Leitfaden für CNC-Bearbeitungsmaschinen: Typen, Merkmale und Anwendungen

Was ist eine CNC-Maschine？

Unter computergestützter Bearbeitung (CNC) versteht man die Möglichkeit, eine Maschine mithilfe eines Computerprogramms präzise zu steuern. CNC-Maschinen sind eine Methode zur Steuerung von Werkzeugmaschinen durch einen Computer. Sie funktioniert nach dem Prinzip der Umwandlung digitaler, virtualisierter Entwürfe in tatsächliche mechanische Aktionen auf der Grundlage von CAD-Modellen.

Wie funktioniert ein CNC-System?

Zunächst wird ein CAD-Modell erstellt, das das gewünschte Endprodukt darstellt. Diese Muster werden dann in das G-Code-Format umgewandelt, eine Sprache, die CNC-Maschinen verstehen und verwenden, um Auslöser, Geschwindigkeiten und Werkzeugwechsel anzugeben. Der Code wird an die CNC-Maschine gesendet, die die Anweisungen interpretiert und ausführt.

Sobald der G-Code importiert ist, beginnt die CNC-Maschine mit der Bearbeitung. Ein Motor und eine Antriebseinheit werden verwendet, um die Oberfräse entlang verschiedener Achsen zu bewegen. Ja, das sind drei gängige Achsen (X, Y und Z). Einige fortschrittliche CNC-Systeme können bis zu fünf Klingen verwenden, wodurch eine Vielzahl von Schnitten und Formen möglich ist. Im Maschinenbau hängt die Maschine von der Komplexität und dem Design des herzustellenden Produkts ab. Bei der CNC-Bearbeitung können verschiedene Schneidwerkzeuge und Geschwindigkeiten verwendet werden.

Während des Betriebs überwachen Sensoren verschiedene Parameter und leiten diese in Echtzeit an das CNC-System weiter, wodurch sichergestellt wird, dass Unstimmigkeiten schnell behoben werden und die Integrität des Endprodukts erhalten bleibt.

Welche Materialien werden in der CNC-Maschine verwendet?

Metallische Werkstoffe	Aluminium, Stahl, Kupfer, Titan, legierte Werkstoffe, usw.
Kunststoffmaterialien	Polyoxymethylen (POM), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Nylon (PA), usw.
Holz und Verbundwerkstoffe	Massivholz, Sperrholz, Verbundwerkstoffe, usw.
Andere Materialien	Keramik und Glas, Schaumstoff, Leder, usw.

Was sind die materiellen Grenzen?

Obwohl CNC-Maschinen ein breites Spektrum von Werkstoffen bearbeiten können, sind dem Bearbeitungsprozess durch die Materialeigenschaften Grenzen gesetzt, wenn es sich um Materialien handelt, die übermäßig hart, spröde oder weich sind oder eine hohe Wärmeleitfähigkeit haben. Diese Einschränkungen machen es erforderlich, dass die Hersteller die Werkstoffe unter Berücksichtigung der Bearbeitungsmöglichkeiten der Maschine und der Werkzeugleistung auswählen und während des Bearbeitungsprozesses geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen, um die Qualität und Produktivität des Endprodukts zu gewährleisten.

Was sind die Merkmale der CNC-Bearbeitung?

1. Hohe Präzision

Mit einer CNC-Bearbeitungsgenauigkeit von d0,005-0,01 mm kann eine Bearbeitungsgenauigkeit im Mikrometerbereich erreicht werden, unabhängig von der Komplexität des Werkstücks, da die meisten Arbeitsschritte automatisch von der Maschine ausgeführt werden.

2. Effizient und automatisch

Automatisierung bedeutet, dass Stapelverarbeitungsaufgaben ohne menschliches Eingreifen erledigt werden können, wodurch die Begrenzung der manuellen Arbeitszeit, die Ermüdung der Arbeiter und die Arbeitszeiten vermieden werden. Die kontinuierliche Verarbeitung ohne Unterbrechung kann verschiedene kundenspezifische Produktionen abschließen und die Arbeitseffizienz verbessern.

3. Flexibilität und Funktionalität

Für unterschiedliche Aufgaben und die Serienfertigung kann jeder Satz von Bearbeitungsverfahren modifiziert werden, um Werkstücke mit ebenen Grafiken, dreidimensionalen Grafiken, komplexen Kurven und anderen Formen herzustellen.

Was ist der CNC-Bearbeitungsprozess?

Nachfolgend sind gängige Bearbeitungsverfahren aufgeführt:

● Bohren - Bearbeitung von Bohrungen in Werkstücken durch CNC-Bohrmaschinen.
● Fräsen - Bearbeitung komplexer Geometrien wie Ebenen, Schlitze, Konturen usw. mit CNC-Fräsmaschinen.
● Wenden - Verwenden Sie eine CNC-Drehmaschine, um rotierende Flächen wie den Außenkreis, die Innenbohrung, die Stirnfläche usw. am Werkstück zu bearbeiten.
● Anzapfen - Bearbeitung von Innengewinden in Bohrlöchern.
● Reiben - Fertigstellung der Löcher.
● Bohren - Zum Aufbohren und Nachbearbeiten von bereits gebohrten oder gegossenen Löchern.
● Nuten - Bearbeitung von Nuten und Abschneiden von Materialteilen innerhalb oder außerhalb des Werkstücks.
● Perforieren - Erstellen von Löchern im Material.
● Schleifen - Abtragen von Material durch Kontakt der Oberfläche des Materials mit einer Schleifscheibe.

Was sind die häufigsten Arten von CNC-Maschinen?

Dies ist eine Liste der gängigen Maschinentypen:

1. CNC-Fräsen
2. CNC-Bohrungen
3. CNC-Drehmaschine
4. CNC-Schleifmaschinen
5. Plasma-Schneidemaschinen
6. Laserschneidmaschine
7. Brennschneidmaschine
8. Wasserstrahlschneidmaschine
9. CNC-Fräsmaschine

1. CNC-Fräsmaschine

CNC-Fräsmaschinen steuern die multidirektionale Bewegung der Spindel und des Werkzeugs mit Hilfe von Computerprogrammen, um sicherzustellen, dass die aus den Rohstoffen bearbeiteten Teile den kundenspezifischen Anforderungen entsprechen können. Sie können hochpräzise Fräsen, Bohren, Schneiden, Gewindeschneiden und andere Bearbeitungsaufgaben durchführen.

CNC-Fräsmaschinen verfügen über eine Vielzahl von Größen und Achsen, von einfachen dreiachsigen bis hin zu komplexen sechsachsigen Maschinen; von einfachen zweidimensionalen Flächen bis hin zu präzisen und komplexen dreidimensionalen Strukturen können sowohl kleine Teile als auch präzise und komplexe Bearbeitungen effizient ausgeführt werden.

CNC-Fräsmaschinen werden aufgrund ihrer hohen Präzision und Flexibilität in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt und können Materialien wie Metall, Kunststoff, Verbundstein, Holz usw. bearbeiten.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
CNC-Fräsmaschine	Herstellung von komplexen Formen und hochpräzisen Teilen	Motorblöcke, Zylinderköpfe, Getriebegehäuse, Komponenten von Aufhängungssystemen, Bremsscheiben, Flugzeugflügel, Turbinenschaufeln, medizinische Geräte (z. B. Prothesen), Gehäuse von Mobiltelefonen, Kühlerkomponenten, Präzisionsstecker usw.

2. CNC-Bohrmaschinen

CNC-Bohrmaschinen können mit Hilfe von CNC-Ausrüstung hochpräzise Bohrbearbeitungen am Werkstück durchführen.
Normalerweise können Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Holz verarbeitet werden, aber bei einigen Materialien mit weicheren physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Aluminium, kann es zu Verwicklungen kommen, die das Verarbeitungsergebnis beeinträchtigen.

Standard-CNC-Bohrmaschinen eignen sich für die Bearbeitung von Materialien mit einer mittleren Dicke von 10 bis 30 Millimetern, bei deren Überschreitung der Bohrer ausgetauscht werden muss. Längere Bohrer können dazu führen, dass sich das Material verbiegt oder vibriert, was zu einem Verlust der Bohrgenauigkeit führt, und das Werkzeug kann sogar brechen.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
CNC-Bohrmaschinen	Bohren und Herstellung von Löchern	Motorkomponenten, Getriebegehäuse, chirurgische Instrumente, zahnmedizinische Werkzeuge, Leiterplattenlöcher, Steckerlöcher, Kraftstoffleitungen, Luftleitungen, Zahnstangenkomponenten usw.

3. CNC-Drehmaschinen

CNC-Drehmaschinen können überschüssiges Material durch den Einsatz fester Werkzeuge während der Maschinenumdrehung gleichmäßig abtragen und so die Bearbeitungsanforderungen problemlos erfüllen. Sie eignet sich besonders für die Bearbeitung von runden Objekten, wie Rädern und zylindrischen Teilen, sowie von flachen Produkten.

Er kann dank seines Werkzeugmagazins, das während der Bearbeitung verschiedene Werkzeuge austauschen kann, viele komplexe Grafiken bearbeiten. Beim Schneiden harter Materialien ist es beispielsweise notwendig, verschleißfeste Werkzeuge zu ersetzen. Wenn das Werkstück eine glatte Oberfläche haben soll, muss man hochpräzise Werkzeuge verwenden.

CNC-Drehmaschinen sind in der Lage, hochpräzise Bearbeitungen durchzuführen, bei denen Form und Größe des Werkstücks strengen Toleranzen entsprechen.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
CNC-Drehmaschine	Bearbeitung von rotationssymmetrischen Teilen	Motorwellen, Räder, Zahnräder, Pleuelstangen, Ventile, Pumpengehäuse, Rotoren, Ausgleichswellen, Gewinderohre, Schwungräder

4. CNC-Schleifmaschinen

CNC-Schleifmaschinen verwenden Schleifscheiben, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, um Material zu schleifen. Im Vergleich zu einer CNC-Drehmaschine, bei der ein stationäres Werkzeug zum Abtragen von überschüssigem Material verwendet wird, und einer Schleifmaschine, bei der die Schleifscheiben in direktem Kontakt mit dem Material stehen, ist die Bearbeitung auf einer CNC-Schleifmaschine ein feinfühliger Prozess, der nicht so schnell ist wie bei einer CNC-Drehmaschine, weshalb diese Maschine Werkstücke mit einem hohen Grad an Oberflächengüte herstellt.

Es gibt verschiedene Arten der Bearbeitung: Flachschleifen, Außen- und Innenschleifen, die alle in der Lage sind, flache, gewölbte, runde und sogar speziell geformte Teile herzustellen.

Diese Art der Bearbeitung stellt sicher, dass das Endprodukt sowohl in Bezug auf das Aussehen als auch auf die Funktion hohen Ansprüchen genügt und dass komplexe Formen in kurzer Zeit geschliffen werden können.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
CNC-Schleifmaschinen	Präzisionsschleifen	Flach-, Innen- und Außenrundschleifteile, Lagergehäuse, Zahnräder, Werkzeugschleifen, Führungen, Formflächen, Schneidwerkzeuge

5. Plasma-Schneidemaschinen

Die hohe Temperatur des Plasmalichtbogens wird zum Schmelzen und Schneiden leitfähiger Metallwerkstoffe verwendet. Da zur Erzeugung eines Plasmalichtbogens eine Spannung an das Metallmaterial angelegt werden muss, um es zu schneiden, kann es nur zum Schneiden von leitfähigen Materialien wie Stahl, Aluminium, Kupfer und anderen Metallen verwendet werden.

Berücksichtigen Sie zunächst die Dicke des Metalls, wenn ein Plasmalichtbogen zum Schneiden des Metalls verwendet wird.
Dünne Metalle sind kleiner und können die Wärme schnell abführen, und die Kanten sind nach dem Schneiden glatt, ohne dass es zu einer Verformung des Werkstücks oder zum Schmelzen kommt.

Bei dicken Metallen ist die Energie der Plasmalichtbogensäule begrenzter und entspricht nicht dem Standard für das Schneiden von dickem Metall, so dass es schwierig ist, die gesamte Dicke zu durchdringen, was zu unvollständigem Schneiden führt und den Prozess viele Male wiederholen muss."

Plasma-Schneidemaschinen sind für die Bearbeitung von Werkstücken geeignet, die keine sehr hohe Präzision erfordern.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
Plasma-Schneidemaschinen	Material schneiden	Schneiden von Stahl, Aluminium und anderen Metallen, große Stahlplatten, SchiffsstrukturenTeile für schwere Maschinen und Stahl Strukturen für den Bau.

6. Laserschneidmaschinen

Ein hochintensiver, fokussierter Lichtstrahl (Laserstrahl) wird verwendet, um die Schneidaufgabe zu erfüllen. Wenn der CNC-Laserstrahl auf die Oberfläche des Materials trifft, führt die an der Oberfläche erzeugte hohe Temperatur dazu, dass das Material schnell schmilzt oder verdampft. Ideal geeignet zum Schneiden von dünnen Metallen und nichtmetallischen Werkstoffen.

Aufgrund der hohen Energiekonzentration des Laserschneiders wird ein Laserstrahl mit sehr kleinem Durchmesser ausgesandt, der das Material schnell durchdringen kann, um präzise, detaillierte Schnitte zu erzielen, ohne dass es zu übermäßiger Wärmediffusion oder Materialverformung kommt. Er eignet sich besonders für die Herstellung von Teilen, komplexen Mustern und präzisen Formen, die eine sorgfältige Bearbeitung erfordern.

Damit eignen sich Laserschneidmaschinen ideal für Anwendungsszenarien, die hohe Präzision und komplexe Schnitte erfordern.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
Laserschneidmaschinen	Präzisionsschneiden	Blech, Kunststoff, Holz, Acryl, dekorative Materialien, Gehäuse für elektronische Produkte, Fahrzeuginnenraum, Werbeschilder

7. Brennschneidmaschine

CNC-Brennschneider verwenden Sauerstoff und Brenngas (z. B. Acetylen, Propan oder Erdgas), um eine Hochtemperaturflamme zu erzeugen, die Metall schmilzt und schneidet. Der Brennschneider macht sich die leitende Eigenschaft von Metallen zunutze und schmilzt das Metall durch Hitze bis zu 3.000 °C schnell, was ihn ideal zum Schneiden von Kohlenstoffstahl und anderen dicken, metallisch leitenden Materialien macht. Bei nicht leitenden Werkstoffen, die sich bei hohen Temperaturen verformen oder verbrennen, hat er jedoch Schwierigkeiten.

Im Gegensatz zu Laser- und Plasmaschneidemaschinen eignen sich Brennschneidmaschinen besonders gut für die Bearbeitung dickerer Metallwerkstoffe. Die Hochtemperaturflamme schmilzt das Metall effektiv auf und ermöglicht eine gute Durchdringung beim Schneiden von Werkstücken, die dicker als 20 Millimeter sind. Daher wird es in der Industrie, insbesondere in der Schwerindustrie und im verarbeitenden Gewerbe, häufig eingesetzt.

Aufgrund des Funktionsprinzips und der technischen Beschränkungen des Brennschneidens eignet es sich jedoch hauptsächlich für das Schneiden von geraden und einfachen Linien, so dass es für die Bearbeitung komplexer Formen nur schwer geeignet ist. Dies verschafft den Brennschneidmaschinen einen Vorteil bei der Bearbeitung dicker Metalle, aber sie sind unzureichend, wenn es um feine und komplexe Schnitte geht.

Deshalb, Brennschneidmaschinen sind für Situationen geeignet, die keine hohe Schnittgenauigkeit erfordern.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
Brennschneidmaschinen	Große Zerspanung	Schneiden dicker Stahlplatten, Bau von Stahlkonstruktionen, BrückenkomponentenFabrikstrukturen, Pipelines

8. Wasserstrahlschneidmaschine

Dabei wird ein mit Abrasivmittel vermischter Hochdruckwasserstrahl verwendet, um das Material während des Bearbeitungsprozesses zu schneiden. Es ist eines der gängigsten Schneidverfahren, da es sich um eine Kaltbearbeitung handelt und sich die Materialeigenschaften während des Bearbeitungsprozesses kaum ändern.

Dank der Eigenschaften der kalten Verarbeitung, ist es geeignet für das Schneiden einer breiten Palette von Materialien, vor allem für Materialien mit Wärmeempfindlichkeit, wie Metall, Stein, Glas, Kunststoff, und so weiter. In der Lage, von ein paar Millimeter dünne Materialien zu mehreren Zentimetern dicken Materialien zu behandeln, um die verschiedenen Dicken und Materialien auf die Differenzierung Bedürfnisse zu erfüllen, werden die ideale Wahl für alle Arten von Schneidprojekten.

Ausrüstung	Anmeldung	Besondere Punkte
Wasserstrahlschneidmaschine	Hochdruck-Wasserstrahlschneiden	Feinschneiden von Fliesen, Glas, Metallen, Verbundwerkstoffen, Schneiden von Lebensmitteln, Steinbearbeitung, Teilen für die Luft- und Raumfahrt

Schlussfolgerung

Die CNC-Bearbeitungstechnologie spielt in der heutigen Fertigungsindustrie eine entscheidende Rolle. Durch die Kombination von Computerprogrammen und maschineller Bearbeitung wird die Effizienz und Genauigkeit der Produktion erheblich verbessert. Ob es sich um ein Präzisionsmotorteil, ein medizinisches Implantat oder ein empfindliches Gehäuse für ein elektronisches Gerät handelt, die CNC-Bearbeitung bietet eine hochwertige Fertigungslösung für eine Vielzahl von Produkten.

Als spezialisierter Anbieter von CNC-Bearbeitungsmaschinenwissen wir, dass die Bedürfnisse jedes Kunden einzigartig sind. Ganz gleich, ob Sie Kleinserien oder Großserien produzieren, wir können Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung anbieten, um sicherzustellen, dass Ihre spezifischen Bearbeitungsanforderungen erfüllt werden. Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung und wir freuen uns darauf, Ihnen die am besten geeignete CNC-Bearbeitungsmaschine und den besten Service zu bieten!