CNC-Bearbeitung erklärt: Definition, Typen und Anwendungen

Was ist CNC-Bearbeitung?

CNC steht für Computerized Numerical Control (Computergesteuerte Numerische Steuerung). CNC-Bearbeitung ist ein computergesteuerter Fertigungsprozess, bei dem vorprogrammierte Computersoftware die Bewegung von Fabrikwerkzeugen und Maschinen diktiert.

Der Prozess kann verwendet werden, um eine Reihe komplexer Maschinen zu steuern, von Schleifmaschinen und Drehmaschinen bis hin zu Fräsmaschinen und CNC-Fräsmaschinen (Router). Mit CNC-Bearbeitung können dreidimensionale Schneidaufgaben in einem einzigen Satz von Befehlen ausgeführt werden.

CNC-Bearbeitung steuert eine Reihe komplexer Maschinen wie Schleifmaschinen, Drehmaschinen und Fräsdrehmaschinen, die alle zum Schneiden, Formen und Erstellen verschiedener Teile und Prototypen verwendet werden. Im täglichen Betrieb kombinieren CNC-Fachkräfte Elemente des mechanischen Designs, technischer Zeichnungen, Mathematik und Computerprogrammierung, um eine Vielzahl von Metall- und Kunststoffteilen herzustellen.

CNC-Bediener können ein Metallblech in ein kritisches Flugzeug- oder Automobilteil verwandeln.

Fortgeschrittene CNC-Bearbeitung und unsere vertrauenswürdigen Fertigungspartner ermöglichen es Ihnen, genau das zu produzieren, was Sie brauchen, und wann Sie es brauchen. CAM (Computer-Aided Manufacturing) hat die Türen zu endlosen Möglichkeiten geöffnet.

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Was ist eine CNC-Maschine?

CNC-Maschinen sind Werkzeugmaschinen, die Material schneiden oder bewegen, wie auf dem Controller programmiert. Die Art des Schneidens kann von Plasmaschneiden über Laserschneiden, Fräsen, Routing bis hin zu Drehen variieren. CNC-Maschinen können sogar Gegenstände auf einer Montagelinie aufnehmen und bewegen.

CNC-Maschinen sind automatisierte Maschinen, die von Computern betrieben werden, die vorprogrammierte Sequenzen kontrollierter Befehle ausführen. CNC-Maschinen sind im Wesentlichen das Gegenteil von „old-school“ Geräten, die manuell über Handräder oder Hebel oder mechanisch allein durch Nocken gesteuert werden.

Heutige moderne CNC-Maschinen verstehen und funktionieren mit der CNC-Bearbeitungssprache – genannt G-Code –, die ihnen präzise Messwerte für die Produktion vorgibt, wie Vorschubgeschwindigkeit, Drehzahl, Position und Koordination.

Heutige Design- und mechanische Teile für CNC-Systeme sind hochautomatisiert – im Gegensatz zu den alten, gefährlichen Fabrikmaschinen, an die man früher dachte. Die mechanischen Abmessungen der Teile werden mit CAD-Software (Computer-Aided Design) definiert und dann durch CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) in Fertigungsanweisungen übersetzt.

Wie funktionieren CNC-Maschinen?

CNC-Maschinen verfügen üblicherweise über eine Version eines CAD-Softwareprogramms. Ein CAD-Programm (Computer-Aided Design) ist Software, die es Ihnen ermöglicht, zu zeichnen, was Sie schneiden möchten. Die Zeichnung ist entweder 2D oder 3D und erzeugt nach Fertigstellung einen Code für die CNC-Maschine zum Lesen.

CNC-Maschinen arbeiten, indem sie Koordinaten entlang einer Achse folgen. Einfache Maschinen bewegen sich entlang ein oder zwei Achsen, aber fortgeschrittene Maschinen und solche, die 3D-Objekte erstellen, bewegen sich entlang drei Achsen. Die Werkzeuge der Maschine folgen Tausenden von Koordinaten und schneiden und formen dabei.

Bevor eine CNC-Maschine ihre erste Aufgabe beginnt, wird ein Probelauf durchgeführt. Dieser Probelauf wird als „Luftschneiden“ (Cutting Air) bezeichnet und ist unglaublich wichtig, da Fehler zu einer beschädigten Maschine oder einem beschädigten Teil führen könnten.

CNC-Maschinen-Programmierung

In der CNC-Fertigung werden Maschinen über numerische Steuerung betrieben, wobei ein Softwareprogramm vorgesehen ist, um ein Objekt zu steuern. Die Sprache hinter der CNC-Bearbeitung wird abwechselnd als G-Code bezeichnet und ist so geschrieben, dass sie die verschiedenen Verhaltensweisen einer entsprechenden Maschine steuert, wie Geschwindigkeit, Vorschubrate und Koordination.

Im Grunde ermöglicht CNC-Bearbeitung die Vorprogrammierung von Geschwindigkeit und Position von Maschinenwerkzeugfunktionen und deren Ausführung über Software in repetitiven, vorhersehbaren Zyklen, alles mit minimaler Beteiligung menschlicher Bediener. Im CNC-Bearbeitungsprozess wird eine 2D- oder 3D-CAD-Zeichnung erstellt, die dann in Computercode für das CNC-System zur Ausführung übersetzt wird. Nach der Programmeingabe führt der Bediener einen Probelauf durch, um sicherzustellen, dass keine Fehler im Code vorhanden sind.

Aufgrund dieser Fähigkeiten wurde der Prozess in allen Bereichen des Fertigungssektors übernommen, und CNC-Fertigung ist besonders wichtig in den Bereichen Metall- und Kunststoffproduktion. Erfahren Sie mehr über die Arten von Bearbeitungssystemen und wie CNC-Maschinenprogrammierung die CNC-Fertigung vollständig automatisiert:

Offene/Geschlossene Regelkreise (Open/Closed-Loop Machining Systems)

Während des CNC-Fertigungsprozesses wird die Positionssteuerung durch ein offenes oder geschlossenes Regelkreissystem bestimmt. Beim offenen System verläuft die Signalübertragung in einer einzigen Richtung zwischen dem CNC-Controller und dem Motor. Bei einem geschlossenen System ist der Controller in der Lage, Rückmeldung zu empfangen, was Fehlerkorrektur ermöglicht. Somit kann ein geschlossenes System Unregelmäßigkeiten in Geschwindigkeit und Position korrigieren.

Bei der CNC-Bearbeitung wird die Bewegung üblicherweise über X- und Y-Achsen gesteuert. Das Werkzeug wird wiederum über Schrittmotoren oder Servomotoren positioniert und geführt, die exakte Bewegungen replizieren, wie durch den G-Code bestimmt. Wenn Kraft und Geschwindigkeit minimal sind, kann der Prozess über offene Regelung laufen. Für alles andere ist eine geschlossene Regelung notwendig, um die Geschwindigkeit, Konsistenz und Genauigkeit zu gewährleisten, die für industrielle Anwendungen wie Metallbearbeitung erforderlich sind.

Bei der CNC-Bearbeitung wird die Bewegung üblicherweise über X- und Y-Achsen gesteuert.

CNC-Bearbeitung ist vollständig automatisiert

In den heutigen CNC-Protokollen ist die Produktion von Teilen über vorprogrammierte Software größtenteils automatisiert. Die Abmessungen für ein gegebenes Teil werden mit CAD-Software (Computer-Aided Design) festgelegt und dann mit CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) in ein tatsächliches Fertigprodukt umgewandelt.

Ein gegebenes Werkstück könnte eine Vielzahl von Maschinenwerkzeugen erfordern, wie Bohrer und Fräser. Um diesen Bedürfnissen gerecht zu werden, kombinieren viele heutige Maschinen mehrere verschiedene Funktionen in einer Zelle.

Alternativ kann eine Installation aus mehreren Maschinen und einem Satz Roboterarme bestehen, die Teile von einer Anwendung zur nächsten übertragen, aber alles wird vom selben Programm gesteuert. Unabhängig vom Aufbau ermöglicht der CNC-Prozess eine Konsistenz in der Teileproduktion, die manuell nur schwer, wenn nicht unmöglich, zu replizieren wäre.

Typen von CNC-Maschinen

Folgende sind die Typen von CNC-Maschinen:

• CNC-Fräsmaschine (CNC Milling Machine)
• CNC-Fräse (Router) (CNC Router)
• CNC-Plasmaschneidmaschine (CNC Plasma Cutting Machine)
• CNC-Drehmaschine (CNC Lathe Machine)
• CNC-Laserschneidmaschine (CNC Laser Cutting Machine)
• CNC-Erodiermaschine (CNC Electrical Discharge Machine)
• CNC-Wasserstrahlschneidmaschine (CNC Waterjet Cutting Machine)
• CNC-Schleifmaschine (CNC Grinder)
• CNC-Bohrmaschine (CNC Drilling Machine)

In den nächsten Abschnitten gebe ich einen breiten Überblick über jeden Typ von CNC-Maschine.

1. CNC-Fräsmaschine

Einer der häufigsten Typen von CNC-Maschinen, eine CNC-Fräse verwendet Computersteuerung, um verschiedene Materialien zu schneiden. Fräsen können spezifische Programme aus Zahlen und Buchstaben übersetzen, um die Spindel in verschiedene Weisen zu bewegen.

CNC-Fräsmaschinen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Schneidwerkzeuge zu rotieren, während das Werkstück/Block stationär gehalten wird. Sie können eine breite Palette von Formen bearbeiten, einschließlich plan- und umfangsgefräster Merkmale. Auf CNC-Fräsmaschinen gefertigte Komponenten sind typischerweise quadratisch oder rechteckig mit einer Vielzahl von Merkmalen.

Viele Fräsen verwenden etwas, das G-Code genannt wird, eine standardisierte Programmiersprache, die von den meisten CNC-Maschinen erkannt wird. Nach dem Einlegen des Werkstücks in die Fräsmaschine übernimmt der Computer die Steuerung. Der Computercode leitet und steuert jede Bewegung und Aktion der Spindel und des Werkzeugs, um das Werkstück mit hoher Genauigkeit zu schneiden und in ein kundenspezifisches Teil umzuwandeln.

Eine CNC-Fräse kann eine Vielzahl von Funktionen haben, wie Planfräsen, Eckfräsen, Gewindeschneiden, Bohren und Drehen. Die meisten CNC-Fräsmaschinen sind in Drei- bis Sechs-Achsen-Konfigurationen erhältlich. Eine CNC-Fräse ist im Vergleich zu anderen Werkzeugen sehr groß und kann recht teuer sein. Im Allgemeinen werden CNC-Fräsen für die Bearbeitung harter Metalle verwendet, während CNC-Fräsen (Router) für weichere Materialien eingesetzt werden.

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2. CNC-Fräse (Router)

Eine CNC-Fräse (Router) ist eine Maschine, die einer CNC-Fräsmaschine sehr ähnlich ist, aber allgemein für die Bearbeitung weicherer Materialien verwendet wird und typischerweise weniger präzise ist als CNC-Fräsmaschinen. CNC-Fräsen sind deutlich günstiger als CNC-Fräsmaschinen. Diese Art von CNC-Maschine kann Stahl, Holz, Aluminium, Verbundwerkstoffe, Kunststoff und Schaum schneiden.

CNC-Fräsen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, computergesteuerte numerische Steuerung zu nutzen, um Spindel- und Maschinenwerkzeugpfade zu lenken, um Materialien wie Holz, Stahl, Verbundwerkstoffe, Aluminium, Schaum und Kunststoff in das gewünschte Design und Form zu schneiden und zu formen. CNC-Fräsen reduzieren Abfall und erhöhen die Produktivität, indem sie verschiedene Artikel in viel kürzerer Zeit als andere Maschinen produzieren.

CNC-Fräsen bestehen allgemein aus einer mechanischen Basis, einer Spindel, Schrittmotoren, Schritttreibern, Controllern und einer Stromversorgung. CNC-Fräsen reduzieren Abfall, erhöhen Produktivität und Genauigkeit und produzieren Produkte schneller.

Die meisten Fräsen können ein gegebenes Material in allen drei Dimensionen bearbeiten und sind hervorragend für kleinere Projekte und die Erstellung von Prototypmodellen und komplexen Designs geeignet. Sie finden auch Drei-, Vier-, Fünf- und Sechs-Achsen-Fräsen.

Eine qualitativ hochwertige CNC-Fräse kann für unter 2.000 $ gekauft werden, während selbst Einstiegs-CNC-Fräsen über 10.000 $ kosten.

Die meisten CNC-Fräsen sind in der Lage, ein Werkstück in allen drei Dimensionen zu bearbeiten und eignen sich hervorragend für die Erstellung kleiner Projekte und Prototypen sowohl einfacher als auch komplexer Designs. Wie CNC-Fräsen sind CNC-Fräsen in einer Vielzahl von Achsen von drei bis sechs erhältlich.

3. CNC-Plasmaschneidmaschine

CNC-Plasmaschneidmaschinen ähneln CNC-Fräsmaschinen darin, dass sie die gleiche Funktion haben: Material schneiden. Allerdings verwenden CNC-Plasmaschneidmaschinen einen Plasmaschneidbrenner, um durch ihre Materialien zu schneiden, während eine Fräsmaschine einen Schaftfräser oder Fräser verwendet, der an einer Spindel befestigt ist.

Die Hauptanforderung für CNC-Plasmaschneidmaschinen ist, dass beim Plasmaschneiden das zu schneidende Material oder Werkstück elektrisch leitfähig sein muss. CNC-Plasmaschneidmaschinen werden auch zum Schneiden von Materialien verwendet. Sie führen diesen Prozess jedoch mit einem leistungsstarken Plasma (elektronisch ionisiertem Gas) Brenner durch, der von einem Computer gesteuert wird.

Ähnlich in der Funktion wie ein handgeführtes gasbetriebenes Brenner zum Schweißen (bis zu 10.000 Grad Fahrenheit), erreichen Plasmaschneidbrenner bis zu 50.000 Grad Fahrenheit. Der Plasmaschneidbrenner schmilzt sich durch das Werkstück, um einen Schnitt im Material zu erzeugen. Wann immer CNC-Plasmaschneiden verwendet wird, muss das zu schneidende Material elektrisch leitfähig sein. Typische Materialien sind Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing und Kupfer.

Präzisions-CNC-Bearbeitung bietet eine breite Palette an Komponentenfertigungs- und Veredelungsmöglichkeiten in der Werkstattumgebung. Je nach Einsatzumgebung, benötigten Materialien, Lieferzeit, Volumen, Budget und erforderlichen Funktionen gibt es meist eine optimale Methode, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Hauptsächlich eingesetzt in schweren Industrien wie Schiffbau, Automobilfertigung, chemischer Fertigung und industriellen Stahlbaustellen. Folglich ist das Werkstück beim CNC-Plasmaschneiden allgemein groß und schwer. Ein Einstiegs-Plasmaschneid-CNC-Gerät kostet ca. 5.000 $, während die teuersten Maschinen Hunderttausende Dollar kosten.

4. CNC-Drehmaschinen

Eine Drehmaschine ist eine CNC-Maschine, die Werkstücke schneidet, während sie rotieren. CNC-Drehmaschinen können präzise Schnitte mit einer Vielzahl von Werkzeugen schnell ausführen. Diese CNC-Maschinen sind in der Präzision, die sie bieten, sehr effektiv im Vergleich zu manuellen Drehmaschinen. Sie haben oft weniger Achsen als CNC-Fräsmaschinen und sind daher kleiner und kompakter.

CNC-Drehmaschinen haben Steuerungen, die denen von CNC-Fräsmaschinen ähneln, und können G-Code sowie andere proprietäre Programmiersprachen lesen.

CNC-Drehmaschinen und Drehmaschinen sind bemerkenswert für ihre Fähigkeit, Materialien während des Bearbeitungsprozesses zu drehen (wenden). Die Schneidwerkzeuge für diese Maschinen werden in einer linearen Bewegung zusammen mit dem rotierenden Stangenmaterial geführt; Material wird am Umfang entfernt, bis der gewünschte Durchmesser (und das Merkmal) erreicht ist.

CNC-Drehmaschinen und Drehmaschinen können innere und äußere Merkmale am Teil erzeugen: gebohrte Löcher, Bohrungen, Nuten, gereibte Löcher, Schlitze, Gewinde, Konen und Gewindeschneiden. Wellen, Bolzen und Schrauben sind einige der Komponenten, die auf CNC-Drehmaschinen hergestellt werden.

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5. CNC-Laserschneidmaschine

Diese Maschinentypen ähneln CNC-Plasmamaschinen, der einzige Unterschied besteht darin, dass Laser hauptsächlich zum Schneiden verwendet werden und sich hervorragend für das Schneiden von Metallen, Kunststoff oder Hartholz eignen. Je nach Dichte und Festigkeit des Materials kann die Intensität des Lasers angepasst werden.

CNC-Lasermaschinen haben einen spitzen Router mit einem hochfokussierten Laserstrahl, der zum präzisen Schneiden, Gravieren oder Markieren von Materialien verwendet wird. Der Laser erhitzt das Material und schmilzt oder verdampft es, wodurch ein Schnitt im Material entsteht. Typischerweise liegt das Material in Blechformat vor, und der Laserstrahl bewegt sich hin und her über das Material, um einen präzisen Schnitt zu erzeugen.

Dieser Prozess kann eine größere Vielfalt an Designs erzeugen als herkömmliche Schneidemaschinen wie Drehmaschinen, Drehzentren, Fräser und erzeugt oft Schnitte und/oder Kanten, die keine zusätzlichen Nachbearbeitungsprozesse erfordern.

CNC-Lasergravierer werden häufig für die Bauteilkennzeichnung bearbeiteter Komponenten verwendet. Beispielsweise kann es schwierig sein, ein Logo und einen Firmennamen in ein CNC-gedrehtes oder CNC-bearbeitetes Teil zu integrieren. Durch Lasergravur kann dies jedoch auch nach Abschluss der Bearbeitung auf dem Bauteil angebracht werden.

6. CNC-Erodiermaschine (EDM)

Eine CNC-Erodiermaschine (EDM) verwendet hochkontrollierte elektrische Funken, um Materialien in die gewünschte Form zu bringen. Sie kann auch als Funkenerosion, Senkerosion, Drahterosion oder Drahtbrennen bezeichnet werden.

Ein Bauteil wird unter den Elektrodendraht platziert, und die Maschine ist programmiert, einen elektrischen Entladungsfunken vom Draht auszusenden, der intensive Hitze erzeugt (bis zu 21.000 Grad Fahrenheit). Das Material wird geschmolzen oder mit Flüssigkeit weggespült, um die gewünschte Form oder Eigenschaft zu erzeugen.

In diesem Prozess wird Material von einem spezifischen Werkstück durch eine Reihe sich wiederholender elektrischer Entladungen zwischen zwei Elektroden entfernt. Diese Elektroden sind durch ein dielektrisches Fluid getrennt, das oft ein elektrisches Potenzial trägt. In dieser Maschine wird das Material zwischen zwei Elektroden platziert und die Maschine berechnet dann, wie viel elektrische Entladung jede Elektrode erzeugen muss.

EDM wird am häufigsten verwendet, um präzise Mikrobohrungen, Schlitze, konische oder gewinkelte Merkmale und eine Vielzahl anderer komplexer Merkmale in einem Bauteil oder Werkstück zu erzeugen. Es wird typischerweise für sehr harte Metalle verwendet, die schwer in die gewünschte Form oder Eigenschaft zu bearbeiten sind. Ein gutes Beispiel dafür ist das typische Zahnrad.

MEHR: Was ist eine Erodiermaschine (EDM)?

7. CNC-Wasserstrahlschneidmaschine

CNC-Wasserstrahlschneider verwenden, wie der Name andeutet, Hochdruck-Wasserstrahlen, um durch Materialien zu schneiden.

Typischerweise wird CNC-Wasserstrahlschneiden gewählt, wenn das zu bearbeitende Material temperaturempfindlich ist und bei hohen Temperaturen schmelzen könnte, wie Kunststoff und Aluminium. Obwohl diese Maschinen mit reinem Wasser schneiden können, werden meist zusätzliche Schleifmittel wie Granat (ein Mineral) oder Aluminiumoxid dem Wasser zugesetzt, um effizienteres Schneiden zu ermöglichen.

Eine CNC-Wasserstrahlschneidmaschine kostet mehr als ein Plasmaschneider mit ähnlichen Spezifikationen. Aber sie kostet weniger im Vergleich zu einem CNC-Laserschneider mit ähnlichen Spezifikationen. Ein Nachteil eines CNC-Wasserstrahlschneiders ist, dass er typischerweise langsamer ist als CNC-Plasma- und CNC-Laserschneider.

8. CNC-Schleifmaschine

Eine CNC-Schleifmaschine verwendet Schleifwerkzeuge, um ein bearbeitetes Produkt zu glätten und zu veredeln. Schleifmaschinen werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, die extrem hohe Präzision erfordern, wie die Bearbeitung von Motorenbauteilen.

Allgemein wird das Produkt zuerst mit einer rauen Oberfläche mit einer CNC-Fräse oder Drehmaschine erstellt und dann zur CNC-Schleifmaschine für die Endveredelung bewegt. CNC-Schleifmaschinen gibt es in verschiedenen Typen wie Flachschleifmaschinen, Rollschleifmaschinen und Rundschleifmaschinen.

Es gibt große Vielfalt bei der Art der verwendeten Schleifmittel, wie beschichtete oder vitrifizierte CBN, Diamantschleifscheiben, Aluminiumoxid und Keramik-Schleifscheiben-Mischungen.

9. CNC-Bohrmaschine

Die CNC-Bohrmaschine wird typischerweise für die Massenproduktion eingesetzt. Bohrmaschinen haben jedoch oft ein Multifunktions-Bearbeitungszentrum, das gelegentlich vermischt und manchmal verdreht wird. Der größte Zeitverlust beim CNC-Bohren liegt in Werkzeugwechseln, daher muss für Geschwindigkeit die Variation des Bohrdurchmessers reduziert werden.

Die schnellste Maschinengröße für das Bohren von Löchern besteht aus mehreren Spindeln im Revolver mit Bohrern unterschiedlicher Durchmesser, die zum Bohren vorgemontiert sind. Diese Art von CNC-Maschine kann Reiben, Ausbohren und Gewindeschneiden durchführen.

Dies sind die häufigsten Arten von CNC-Maschinen, die heute im Einsatz sind. Die Wahl der Maschine hängt von der Art des Auftrags, der erforderlichen Genauigkeit, dem Budget und der verfügbaren Zeit ab.

Arten von CNC-Bearbeitungsoperationen

Kurz gesagt: CNC-Bearbeitung ist eine Metallfertigungsmethode, bei der geschriebener Code die Maschinen im Fertigungsprozess steuert. Der Code bestimmt alles von der Bewegung des Schneidkopfs und des Teils bis zu Spindeldrehzahl, RPMs usw. CNC-Bearbeitungsdienste verwenden ein subtraktives Fertigungsverfahren.

Wir wissen jetzt, wie CNC-Maschinen funktionieren. Aber nicht alle diese Maschinen werden für CNC-Bearbeitung verwendet.

Wir werden uns alle verschiedenen Arten von CNC-Maschinen, die verfügbar sind, etwas später genauer ansehen. Aber im traditionellen Sinne bezieht sich CNC-Bearbeitung nur auf einige dieser automatisierten Prozesse. Nämlich Fräsen, Drehen, Schleifen, Routing, Bohren usw.

1. CNC-Fräsen

Es ist eine Operation, bei der sich das Schneidwerkzeug dreht. Wenn das Fräswerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt kommt, entfernt es Späne davon.

Fräsoperationen umfassen:

• Schaftfräsen (End Milling)
• Fasenfräsen (Chamfer Milling)
• Planfräsen (Face Milling)
• Bohren, Ausbohren, Gewindeschneiden usw.

Es ist eine sehr universelle Fertigungsmethode mit großer Genauigkeit und Toleranzen. Fräsen funktioniert auf einer Vielzahl von Materialien und ist auch sehr schnell. Die Fähigkeit, eine breite Palette komplexer Teile herzustellen, ist ein großer Vorteil.

Zu den Nachteilen gehören eine große Menge an Abfall, die Notwendigkeit einer Vielzahl von Werkzeugen und hohe Gerätekosten.

2. CNC-Bohren

Bohren ist ein Bearbeitungsprozess, der Mehrschneiden-Bohrer verwendet, um zylindrische Löcher im Werkstück zu erzeugen.

Beim CNC-Bohren führt die CNC-Maschine normalerweise den rotierenden Bohrer senkrecht zur Ebene der Werkstückoberfläche ein, wodurch vertikal ausgerichtete Löcher mit Durchmessern entstehen, die dem Durchmesser des verwendeten Bohrers entsprechen.

Jedoch können auch winklige Bohroperationen mit speziellen Maschinenkonfigurationen und Werkstückspannvorrichtungen durchgeführt werden. Die betrieblichen Fähigkeiten des Bohrvorgangs umfassen Senkbohren, Senken, Reiben und Gewindeschneiden.

3. CNC-Drehen

Obwohl die beiden oft nur als CNC-Bearbeitung bezeichnet werden, haben Drehen und Fräsen signifikante Unterschiede. Drehen ist im Wesentlichen das Gegenteil von Fräsen. Das bedeutet, dass sich das Werkstück dreht, statt des Schneidwerkzeugs.

CNC-Drehen wird häufig zur Herstellung von Wellen verwendet. Das Werkzeug wird gegen das rotierende Werkstück gebracht, um Metallteile abzuschneiden, bekannt als Späne oder Drehspäne. Es ist möglich, hohe Genauigkeit für geeignete Grenzwerte und Einstellsysteme zu erreichen.

Drehen ist an der Außenseite eines Zylinders oder an der Innenseite möglich. Letzterer Vorgang wird als Ausbohren (Boring) bezeichnet.

Bearbeitungsoperation	Merkmale
Bohren	Verwendet rotierende Mehrschneiden-Bohrer; Bohrer wird senkrecht oder winklig zum Werkstück geführt; Erzeugt zylindrische Löcher im Werkstück
Fräsen	Verwendet rotierende Mehrschneiden-Werkzeuge; Werkstück wird in gleicher Richtung wie Werkzeugrotation geführt; Entfernt Material vom Werkstück; Erzeugt breiteres Formenspektrum
Drehen	Verwendet Einzelschneiden-Werkzeuge; Dreht Werkstück; Schneidwerkzeug wird entlang der Werkstückoberfläche geführt; Entfernt Material vom Werkstück; Erzeugt runde oder zylindrische Teile

4. CNC-Schleifen

CNC-Schleifmaschinen verwenden ein rotierendes Schleifrad, um Material zu entfernen. Ziel ist es, einem Metallteil eine hochpräzise Oberfläche zu verleihen.

Die erreichbare Oberflächenqualität ist sehr hoch. Daher wird es als Veredelungsoperation eingesetzt, anstatt das Endteil aus Rohmaterial herzustellen.

5. CNC-Routing

CNC-Fräsen (Router) scheinen CNC-Fräsmaschinen ähnlich zu sein. Wieder rotiert der Schneidkopf. Der Hauptunterschied liegt in den zum Schneiden geeigneten Materialien.

Router sind perfekt für das Schneiden weicherer Materialien (keine Metalle), die nicht sehr hohe Genauigkeit erfordern. Der Grund dafür ist die geringere Ausgangsleistung.

Gleichzeitig sind Router schneller. Dies ermöglicht die Herstellung von Teilen in kürzerer Zeit.

Was kann CNC-Bearbeitung herstellen?

Scheinbar kennt CNC-Bearbeitung keine Grenzen. Sie eignet sich für eine breite Palette von Materialien, einschließlich verschiedener Metalltypen, Kunststoffe, Schaum, Verbundwerkstoffe und Holz. 3-Achsen-Fräsmaschinen können die meisten grundlegenden geometrischen Formen produzieren. Für komplexere Teile sind Mehrachsen-Fräszentren verfügbar.

Zum Beispiel kann ein 5-Achsen-CNC-Fräszentrum helfen. Während die häufigere 3-Achsen-Maschine 3 lineare Bewegungsachsen hat, können 5-Achsen-Maschinen auch den Schneidkopf und den Maschinentisch drehen. Dies verbessert die Flexibilität erheblich, erhöht aber auch die Kosten.

Obwohl CNC viel schneller ist, hat manuelle Bearbeitung immer noch ihren Platz in der Industrie. Besonders für Low-Volume Rapid Prototyping. Aber CNC-Bearbeitung dominiert den Sektor, wenn hohe Genauigkeit erforderlich ist. Deshalb nutzen so viele Branchen sie, darunter:

• Luft- und Raumfahrt
• Elektrotechnik
• Verteidigung
• Bergbau
• Industriemaschinen
• Lebensmittel & Getränke
• Bekleidung
• Automobil
• Produktdesign, usw.

Alles in allem hat CNC-Bearbeitung ihren Platz in der Fertigungsbranche als zuverlässige und nützliche Methode zur Teileproduktion gefestigt. Gleichzeitig können CNC-Bearbeitungskosten oft etwas höher sein als bei anderen Fertigungsmethoden.

FAQs

Was ist CNC-Bearbeitung?

CNC steht für Computerized Numerical Control. CNC-Bearbeitung steuert eine Reihe komplexer Maschinen wie Schleifmaschinen, Drehmaschinen und Fräsdrehmaschinen, die alle zum Schneiden, Formen und Erstellen verschiedener Teile und Prototypen verwendet werden.

Ist CNC-Bearbeitung schwer?

Wie besprochen, kann der CNC-Bearbeitungsprozess herausfordernd zu meistern sein, aber er ist निश्चितlich nicht außer Reichweite. Sie sollten erwarten, dass es über 3 Jahre harter Arbeit braucht, um es zu meistern, aber es kann nur wenige Stunden einfacher Tutorials dauern, um grundlegende Teile zu erstellen.

Ist CNC-Fachkraft ein guter Beruf?

CNC-Bearbeitung ist der beste Beruf, von dem Sie noch nie gehört haben. Er zahlt gut, hat ausgezeichnete langfristige Beschäftigungsaussichten und bietet interessante Arbeit. Und Sie brauchen keinen Hochschulabschluss, um anzufangen. Wir glauben, dass eine Karriere im handwerklichen Bereich etwas ist, das mehr Arbeitssuchende ernsthaft in Betracht ziehen sollten.

Was sind die 5 gängigen Arten von CNC-Maschinen?

Die 5 häufigsten Arten der Präzisions-CNC-Bearbeitung:

• CNC-Drehmaschinen und Drehmaschinen.
• CNC-Fräsmaschinen.
• CNC-Lasermaschinen.
• CNC-Erodiermaschinen (EDM)
• CNC-Plasmaschneidmaschinen.

Was macht eine CNC-Maschine?

Computer Numerical Control (CNC) Bearbeitung ist ein Fertigungsprozess, bei dem vorprogrammierte Computersoftware die Bewegung von Fabrikwerkzeugen und Maschinen diktiert. Der Prozess kann verwendet werden, um eine Reihe komplexer Maschinen zu steuern, von Schleifmaschinen und Drehmaschinen bis hin zu Fräsmaschinen und CNC-Fräsen (Routern).

Welche Sprache verwenden CNC-Maschinen?

G-Code ist die Programmiersprache, die der CNC-Maschine anweist, was zu tun ist, und präzise und wiederholbare Teile ermöglicht. M-Code steuert alle diversen CNC-Maschinenfunktionen, wie Spindelstart und -stopp.

Was bedeutet CNC in der Bearbeitung?

CNC steht für Computerized Numerical Control. Es ist ein computergesteuerter Fertigungsprozess, bei dem vorprogrammierte Software und Code die Bewegung von Produktionsanlagen steuern.

Was ist CNC und wie funktioniert es?

Eine CNC-Fräsmaschine verwendet einen rotierenden zylindrischen Fräser, um sich entlang mehrerer Achsen zu bewegen und Nuten, Löcher und Details im Material zu erzeugen, um es in ein Fahrzeug- oder mechanisches Teil zu verwandeln. Die meisten Maschinen arbeiten an drei bis fünf Achsen und erzeugen so viel mehr Präzision und Detail.

Ist CNC-Bearbeitung ein guter Beruf?

CNC-Bearbeitung ist der beste Beruf, von dem Sie noch nie gehört haben. Er zahlt gut, hat ausgezeichnete langfristige Beschäftigungsaussichten und bietet interessante Arbeit. Und Sie brauchen keinen Hochschulabschluss, um anzufangen. Laut collegecalc.org beträgt die durchschnittliche In-State-Gebühr für öffentliche Colleges in Illinois fast 9.500 $ pro Jahr.

Warum werden CNC-Maschinen verwendet?

Ein Grund für den Einsatz von CNC-Bearbeitung in der Produktion ist Effizienz. Da Computer zur Steuerung der Maschinen verwendet werden, bedeutet dies, dass alle Hauptproduktionsvorgänge automatisiert werden können, um Geschwindigkeit und Qualität der Fertigung zu erhöhen.

Welche Materialien können in der CNC-Bearbeitung bearbeitet werden?

5 gängige CNC-Bearbeitungsmaterialien:

• Aluminium. Aluminiumlegierungen sind in großen Stückzahlen leicht zu bearbeiten, haben ein gutes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit.
• Edelstahl. Edelstahllegierungen sind stark und beständig gegen Verformung, Verschleiß und Korrosion.
• Kohlenstoffstahl.
• Titan.
• Nylon.

Kann eine CNC-Maschine Metall schneiden?

CNC-Maschinen können tatsächlich Metall schneiden und werden aufgrund ihrer hohen Präzision und Genauigkeit breit eingesetzt. Je nach Material und dessen Festigkeit und Härte liefert CNC-Bearbeitung unterschiedliche Ergebnisse und Oberflächen.