräsmaschine graviert werden können. Wenn wir über die Materialien sprechen, ist eine große Bandbreite an Materialien enthalten, die in diesem Bereich liegen können.

Da CNC-Fräsmaschinen neben Holz- und Kartonmaterialien auch mit sehr harten und scharfen Werkzeugen gravieren können, können CNC-Fräsmaschinen auch Acryl, PVC-Platten, zweifarbige Platten, Holzplatten und Gummiplatten gravieren. Alle aufgeführten Anwendungen liegen im Bereich der Polymere. Polymere haben eine sehr geringe Festigkeit und auch ihre Elastizitätsgrenze ist sehr hoch. Das bedeutet, dass die Bearbeitung solcher Materialien sehr einfach ist und mit Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl oder Werkzeugstahl erfolgen kann. Das Gravieren von Polymermaterialien wie Acryl, PVC-Platten, zweifarbigen Platten und Gummiplatten wird schon seit langem durchgeführt. Sie finden vielfältige Anwendung in verschiedenen Industriezweigen und aufgrund der einfachen Bearbeitbarkeit dieser Materialien werden die meisten Arbeiten auf CNC-Fräsmaschinen ausgeführt. Unten sehen Sie ein Bild, das die Bearbeitung und Gravur auf verschiedenen Arten von Polymermaterialien zeigt, darunter Acryl, PVC-Platte, zweifarbigen Karton und auch die Gummiplatte.

In Bezug auf keramische Materialien kommen nun auch CNC-Fräsmaschinen zum Gravieren von sehr hochfesten und spröden Materialien zum Einsatz. Beispiele für solche Materialien sind Dichteplatten, Marmor, Glas und Kristall. Da diese Materialien eine sehr große Festigkeit haben, ist ihre Bearbeitung etwas schwierig. Dies ist jedoch nicht unmöglich und wird durch die Änderung der Prozessparameter und auch des verwendeten Schneidwerkzeugs erleichtert. Da diese Materialien sehr spröde sind, bestehen die verwendeten Schneiden oder Gravuren aus Wolframcarbid. Wolframcarbid selbst ist Keramik und kann auch viele harte Materialien gravieren. Da dieses Material etwas teuer ist, wird es nur zum Gravieren von Keramik und spröden Materialien verwendet. Unten zeigt ein Bild die Gravurverfahren auf verschiedenen Keramikprodukten.

Nicht zuletzt finden Metalle auch in CNC-Fräsmaschinen sehr beliebte Anwendungen. Heutzutage werden die meisten Arbeiten an Metallen durchgeführt. Dies liegt daran, dass die neuen Legierungen ein sehr gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweisen. Aus diesem Grund wird Holz in vielen Bereichen des täglichen Lebens ersetzt. Wie bei Keramik besteht das Schneidwerkzeug nun aus Wolframcarbid, in diesem Fall besteht das Werkzeug entweder aus Wolframcarbid oder aus Diamant. Da beim Gravieren von Metallen viel Wärmeenergie freigesetzt wird und an der Schnittstelle viel Wärme freigesetzt wird. Dadurch schmilzt die Spitze und um dieses Problem zu lösen, wird Diamant bevorzugt, da sein Schmelzpunkt ebenfalls sehr hoch ist. Einige der Metalle, die zum Gravieren mit der CNC-Fräsmaschine verwendet werden, sind Kupfer, Aluminium, einige Stähle im Allgemeinen kohlenstoffarme Stähle usw. Nachfolgend finden Sie eine Abbildung, die das Gravieren verschiedener Metalle mit einer CNC-Fräsmaschine zeigt.

Holzschild mit beschrifteten Buchstaben

Bei dieser Art von Produkten wird das Holzstück in irgendeiner Form graviert. Zum Schneiden des Holzmaterials sind scharfe Werkzeuge erforderlich. Das Beschriften ist eine der häufigsten Arbeiten, die in den meisten Industriezweigen der letzten Zeit durchgeführt werden. Wenn die Buchstaben und Formen eingraviert sind, scheint das Endprodukt recht undurchsichtig zu sein und die Beschriftung im Endprodukt lässt sich leicht unterscheiden. Das Bild unten zeigt, wie die Produkte aussehen, wenn die Buchstaben oder Formen eingraviert sind.

Holzschild mit erhabenen Buchstaben

Bei dieser Art von Produkten, die mit CNC-Fräsmaschinen hergestellt werden, erfolgt die Gravur, jedoch im Gegensatz zum oben genannten Fall. Dabei wird zwar viel Material abgetragen, das Endprodukt wirkt aber auch undurchsichtig. Diese Art von Produkten ist auch eine Spezialität von CNC-Fräsmaschinen. Das Bild unten zeigt die erhabenen Buchstaben auf dem Holz durch CNC-Fräsmaschinen.

Kartonvorlagen

Für die Herstellung von Kartonvorlagen werden zunächst die Entwürfe in Software am Computer erstellt, die auch alle Maße enthalten. Anschließend werden die geeigneten Werkzeuge ausgewählt, darunter das Schleppmesser Donek D4. Während dieses Vorgangs wird die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine bei 100″/min ohne Umdrehungen pro Minute gehalten. Das Endprodukt ist wie im Bild unten gezeigt.

360 – Messingfliege

Die CNC-Fräsmaschine eignet sich nicht nur für Holzprodukte, sondern kann auch Metallprodukte herstellen. Voraussetzung ist jedoch, dass die Metalle Nichteisenmetalle sind. Auf CNC-Fräsmaschinen werden in großer Zahl dekorative Produkte aus Aluminium, Messing, Kupfer und anderen Nichteisenmetallen hergestellt. In diesem Fall sind die Parameter jedoch recht schwierig zu handhaben. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit wird ebenfalls niedrig gehalten, aber die Drehzahl wird sehr hoch gehalten und das Teile-pro-Minute-Verhältnis des Produkts wird ebenfalls verringert. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit sind Schneidklingen auch bei Metallen recht scharf. Die folgende Abbildung zeigt einige der Teile, die von CNC-Fräsmaschinen hergestellt werden.<

Granit gravieren

Neben der Gravur auf Holz und Nichteisenmetallen können auch harte Produkte mit einer CNC-Fräsmaschine graviert werden. Granit gilt als eines der härtesten Metalle mit hoher Festigkeit. Es kann auch graviert werden, allerdings besteht die Spitze des Schneidwerkzeugs in diesem Fall meist aus Diamant. Da Diamant das härteste uns bekannte Element ist, eignet sich Diamant am besten für die Bearbeitung von Hartmetallen. Der Vorteil besteht darin, dass die Endbearbeitung bei der Gravur mit einem Diamantschneider sehr glatt ist, wie unten gezeigt.

Einsatz von CNC-Fräsmaschinen in der Industrie

Es gibt viele CNC-Fräsprojekte, die mit einer CNC-Holzfräse fertiggestellt werden müssen. In fast 80 % der Branchen werden CNC-Fräsmaschinen für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Die gängigsten CNC-Fräsprojekte und CNC-Fräsanwendungen sind unten aufgeführt.

Möbelindustrie

Holzgravur wird seit der Antike durchgeführt, da sie im Vergleich zu anderen Methoden und Maschinen eine höhere Effizienz aufweist. Mit Hilfe einer CNC-Fräsmaschine werden Massivholzprodukte hergestellt und sie sind zudem zuverlässiger als jede andere Methode. Darüber hinaus wird mit Hilfe einer CNC-Fräsmaschine die Arbeit schneller erledigt und das Teile-pro-Minute-Verhältnis der hergestellten Produkte erhöht. Die Möbelindustrie ist eine der etabliertesten Branchen der Welt und bietet großes Potenzial für die Massenproduktion von Holzprodukten, da Holz zuverlässiger ist als jedes andere Material. Da CNC-Fräsmaschinen hauptsächlich an der Oberfläche des Materials arbeiten, werden CNC-Fräsmaschinen in der Möbelindustrie bei der Endbearbeitung von Möbelprodukten eingesetzt.

Holzverarbeitende Industrie

In der holzverarbeitenden Industrie werden hauptsächlich Möbel verwendet. Abgesehen von der Möbelindustrie werden, wenn wir von der Holzindustrie sprechen, CNC-Fräsmaschinen für die Anbringung von Holzdekorationsstücken, Türen und Fenstern von Häusern verwendet, viele Sportinstrumente werden aus der Gravur von Holz hergestellt und in dieser Branche gibt es noch viel mehr Anwendungen.

Werbebranche

Oft sind mehrere Werbetafeln am Straßenrand oder auf den Dächern von Gebäuden zu sehen. Bei vielen Werbetafeln, die dauerhaft aufbewahrt werden sollen, erfolgt die Gravur, so dass auf diesen Werbetafeln keine weitere Beschriftung erfolgt. Zu diesem Zweck werden die Werbetafeln graviert. Dies ist eine komplette Branche und CNC-Fräsmaschinen haben in dieser Branche viele geschäftige Anwendungen.

Formenbau

In der Metallurgie oder in verschiedenen Industriezweigen werden Formen auch durch Gravieren des Probenmaterials hergestellt. Man spricht von einer Industrie, da Formen unterschiedlicher Größe und Form hergestellt werden. Die einfachste Methode zur Herstellung von Formen sind CNC-Fräsmaschinen, daher wird sie in der Formenindustrie sinnvoll eingesetzt.

Handwerksindustrie

Wie bereits erwähnt, werden viele Dekorationsmaterialien und heutzutage auch Schlüsselanhänger und andere Holzfahrzeuge sowie Holztische, die zu Dekorationszwecken verwendet werden, durch Gravur mit Hilfe von CNC-Fräsmaschinen hergestellt. Diese robusten symmetrischen Formen sind nur durch Gravieren mit CNC-Maschinen möglich.

Musikindustrie

Etwa 90 % aller Musikinstrumente bestehen aus Holzmaterialien, die mit Gravuren versehen sind. Die Gravur wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Musikinstrumente die perfekte Größe und Form haben, damit sie vom Künstler bedient werden können. Diese CNC-Fräsmaschinen werden in diesen Branchen zur Perfektionierung der Herstellung dieser Musikinstrumente eingesetzt.

Steinmetzindustrie

Das Gravieren auf dem Stein wird seit der Antike durchgeführt. Zunächst wurde mit Hammer und Meißel gearbeitet. Jetzt ist es mit CNC-Fräsmaschinen richtig gemacht. Schnitzsteine ​​werden sowohl als Dekoration als auch als historisches Objekt in Museen auf der ganzen Welt verwendet. Daher handelt es sich um eine richtige Industrie und CNC-Maschinen sind kontinuierlich im Einsatz. Die Namensschilder von Gräbern sind auch eine weitere Anwendung von CNC-Fräsmaschinen in der Steinmetzindustrie.

Medizinindustrie

In der medizinischen Industrie werden CNC-Fräsmaschinen für die Anwendung von

verwendet

• Implantate
• Forschungsausrüstung
• Elektrische Teile
• Teile aus Hochtemperaturkunststoff
• Orthesen
• Geschirmte Gehäuse
• Maßgeschneiderte Verpackung
• Medizinische Instrumente
• Elektronikgehäuse
• MRT-Geräte
• Überwachungsgeräte

Luft- und Raumfahrtindustrie

In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden mehrere Teile mit CNC-Fräsmaschinen hergestellt, die auch mehrere Komponenten des Flugzeugs umfassen. Dazu gehören

• Verteiler
• Elektrische Anschlüsse
• Buchsen
• Antennen
• Tragflächen
• Material zur Hochfrequenzunterdrückung

Transportindustrie

CNC-Fräsmaschinen spielen in der Transportindustrie eine Rolle, da die vielen Komponenten der Fahrzeuge durch CNC-Fräsmaschinen geführt werden. Daher findet es auch Anwendung in der Transportbranche.

• Schifffahrtsschiffe
• 18 Radtransporter
• Automobile
• Personenkraftwagen
• Güterzüge
• Personenschienen

Öl- und Gasindustrie

CNC-Fräsmaschinen werden für die Herstellung von Öl- und Gaspipelines, Scharnieren für Pipelinearmaturen usw. und vielem mehr eingesetzt. Mehrere Anwendungen umfassen

• Pins
• Bohrer
• Stäbe
• Kolben
• Ventile
• Zylinder

Militär- und Verteidigungsindustrie

Die Militärindustrie umfasst verschiedene Sektoren, daher sind viele Branchen mit dem Militär verbunden und werden daher zusammenfassend als Militär- und Verteidigungsindustrie bezeichnet. Zu den verschiedenen Anwendungen, in denen CNC-Fräsmaschinen eingesetzt werden, gehören

• Elektronik
• Flugzeugteile
• Kommunikations- und Transportkomponenten

Elektronikindustrie

In der Elektronikindustrie handelt es sich bei den Anwendungen hauptsächlich um Teile, die zum Schutz von Kommunikationsprodukten verwendet werden. Zu diesen Teilen gehören

• Kühlkörper
• Hochfrequenzabschirmung
• Verstärkung des Wohnens
• Elektrische Isolierungen

Marineindustrie

CNC-Fräsmaschinen finden auch in der Schifffahrtsindustrie ein breites Anwendungsspektrum. Meistens handelt es sich um Produkte der Schiffe und U-Boote. Viele korrosionsbeständige Produkte werden in der Schifffahrtsindustrie verwendet, die sehr scharfe Armaturen und eine glatte Oberfläche erfordert, weshalb diese mit CNC-Fräsmaschinen hergestellt werden. Zu diesen Anwendungen gehören

• Isolierkoffer
• Elektronische Teile
• Bootsteile
• Prototypen-Form
• Propeller

Zusammenfassung

Zusammenfassend können wir sagen, dass Holz-CNC-Maschinen in verschiedenen Branchen auf der ganzen Welt einen hervorragenden Zweck erfüllen. Die Arbeit mit CNC-Fräsmaschinen ist im Vergleich zu verschiedenen herkömmlichen Methoden viel einfacher. Der CNC-Fräser kann eine Vielzahl von Materialien gravieren, darunter Acryl, PVC-Platten, zweifarbige Platten, Holzplatten, Gummiplatten, Kupfer, Aluminium, kohlenstoffarme Stähle, Dichteplatten, Marmor, Glas und Kristall. Diese Materialien finden auch in der holzverarbeitenden Industrie, der Möbelindustrie, der Werbeindustrie, der Formenindustrie, der Musikindustrie, der Steinmetzindustrie und der Handwerksindustrie Anwendung. Auch in vielen anderen Branchen besteht Potenzial.

Das Obige ist der Hauptinhalt dieses Blogs, einschließlich der Funktionsweise von CNC-Fräsmaschinen, der Klassifizierung von CNC-Fräsmaschinen, der Verarbeitungsmaterialien von Graviermaschinen, der Verarbeitungsprojekte von CNC-Fräsmaschinen und der Anwendungsbranchen von CNC-Fräsmaschinen. Wissen Sie nach der Lektüre dieses Blogs, wofür der CNC-Fräser verwendet wird? Als professioneller CNC-Maschinenhersteller kann Blue Elephant Ihnen verschiedene Arten von Graviermaschinen anbieten, darunter verschiedene CNC-Holzfräser, 4-Achsen-CNC-Fräser, 5-Achsen-CNC-Fräser, Drehachsen-CNC-Fräser, Mini-CNC-Fräser, kleine CNC-Fräser, Heim-CNC-Fräser, Hobby-CNC-Fräser, gebrauchte CNC-Fräser und Stein-CNC-Fräsmaschinen, um Ihre Bearbeitungsanforderungen in allen Lebensbereichen zu erfüllen. Darüber hinaus bieten wir Benutzern auch maßgeschneiderte CNC-Fräser-Produktionslösungen, um Ihren individuellen Produktionsplan zu erfüllen. Wenn Sie noch Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden.