Vielfalt der CNC-Maschinen & Systeme für präzise Fertigung entdecken

Suchen Sie einen Präzisions-CNC-Bearbeitungspartner? Zuvor lohnt es sich, das Thema gut zu verstehen. CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen werden in CNC-Bearbeitungssprachen programmiert und gesteuert – meist G-Codes. Die G-Code-Sprache gibt die kartesischen Positionskoordinaten des Bearbeitungswerkzeugs vor und steuert Vorschubgeschwindigkeit, Spindeldrehzahl, Werkzeugwechsler, Kühlmittel und weitere Funktionen. Wie viele CNC-Werkzeugmaschinentypen gibt es? Der folgende Inhalt stellt diverse CNC-Werkzeugmaschinen vor – Sie finden die Unterschiede.

Verschiedene Typen von CNC-Werkzeugmaschinen

Eine CNC-Werkzeugmaschine (Computerized Numerical Control) ist eine automatisierte Werkzeugmaschine mit Programmsteuerung, die komplexe, präzise, klein- bis mittlere Serien und vielfältige CNC-bearbeitete Teile fertigen kann. In der Präzisions-CNC-Bearbeitung gibt es viele Maschinentypen, unterteilt nach Bearbeitungsverfahren:

Unterteilung nach Funktion

• CNC-Fräsmaschinen: Erzeugen Formen, Nuten, Bohrungen, Kerben, Rillen, Taschen, Sonderflächen. Rotierende Schneidwerkzeuge entfernen Material vom stationären Werkstück.
• CNC-Drehmaschinen: Hauptbewegung = Werkstückrotation; Vorschubbewegung = Drehmeißelbewegung zur Bearbeitung von Drehflächen. Verarbeiten diverse Rotationsflächen. Viele Drehmaschinentypen, weiter unterteilt nach Bearbeitungsverfahren.
• CNC-Bohrmaschinen: Für Lochbearbeitung: Zentrierbohren, Bohren, Reiben, Senken, Ausbohren, Ausdrehen. Kontinuierliche Steuerung via Linear-/Kreisbogeninterpolation oder komplexer Kurveninterpolation der CNC-Fräsmaschine zum Fräsen von Ebenen und Freiflächen.
• CNC-Plasmaschneider: Für Lochbearbeitung: Bohren, Zentrierbohren, Senken, Reiben, Ausbohren, Ausdrehen. Kontinuierliche Steuerung via Kreis-/Linearinterpolation oder Zykelkurveninterpolation der CNC-Bohrfräsmaschine zum Fräsen von Freiflächen.
• CNC-Schleifmaschinen: Werkzeugmaschinen zum Schleifen von Werkstückoberflächen.

Punkt-zu-Punkt-Systeme und Bahnsteuerungssysteme (Kontursysteme)

• Punkt-zu-Punkt-System: Werkstück und Werkzeug werden in festen relativen Positionen platziert, bis Bearbeitung und Rückzug abgeschlossen. Typische Geräte: Bohrmaschinen, Ausdrehmaschinen, Gewindeschneidmaschinen.
• Kontursystem (Bahnsteuerung): Werkzeug schneidet Material entlang der Teilekontur – kontinuierlicher Pfad. Typische Geräte: Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Fräsmaschinen.

Fünf Gruppen nach Achszahl

• 2-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine: Nur zwei Achsen nutzbar, z. B. Drehmaschine – Werkzeug bewegt sich in zwei Richtungen (X, Z).
• 2,5-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine: Formell 3-Achs-System, aber Bewegung nicht dreidimensional. X/Y fahren Position an, dann arbeitet dritte Achse – z. B. Bohren/Gewindeschneiden.
• 3-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine: Drei Achsen (X, Y, Z) simultan. Aktuell am weitesten verbreitet, vielseitigsten, hochpräzise. Automatisch/interaktiv, Nutenfräsen, Bohren, Scharfkanten schneiden.
• 4-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine: 3-Achs-Maschine mit zusätzlicher Rotation an A- oder B-Achse. Beispiele: Vertikale oder horizontale Maschinen. Bei 4-Achs-Bearbeitung: Fräsen an zusätzlicher Achse, X/Y/Z wie 3-Achs-System, Rotation an A/B um X-Achse.
• 5-Achsen-CNC-Werkzeugmaschine: 3-Achs-Maschine mit zusätzlicher Rotation in zwei Richtungen (Y und Z) an A- und B-Achse. Rotation durch Bett- und Spindelbewegung (Drehpunkt). 5-Achs-Maschine = fortschrittliche CNC-Maschine. Mehrdimensionale Rotation und Werkzeugbewegung ermöglichen präzise, komplexe Teile: bessere Erreichbarkeit von Unterschnitten und tiefen Taschen, unvergleichliche Oberflächenqualität, Geschwindigkeit. Häufig für High-End-Anwendungen: Luftfahrtteile, künstliche Knochen, Titanbauteile, Öl-/Gasanlagenteile, Militärprodukte etc.

Offene und geschlossene Regelkreissysteme

Nach Regelkreisseite: CNC-Werkzeugmaschinen in Offene-Regelkreis- und Geschlossene-Regelkreis-Systeme unterteilt.

Offener Regelkreis: Kommunikation zwischen Steuerung und Motor einweg. Sehr simpler Prozess. Nach Benutzerzweck erzeugt CNC-Software notwendige Schritt- und Richtungssignale. Computer überträgt an Steuerung. Steuerung versorgt Motor ohne Rückführung. Offene Systeme nutzen Schrittmotoren.

Geschlossener Regelkreis: Verfügt über Rückführsystem zur Motorausgangsüberwachung und Korrektur von Position-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsfehlern. Rückführung an CNC-Steuerung oder Computer – erstere häufiger. Systeme mit Rückführung an Signalgeber/Computer meist in High-End-Maschinen.