Was sind die Haupttypen von CNC-Maschinen?

In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von CNC-Bearbeitungstechnologien und die anhand mehrerer Faktoren klassifizierten Maschinentypen behandelt.

CNC-Fräsmaschinen und Computer-Numerical-Control-Bearbeitung waren die Hauptpfeiler, auf denen sich Industrie 3.0 entwickelte.Die CNC-Technologie bietet die Möglichkeit für Fertigungsprozesse, die astronomische Produktionszahlen erreichen können.

Aufgrund der enormen Vorteile der CNC-Technologie findet sie unabhängig von der Größenordnung in nahezu jeder Fertigungsindustrie Anwendung.Hersteller sind immer auf der Suche nach neuen CNC-Technologien, mit denen sie die Produktion noch weiter beschleunigen und Kosten sparen können.

Tauchen wir gleich in das Thema ein:

Über CNC-Bearbeitung

Computernumerische Steuerungsmaschinen sind automatisierte Maschinen, die von Computern gesteuert werden und vorprogrammierte Sequenzen gesteuerter Anweisungen ausführen.CNC-Maschinen sind im Wesentlichen das Gegenteil von Geräten der „alten Schule“, die manuell über Handräder oder Hebel gesteuert oder mechanisch allein durch Nocken automatisiert werden.Heutige moderne CNC-Maschinen verstehen und arbeiten mit einer CNC-Bearbeitungssprache – bekannt als G-Code –, die ihnen präzise Produktionsmaße wie Vorschub, Geschwindigkeit, Position und Koordination liefert.

Diese Werkzeugmaschinen erledigen alle Arbeiten, die traditionell von Hand erledigt werden, wie etwa das Formen und Bearbeiten von Materialien.

Bei der CNC-Bearbeitung wird ein von Konstrukteuren geschriebener Algorithmus verwendet, um Werkzeugmaschinen mitzuteilen, wohin sie sich bewegen und wie sie andere sekundäre Prozesse bedienen und steuern sollen.Ein CNC-Bearbeitungsprozess ist hoch skalierbar und kann alles von kleinen elektronischen Bauteilen bis hin zu großen Teilen für die Luft- und Raumfahrt herstellen.

Arten von CNC-Maschinen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine CNC-Maschine zu klassifizieren.Der einfachste Weg richtet sich nach dem Design und der Funktion der CNC-Maschine.Nach dieser Klassifizierung gibt es folgende Arten von CNC-Maschinen:

CNC-Fräsmaschine

CNC-Fräsmaschinen verwenden Schneidwerkzeuge, um Material von einem Werkstück zu entfernen und es nach genauen Spezifikationen zu formen.Üblicherweise wird das Werkstück fixiert, während das mit hoher Geschwindigkeit rotierende Schneidwerkzeug Material von ihm abträgt.

CNC-Fräsmaschinen können über eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen verfügen, die jeweils einem anderen Zweck dienen.Zu den typischen Schneidwerkzeugen gehören Schaftfräser, Reibahlen, Planfräser, Gewindebohrer und Bohrer.Diese Maschinen gibt es sowohl in vertikaler als auch horizontaler Ausführung.

Anwendungen von CNC-Fräsmaschinen

Einige typische Anwendungen der CNC-Bearbeitung sind:

• Schränke

• Möbel

• Prototypenmodelle

• Beschilderung

• Musikinstrumente

Einschränkungen von CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist eine weit verbreitete Technologie, da sie ihren Zweck erfolgreich erfüllt und eine Hochgeschwindigkeitsfertigung mit präziser CNC-Bearbeitung ermöglicht.Einige der Faktoren, die für bestimmte Benutzer eine Einschränkung darstellen können, sind:

Größenbeschränkung: Bei jeder CNC-Fräsmaschine ist die Größe des Teils, das damit bearbeitet werden kann, begrenzt.Diese Größe hängt in der Regel von der maximalen Verfahrstrecke der Werkzeuge und der Größe des Gehäuses ab.

Bedienerfähigkeiten: CNC-Fräsmaschinen erfordern von den Bedienern gute Fähigkeiten.Ein kleiner Bedienerfehler kann in späteren Phasen zu erheblichen Genauigkeitsabweichungen und Konstruktionsproblemen führen.

Kosten: Einige Anwender sehen in den relativ hohen Anschaffungskosten einer CNC-Fräsmaschine eine Einschränkung der Methode.Es ist jedoch zu beachten, dass die hohen Kosten auch mehrere Vorteile mit sich bringen, wie z. B. Genauigkeit und Präzision der CNC-Bearbeitung, die andere Alternativen nicht bieten.

Kosten

Wenn es um die Kosten einer CNC-Fräsmaschine geht, ist die Preisspanne größer als Sie vielleicht denken.Für den Heimgebrauch gibt es deutlich günstigere Optionen, die bei 10.000 US-Dollar beginnen.Andererseits sind Fräsmaschinen in Produktionsstätten, die über 200.000 US-Dollar kosten, durchaus üblich.

Die Stundenkosten für das CNC-Fräsen hängen von der Achse der Maschine ab.Eine 3-Achsen-CNC-Maschine kann etwa 40 US-Dollar pro Stunde kosten, bei einer Maschine mit höheren Achsen können es bis zu 200 US-Dollar pro Stunde sein.

CNC-Fräsmaschinen

CNC-Fräsmaschinen schneiden aus jedem Material verschiedene Formen und Designs auf Wohnflächen.Diese Maschinen ersetzen viele manuelle Werkzeuge, die traditionell in Schreinereien und Metallverarbeitungsbetrieben verwendet werden, wie z. B. Bohrmaschinen, Plattensägen und Spindelhobel.

Anwendungen von CNC-Fräsern

Aufgrund der Fähigkeit von CNC-Fräsmaschinen, komplizierte Formen zu schneiden, umfassen die Anwendungen:

• Geschnitzte Holzmöbel

• Formteile

• Innen- und Außendekorationen

• Türschnitzereien

• Beschilderung

• Musikinstrumente

Einschränkungen von CNC-Fräsern

Hoher Geräuschpegel: CNC-Fräsmaschinen bestehen normalerweise aus Teilen wie einer Spindel, einem Absaugsystem und einem Vakuumsystem.Durch den gesamten Betrieb der Maschine kann ein hoher Geräuschpegel entstehen.

Reststaub: Die Arbeitsumgebung von CNC-Fräsmaschinen enthält eine große Menge Holzstaub oder Metallstaub.

Kosten für CNC-Fräsmaschinen

Im Durchschnitt liegt der Kaufpreis für eine CNC-Fräsmaschine zwischen 3.000 und 100.000 US-Dollar.Die Stundensätze für CNC-Fräsarbeiten entsprechen denen einer CNC-Fräsmaschine.