CNC-Maschinen: Funktionsweise und wesentliche Prinzipien

CNC-Maschinen sind die eigentlichen Maschinen, in denen Fertigprodukte hergestellt werden. Sie sind bekannt für ihre hohe Genauigkeit, einfache Bedienung und automatische Steuerung. Es gibt verschiedene Werkzeugmaschinen mit CNC, wie Bohren, Drehen, Fräsen etc.

Heute betrachten wir das Funktionsprinzip der CNC-Maschine.

Wie CNC-Maschinen funktionieren:

Die Funktionsweise einer CNC-Maschine ist recht interessant, da sie computerbasiert ist. Die Maschine arbeitet auf Basis von CAD- und CAM-Programmen sowie Computersteuerung. Wie bereits erwähnt, ist CAD (Computer-Aided Design) eine Zeichensoftware für das herzustellende Teil, die als Blaupause des Produkts dient. Der Computer produziert automatisch das, was die CAD-Anzeige zeigt. CAD wird auch verwendet, um die Produktivität des Konstrukteurs zu verbessern, die Kommunikation durch Dokumentation zu verbessern, die Designqualität zu steigern und eine Sicherungsdatei für die nächste Produktion zu erstellen.

CAM (Computer-Aided Manufacturing) hingegen umfasst zwei verschiedene Codes wie G-Codes und M-Codes, auf denen alle Programme geschrieben und in die Maschine eingespeist werden, um verschiedene Operationen auszuführen – z. B. Dreh- und Nutenoperationen an einer Drehmaschine.

Der erste Schritt bei der Arbeit an einer CNC-Maschine ist das Schreiben und Einfügen des Teilesprogramms (G-Code und M-Code). Dies geschieht in der Maschinensteuerungseinheit (MCU) der CNC-Maschine, wo alle Datenprozesse stattfinden. Diese sendet die Daten dann an das Antriebssystem, das die Bewegung und Geschwindigkeit des Werkzeugs steuert.

Ein Rückführsystem erfasst die Positions- und Geschwindigkeitsmessungen des Werkzeugs und sendet ein Rückführsignal an die MCU. Die MCU vergleicht dann die Rückführsignale mit den Referenzsignalen, um Fehler zu prüfen. Falls welche vorhanden sind, korrigiert sie diese und sendet ein neues Signal an das Werkzeug. CNC-Maschinen verfügen auch über eine Anzeigeeinheit, um Befehle, Programme und andere wichtige Daten anzuzeigen.

Das folgende Video zeigt die Funktionsweise einer CNC-Drehmaschine:

https://www.youtube.com/watch?v=peuvASjUsJI&vl=en

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