Die Unterschiede zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen

Fräsen und Drehen sind die beiden Hauptoperationen in der Präzisionsbearbeitung. Welche Teile Ihre Teile benötigen, hängt von ihrer Geometrie ab (und einige benötigen beides.) In diesem Blog:

• Erklären Sie die Grundprinzipien dieser beiden Präzisionsbearbeitungstechnologien
• Erklären Sie, warum fast alle Mühlen und Drehmaschinen mit CNC ausgestattet sind
• Fassung ihrer Auswirkungen auf die Teilekonstruktion und -fertigung

Fräsen vs. Drehen

Die Bearbeitung erfordert ein Schneidwerkzeug, das sich durch das Werkstück bewegt. Einige hochspezialisierte Werkzeugmaschinen schneiden nur in eine einzige Richtung (insbesondere Räumnadeln), aber das Drehen entweder des Werkzeugs oder des Werkstücks führt zu einer höheren Effizienz.

Beim Fräsen wird das Werkstück auf einem Tisch fixiert und ein rotierendes Werkzeug schneidet Material ab. Fräsmaschinen haben eine vertikale oder horizontale Spindel, die den Fräser hält, sowie drei Linearachsen. Mit diesen Konfigurationen kann die Maschine die geraden Oberflächen erzeugen, die für prismatische Teile erforderlich sind. Der Fräser kann durch einen Bohrer zum Herstellen von Löchern im Werkstück und Gewindebohrer zum Gewindeschneiden ersetzt werden.

Im Gegensatz dazu bedeutet das Drehen, ein Schneidwerkzeug gegen ein rotierendes Werkstück zu bringen, das an einem Ende in einem Spannfutter oder einer Spannzange gehalten wird. Dadurch entstehen zylindrische Teile. Eine einfache Drehmaschine hat zwei Linearachsen zum Verfahren des Werkzeugs parallel und senkrecht zur Werkstückachse sowie eine Spindeldrehung. (Beachten Sie, dass sich das Schneidwerkzeug auch über die Endfläche des Werkstücks bewegen kann, um eine flache Oberfläche zu erzeugen.)

Das Drehen kann sowohl an Innen- als auch an Außendurchmessern durchgeführt werden, in diesem Fall spricht man von Aufbohren. Durch die Montage eines Bohrers im Reitstock (zur Unterstützung langer Werkstücke) ist es möglich, Löcher auf der Drehachse des Werkstücks zu bohren.

Der Zusatz von CNC

Ab den 1960er Jahren wurden die motorisierten Achsen von Mühlen, Drehbänken und anderen Arten von Werkzeugmaschinen computergesteuert. Diese computergestützte numerische Steuerung (CNC) lässt die Maschine einem von einem Programm vorgegebenen Bewegungsablauf folgen.

CNC führte zu einer dramatischen Verbesserung der Produktivität und Qualität. Die Produktivität stieg, da mehrere Operationen in einem einzigen Setup durchgeführt werden konnten. Verbesserte Qualität durch erhöhte Präzision und Wiederholbarkeit. Ein weiterer großer Vorteil war die erhöhte Flexibilität. Präzisions-CNC-Werkzeugmaschinen können schnell von einem Auftrag zum nächsten umgerüstet werden, wodurch sie für nahezu jede Menge von Teilen kostengünstig sind.

Geschwindigkeit, Flexibilität und Präzision bedeuten heute, dass fast jede Mühle und Drehmaschine mit CNC ausgestattet ist. Diese Controller unterscheiden sich jedoch stark in Bezug auf Programmiermethoden, Verarbeitungsleistung und Fähigkeiten. Wenn Manager und Eigentümer von Präzisionsmaschinenwerkstätten neue CNC-Maschinen kaufen, ist die Steuerungsbewertung ein wichtiger Teil des Auswahlprozesses.

Auswirkungen des CNC-Fräsens und -Drehens auf die Konstruktion und Fertigung von Teilen

CNC-Fräsen wird verwendet, um ebene Oberflächen an Werkstücken herzustellen. Dies sind oft solche, die für die Montage verwendet werden, wie die Ober- und Unterseite eines Zylinderkopfs, das offene Ende eines Gehäuses oder die Basis einer Halterung. Fräsen kann auch verwendet werden, um ein großes Metallvolumen aus einem massiven Block auszuschneiden, obwohl dies normalerweise nur für Prototypen verwendet wird.

Beim CNC-Drehen hingegen entstehen zylindrische Formen wie Ventilschieber, Hülsen und Antriebswellen. Das Drehen wird an Stangenmaterial durchgeführt, das normalerweise auf Länge geschnitten wird, aber bei einigen Drehmaschinen kann es durch die Drehmaschinenspindel geführt werden. In Gussteile können auch zylindrische Merkmale eingearbeitet werden:Dies erfordert eine sorgfältige Montage im Spannfutter.

Fräs- und Drehoperationen erzeugen sehr unterschiedliche Oberflächengüten. Das Drehen, bei dem es sich um einen Einzelpunkt-Schneideprozess handelt, ergibt eine Rille, die der auf alten Schallplatten ähnelt. Fräsen ist ein Mehrpunkt-Schneidprozess, der breite Streifen paralleler Rillen auf einer flachen Oberfläche hinterlässt.

Sowohl beim Fräsen als auch beim Drehen werden die Nutgröße und damit die Oberflächenrauheit durch den Werkzeugspitzenradius, die Fräserdrehzahl und die Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst. Ein langsamerer Vorschub verringert die effektive Rillentiefe, da sich die Rillen überlappen. Glattere Oberflächen sind jedoch teurer in der Herstellung, da sie mehr Bearbeitungszeit benötigen.

Präzisionsbearbeitungskompetenz bei Impro

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