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Unzählige Produkte, vom Smartphone bis zum Überschallflugzeug, werden heute durch die Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit des CNC-Fräsens ermöglicht. Es ist eine ideale Methode für die schnelle Prototypenerstellung sowie für die Massenfertigung von Kunststoff und Metall. Schauen wir uns einige der bemerkenswerten Vorteile und Anwendungen des CNC-Fräsens genauer an.
Was ist CNC-Fräsen?
Beim CNC-Fräsen handelt es sich um einen Herstellungsprozess, bei dem ein auf einer rotierenden Spindel montiertes Schneidwerkzeug verwendet wird, um selektiv Material von einem Rohsubstratblock zu entfernen. Das Werkstück ist fest auf einem Tisch montiert, und dieser Tisch bewegt oder dreht sich in verschiedenen Ebenen, sodass das Werkzeug in vielen Winkeln arbeiten kann. Hochentwickelte CNC-Fräsmaschinen können über 5 oder mehr unabhängige Bewegungsachsen verfügen, um komplexere Formen herzustellen oder zu vermeiden, dass das Werkstück auf eine separate Maschine bewegt werden muss.
Was sind die Bewegungsachsen einer typischen CNC-Fräsmaschine?
Die Bewegungsachse einer CNC-Fräsmaschine basiert auf einem X-Y-Z-Koordinatenmesssystem. Alle Maschinisten beziehen sich darauf, wenn sie die grundlegenden Bewegungen der Mühle relativ zu einem Bediener beschreiben, der der Maschine gegenübersteht. Eine Standard-CNC-Fräse verfügt beispielsweise über drei Achsen. Die Frässpindel stellt die Z-Achse dar und bewegt sich auf und ab. Die X-Achse verläuft von links nach rechts und die Y-Achse verläuft von vorne nach hinten.
CNC-Fräsmaschinen können mit Drehtischen ausgestattet werden, um zusätzliche Bewegungen zu ermöglichen, während bei 5-Achsen-Maschinen bereits drehbare Arbeitstische eingebaut sind.
Was sind die Vorteile der computergestützten numerischen Steuerung beim CNC-Fräsen?
Alle diese Bewegungen von CNC-Fräsmaschinen basieren auf Computer Numeric Control, einem Computerprogramm, das aus einer digitalen 3D-Datei des gewünschten Fertigteils abgeleitet wird.
Frühe automatisierte Werkzeugmaschinen nutzten Lochkarten, um ihre Grundbewegungen systematisch zu steuern. Diese Technologie funktionierte, war jedoch ein langsames und umständliches System und Lochkarten konnten nach der Erstellung nicht mehr geändert werden. Diese wurden später durch Magnetbänder, Diskettenlaufwerke und nun vollständig digitale Anweisungen im G-Code ersetzt.
Dieses Steuerungssystem ist nicht nur schnell und präzise, sondern kann im Gegensatz zu früheren Systemen auch einfach nach Bedarf Zeile für Zeile und in Echtzeit geändert werden, um das Bearbeitungsprogramm für die besten CNC-Fräsergebnisse fein abzustimmen.
Welche Vorteile bieten automatische Werkzeugwechsler für CNC-Fräsmaschinen?
Für die Herstellung eines fertigen Teils aus einem Materialblock sind viele verschiedene Werkzeuge erforderlich, von denen jedes eine ganz bestimmte CNC-Bearbeitungsfunktion ausführt. Der manuelle Austausch dieser Werkzeuge wäre zu zeitaufwändig und ineffizient.
Um dem entgegenzuwirken, verfügen CNC-Fräsmaschinen über rotierende Karussells, auf denen alle benötigten Werkzeuge auf separaten Haltern vorgeladen sind. Bei Bedarf können diese CNC-Fräs- und Bearbeitungswerkzeuge innerhalb weniger Sekunden automatisch auf der Spindel ausgetauscht werden.
Das Karussell dieser Haas VF-2SS-Fräse kann maximal 30 Werkzeuge plus eines auf der Spindel aufnehmen. Dadurch ist gewährleistet, dass alle herkömmlichen CNC-Fräsoperationen in einer Aufspannung durchgeführt werden können. Diese Effizienz steigern wir noch weiter durch den Einsatz eines automatischen Werkzeugausgabesystems von Gühring. Mit mehr als zehntausend Fräsern auf Lager haben wir immer die Gewissheit, dass wir für jede Fräs- und CNC-Drehaufgabe das richtige CNC-Bearbeitungswerkzeug haben.
Die Bedeutung der Werkstückhaltung für CNC-Bearbeitungszentren
Auf einem CNC-Bearbeitungszentrum wird das Werkstück in einer festen Position auf einem Arbeitstisch montiert, während das Werkzeug um ihn herum bewegt wird. Dies ist der grundlegende Unterschied zum CNC-Drehen auf einer Drehmaschine, bei der sich das Werkstück dreht, während das Werkzeug stillsteht.
Aufgrund dieses grundlegenden Bewegungsunterschieds werden die Teile auf diesen beiden Maschinen auf sehr unterschiedliche Weise an Ort und Stelle gehalten. Beim CNC-Drehen beispielsweise werden alle Teile auf einer Spindel montiert. Sie sind konzentrisch und werden daher immer auf die gleiche Weise sicher von einem Dreibackenfutter entlang der Mittellinie des Teils gehalten. Das Gleiche gilt nicht für das CNC-Fräsen, wo unterschiedliche Haltestrategien erforderlich sind.
Einfache rechteckige Formen lassen sich leicht an Ort und Stelle halten, indem sie entweder in einen Maschinenschraubstock eingespannt oder direkt auf die Tischoberfläche geklemmt werden.
Andere ungewöhnliche Formen oder Teile erfordern jedoch möglicherweise kundenspezifische Haltevorrichtungen, was ein CNC-Bearbeitungsprojekt komplexer und zeitaufwändiger machen kann. Wir haben mehrere eigene Modelle entwickelt, die später patentiert wurden.
Wie hilft Ihnen CNC-Fräsen dabei, großartige Teile zu erhalten?
Symmetrische Teile, die im Wesentlichen rund oder radial sind, lassen sich für maximale Effizienz und Präzision am besten auf einem CNC-Drehzentrum bearbeiten. Die meisten Teile, mit denen wir arbeiten, sind jedoch nicht rund oder symmetrisch und müssen daher auf einer Fräse bearbeitet werden.
Mehrachsige Fräsmaschinen sind konkurrenzlos für die Herstellung von quadratischen Formen, Fasen, Winkeln, Schlitzen und komplexen Kurven – auf einer Fräse kann jeder subtraktive Bearbeitungsprozess durchgeführt werden, einschließlich der Herstellung runder Formen. Sie sind außerdem präzise und halten routinemäßig Toleranzen von 0,01 mm oder 10 Mikrometern ein. Wir haben eine große Auswahl an Materialien für jede Anwendung auf Lager und bieten den besten Service für die Materialeingangskontrolle und -prüfung.
Wenn Sie Ihre CAD-Dateien für ein kostenloses Angebot auf Be-Cu.com hochladen, erhalten Sie nicht nur schnell großartige Teile und Prototypen, sondern können sich auch auf die von uns angebotenen kundenspezifischen Fertigungsdienstleistungen verlassen.
