Die gängigsten CNC-Maschinen und ihre Eigenheiten

1949 wurde die erste CNC-Maschine erfunden. Seitdem haben sich CNC-Maschinen schnell weiterentwickelt, funktional diversifizert und Branchen sowie deren Fertigungsverfahren für immer verändert. Abhängig vom Budget, Zeit, Arbeitsmaterial, Form und Größe des Produkts können Sie aus verschiedenen Arten von CNC-Maschinen wählen, um fast alles herzustellen, was Sie wollen. Wir stellen im Folgenden die Wesentlichen verchiedenen CNC Maschinen vor, die heute am Markt zu finden sind. CNC-Maschinen unterscheiden sich durch die Funktion, die sie ausführen, die Materialien, an denen sie arbeiten, und die zugrunde liegende Technologie der Maschine.

Was ist eine CNC-Fräsmaschine?

CNC-Fräsen sind eine der häufigsten CNC-Maschinen und arbeiten mit eingebauten Werkzeugen, die hauptsächlich zum Bohren und Schneiden verwendet werden. Fräser leiten spezifische Programme aus Buchstaben und Zahlen (G-Code) ab und konvertieren sie, um die Spindel auf unterschiedliche Weise zu führen und zu navigieren. Nach dem Einsetzen des Werkstücks in die Fräsmaschine übernimmt der Computer die Steuerung. Der Computercode weist jede Bewegung und Aktion der Spindel und der Werkzeuge an, um das Werkstück mit hoher Genauigkeit zu schneiden und in ein entworfenes kundenspezifisches Teil umzuwandeln. Gewindebohren, Bohren, Drehen, Planfräsen und Eckfräsen sind einige der häufigsten Funktionen, die eine CNC-Fräsmaschine ausführen kann. CNC-Fräsmaschinen haben Konfigurationen von drei bis zu sechs Achsen. Je mehr Achsen vorliegen, desto kompelexere Teile können tendenziell entworfen werden.

In der einfachsten 3-Achsen-CNC stellen die drei Achsen die Bewegungen der X-Achse (horizontal), der Y-Achse (vertikel) und der Z-Achse (Tiefe) dar. CNC-Fräsmaschinen sind im Vergleich zu kleineren CNC-Maschinen recht groß und teuer. Im Allgemeinen werden CNC-Fräsen verwendet, um Hartmetalle zu bearbeiten, und kleinere CNC-Fräsen werden verwendet, um weichere Materialien wie Holz, Kunststoffe und weiche Metalle zu bearbeiten.

Was zeichnet einen CNC Router aus?

Ein CNC-Router ist eine Maschine ähnlich einer CNC-Fräse, wird jedoch im Allgemeinen für die Bearbeitung weicherer Materialien verwendet und ist im Vergleich zu CNC-Fräsen in der Regel weniger präzise (und oft auch bedeutend kleiner). CNC-Router sind entsprechend deutlich günstiger als CNC-Fräsen. Ein hochwertiger CNC-Router kann für mitunter deutlich weniger weniger als 2.000 Euro zu haben sein, während industrielle CNC-Fräsen der Einstiegsklasse mehr als das Fünffache kosten können. CNC-Router bestehen im Allgemeinen aus einer mechanischen Basis, Spindel, Schrittmotoren, Schritttreibern, Steuerungen und Stromversorgung. Sie reduzieren Materialverschwendung, erhöhen die Produktivität und Genauigkeit und produzieren Produkte schneller. Die meisten CNC-Router sind in der Lage, ein Werkstück in allen drei Dimensionen zu bearbeiten und zeichnen sich durch die Erstellung kleiner Projekte und Prototypen einfacher und komplexer Designs aus. Wie CNC-Fräsen sind auch CNC-Router in verschiedenen Achsen von drei bis sechs erhältlich.

Wie funktioniert ein CNC-Plasmaschneider?

CNC-Plasmaschneidmaschinen ähneln CNC-Fräsmaschinen insoweit, dass sie die gleiche Funktion haben – nämlich Materialien zu schneiden. Sie verwenden jedoch einen Plasmabrenner, um Materialien zu durchtrennen, während eine Fräsmaschine traditionelle Werkzeugmodule nutzt. Die Hauptanforderung an CNC-Plasmaschneidmaschinen ist, dass beim Plasmaschneiden das zu schneidende Material oder Werkstück elektrisch leitfähig sein muss. Typische Werkstoffe, die als Werkstücke für das Plasmaschneiden verwendet werden, sind Messing, Kupfer, Aluminium, Stahl und Edelstahl. Eine CNC-Plasmaschneidmaschine ist mit einem Hochleistungsbrenner ausgestattet, der selbst die härtesten Materialien wie Titan und Stahl durchtrennen kann. In erster Linie werden CNC-Plasmaschneider in Schwerindustrien wie Schiffbau, Automobilbau, chemische Fertigung und im industriellen Stahlbau eingesetzt.

Folglich ist das Werkstück beim CNC-Plasmaschneiden in der Regel groß und schwer. In einer CNC-Plasmaschneidmaschine wird der Lichtbogen hergestellt, indem ein geeignetes Gas durch eine Düse geleitet wird. Der Lichtbogen bildet sich durch das Gas und springt auf das zu schneidende Material, wobei eine Menge des Gases in Plasma (elektronisch ionisiertes Gas) umgewandelt wird. Die CNC-Plasmaschneidmaschine nutzt also dasselbe Prinzip wie ein MIG bzw. MAG Schweißbrenner.

Was ist eine CNC-Drehmaschine?

CNC-Drehmaschinen drehen das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit, während eine Klinge auf die Oberfläche aufgebracht wird, um das gewünschte Produkt herzustellen. Drehmaschinen eignen sich in der Regel am besten für Produkte mit zylindrischen, konischen oder flachen Formen. Dies ist ein deutlicher Unterschied zwischen CNC-Fräsen und Drehmaschinen, da CNC-Fräsen theroetisch an jeder Form arbeiten können. Obwohl CNC-Drehmaschinen im Vergleich zu einer CNC-Fräse als weniger präzise und vielseitig gelten, kosten sie weniger und eignen sich somit hervorragend für schnelle, einfache Arbeiten. CNC-Drehmaschinen haben außerdem den Vorteil, dass sie kleiner und kompakter sind, wodurch ihre Portabilität erhöht wird. CNC-Drehmaschinen verfügen über eine Drehmaschine in der Mitte, die in der Lage ist, die Rohstoffe zu drehen und in Position zu bringen, wie vom Computer programmiert und befohlen.

Typischerweise haben CNC-Drehmaschinen zwei Achsen. Die Z-Achse, also die Bewegung entlang des Spannfutters, steuert die Länge des Werkstücks. Die X-Achse, also die Bewegung senkrecht zum Spannfutter, steuert den Durchmesser des Werkstücks. Obwohl es möglich ist, komplexere Konfigurationen zu realisieren, ist dies die grundlegendste Form. Die Werkzeuge, die zum Schneiden des Werkstücks verwendet werden, werden in einer geraden Bahn entlang des sich drehenden Materials geführt. Die Maschine wendet dann eine subtraktive Methode an, d.h. sie entfernt Materialumfang, bis der gewünschte Durchmesser für das angestrebte Design erreicht ist. CNC-Drehmaschinen werden hauptsächlich wegen ihrer Fähigkeit verwendet, äußere und innere Merkmale auf dem Werkstück wie Bohrlöcher, Bohrungen und Gewinde zu erzeugen.

PM

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