Eine Aufschlüsselung der Vorteile des CNC-Fräsens

Eine CNC-Maschine (Computer Numerical Control) ist ein Gerät, das darauf programmiert ist, numerischen Code in kartesische Koordinaten umzuwandeln, um Rohmaterial in ein fertiges Teil umzuwandeln. CNC-Fräsen ist eine spezielle Art der CNC-Bearbeitung, die computergestützte Steuerungen und eine Fräsmaschine nutzt, um nach und nach Material von einem festen Block zu entfernen, um ein Teil herzustellen. Eine Fräsmaschine ähnelt anderen Bohrmaschinen darin, dass sie dazu bestimmt ist, Material zu schneiden und zu bohren.

Fräsmaschinen unterscheiden sich jedoch von Standardbohrmaschinen dadurch, dass sie in verschiedenen Winkeln schneiden und sich entlang verschiedener Achsen bewegen können. Technisch gesehen gibt es keine Begrenzung für die Anzahl der Achsen, die eine Fräsmaschine haben kann, aber die meisten werden allgemein als 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen bezeichnet. CNC-Fräsen eignet sich für zahlreiche Materialien, darunter Glas, Metall, Kunststoff und Holz.

Wie die meisten CNC-Bearbeitungsprozesse ist das Fräsen auf computergesteuerte Steuerungen angewiesen, um die Werkzeuge zu bedienen, die das Ausgangsmaterial schneiden und formen. Im Gegensatz zu den meisten anderen subtraktiven CNC-Fertigungsverfahren ist das CNC-Fräsen jedoch ein mechanischer Prozess, was bedeutet, dass Material vom Werkstück auf mechanische Weise und nicht auf chemische, elektrische oder thermische Weise entfernt wird.

Den Prozess des CNC-Fräsens verstehen

Der Fräsprozess umfasst die gleichen Schritte wie die meisten anderen CNC-Bearbeitungsprozesse, darunter die folgenden.

1. Entwerfen der Teile mit computergestütztem Design (CAD) :Dieser erste Schritt umfasst die Erstellung der virtuellen Darstellung des endgültigen Teils über CAD-Software, normalerweise unter Verwendung eines CAD-CAM-Programms.
2. Übersetzen der CAD-Dateien in Zahlencode :Viele CAD-CAM-Programme übersetzen Konstruktionen automatisch in numerischen Code, den die Fräsmaschine versteht. Diese Programme prüfen auch auf Fehler im Design und stellen sicher, dass die Fräsmaschine niemals angewiesen wird, ein Teil zu erstellen, das unmöglich zu bearbeitende Merkmale enthält.
3. Aufstellen der Fräsmaschine :CNC-Fräsmaschinen schneiden und bohren automatisch, aber andere Teile des Prozesses erfordern manuelle Eingaben. Zum einen ist es notwendig, das Werkstück auf dem Arbeitstisch zu fixieren und die Fräswerkzeuge an der Spindel zu befestigen.
4. Teile produzieren :Um ein Teil herzustellen, verwendet die Fräsmaschine ein rotierendes Werkzeug, das mit dem Werkstück in Kontakt kommt, um kontinuierlich Späne abzutrennen und das Material in die gewünschte Endform zu bringen.

Konventionelles Fräsen vs. Gleichlauffräsen

Es gibt zwei gängige Techniken des CNC-Fräsens:konventionelles Fräsen und Gleichlauffräsen. Traditionell wurde häufiger konventionelles Fräsen verwendet. Konventionelles Fräsen ist, wenn das Werkzeug in die entgegengesetzte Richtung schneidet, in der sich das Werkzeug bewegt. Jahrzehntelang war dies die bevorzugte Methode für Maschinenhersteller, da sie bei weniger präzise gefertigten Maschinen fehlerverzeihender sein kann. Während das konventionelle Fräsen in bestimmten Situationen immer noch nützlich ist, ist es erwähnenswert, dass es ziemlich viel Reibung und Reibung beinhaltet. Dieser Verschleiß kann die Lebensdauer des Werkzeugs verkürzen; es bedeutet auch, dass das Werkstück fester gespannt und fixiert werden muss.

Aus diesen Gründen wird heute eher das Gleichlauffräsen favorisiert. Moderne Frästechniken wie hochdynamisches Fräsen (trochoidales Fräsen) nutzen das Gleichlaufschneiden mit großer axialer Schnitttiefe und kleinen radialen Zustellungen, um sehr effiziente Frässtrategien zu erzeugen. Gleichlauffräsen mit dynamischen Werkzeugwegen erzeugt einen dünneren Schneidspan mit weniger Reibung und Reibung, was eine Überhitzung des Werkstücks verhindert und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert. Als zusätzlicher Vorteil muss das Werkstück auch weniger gespannt werden, da die Schnittkräfte typischerweise reduziert werden.

Vorteile und Grenzen des CNC-Fräsens

Das CNC-Fräsen bietet wie andere CNC-Bearbeitungsverfahren zahlreiche Vorteile. Einige der bemerkenswertesten sind seine Präzision, seine Reproduzierbarkeit und seine niedrigen Arbeitskosten.

Fräsen hat jedoch einige Nachteile. Einer sind die hohen Anschaffungskosten der Maschinen, da Produktteams entweder im Voraus in teure CNC-Fräsmaschinen investieren oder Dienstleistungen an einen vertrauenswürdigen Hersteller auslagern müssen. Für eine erfolgreiche Durchführung ist auch eine spezielle Schulung erforderlich, was den Prozess verkompliziert, falls sich Teams entscheiden, in ihre eigenen Maschinen zu investieren.

Geeignete Materialien zum CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist ein äußerst vielseitiger Prozess, mit dem Teile aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden können. Eine effektive Materialauswahl hängt natürlich von den Anforderungen eines bestimmten Projekts ab, aber alle der folgenden Materialien sind zum Fräsen geeignet:

Metalle

• Aluminium
• Messing
• Baustahl
• Edelstahl
• Werkzeugstahl

Kunststoffe

• ABS
• HDPE
• Nylon
• PEEK
• Polycarbonat (alias Lexan)
• POM (alias Acetal oder Delrin)
• PTFE (alias Teflon)

Wann stattdessen CNC-Drehen in Betracht gezogen werden sollte

Obwohl CNC-Fräsen für eine Vielzahl von Materialien geeignet ist und sehr kostengünstig sein kann, ist es nicht unbedingt für jede Fertigungsanwendung geeignet. Eine Reihe weiterer Fertigungsverfahren sind mit der CNC-Technologie kompatibel.

Das CNC-Drehen ähnelt dem CNC-Fräsen, aber die Prozesse unterscheiden sich in einigen wichtigen Punkten. Während beim CNC-Fräsen ein rotierendes Werkzeug verwendet wird, verwendet das CNC-Drehen ein rotierendes Teil und ein Schneidwerkzeug, das sich nicht dreht. Beim CNC-Drehen entstehen Teile mit runden Querschnitten, während das Fräsen typischerweise bei prismatischen Teilen zum Einsatz kommt. Komplexe Teile, die sowohl prismatische Merkmale als auch Merkmale mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen, können mit mehreren Einrichtungen sowohl auf Fräs- als auch auf Drehzentren oder auf Mill-Turn- oder Multitasking-Maschinen hergestellt werden, die sowohl Fräs- als auch Drehvorgänge in einem einzigen Gerät kombinieren. P>

Das reine Drehen wird häufiger für einfache, zylindrische Teile wie Wellen, Hohlrohre oder konische Formen verwendet. Obwohl diese Formen mit einer Fräsmaschine hergestellt werden könnten, ist es in der Regel schneller, effizienter und kostengünstiger, diese Teile durch Drehen herzustellen.

Erste Schritte mit dem richtigen Herstellungsprozess

Letztendlich liegt es an den Produktteams, zu bestimmen, welche Fertigungsmethode für die einzigartigen Anforderungen ihres Projekts am besten geeignet ist. Und die Wahl der besten Herstellungsmethode für Ihre Anforderungen kann schwierig sein – und eine falsche Wahl kann zu teuren Verzögerungen, Materialverschwendung und einem minderwertigen Produkt führen.

Aus diesen Gründen ist es ratsam, mit einem vertrauenswürdigen Fertigungsteam wie Fast Radius zusammenzuarbeiten. Bei Fast Radius ist es unser Ziel, Kunden dabei zu helfen, genau die Ergebnisse zu erzielen, die sie sich wünschen – zu einem wettbewerbsfähigen Preis und Zeitrahmen. Kontaktieren Sie uns noch heute, wenn Sie bereit sind, loszulegen.

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