12 Arten von CNC-Maschinen erklärt: Welche ist die Beste? 

CNC-Maschinen sind moderne subtraktive Fertigungsmaschinen, die den Werkzeugweg und die Bewegung für den Materialabtrag automatisch steuern. Sie finden verschiedene Arten von CNC-Maschinen in Industriefabriken und der CNC-Werkstatt, jeweils mit spezifischen Herstellungszwecken. Sie alle werden jedoch verwendet, um das Rohmaterial basierend auf den bereitgestellten G- und M-Codes in das Endteil umzuwandeln.

Wenn Sie die Fähigkeiten, Vor- und Nachteile sowie die möglichen Anwendungen von CNC-Maschinen verstehen, können Sie besser entscheiden, welche Maschine oder welche Kombination Ihren Fertigungsanforderungen gerecht wird.

Lesen Sie weiter. Wir gehen detailliert auf 12 verschiedene CNC-Maschinen ein und geben Ihnen am Ende eine kurze Anleitung zur Auswahl der besten Maschine für Ihr Projekt.

Was ist eine CNC-Maschine?

Eine CNC-Maschine ist ein computergesteuertes Fertigungssystem oder -gerät, das Werkstücke durch einen automatischen Materialabtragungsprozess in eine entworfene Form bringt. Anstatt dass der Bediener die Spindel und die Werkstückhalterungsbewegung steuert, weisen G- und M-Codes die Spindel an, verschiedene Achsen auf einem vorgegebenen Pfad zu bewegen. Neben der Werkzeugbewegung werden auch Positionierung, Ausrichtung, Geschwindigkeit, Vorschub und andere Variablen automatisch ausgeführt.

Die CNC-Integration ermöglicht eine schnellere und präzisere Produktion, die Unterbringung unterschiedlicher Werkzeuge und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit wie bei der Bearbeitung.

Als nächstes werden wir kurz auf die 12 verschiedenen CNC-Maschinentypen eingehen.

1. CNC-Fräsmaschinen

Fräsmaschinen sind die am häufigsten verwendeten CNC-Geräte. Sie verwenden ein rotierendes Mehrpunkt-Schneidwerkzeug, das an einer CNC-gesteuerten Spindel befestigt ist. Folglich kann sich die Spindel über mehrere Achsen (3, 5 oder mehr) bewegen, um das Material zu entfernen.

Die beiden Haupttypen von Fräsen sind vertikale und horizontale. Beim horizontalen Fräsen wird der Fräser parallel zur Werkstückoberfläche geführt, die bei der vertikalen Maschine rechtwinklig ist. Andere gängige Typen sind Hand-, Universal- und Omniversalfräsmaschinen.

Darüber hinaus können CNC-Fräsen mit entsprechenden Werkzeugen Schneid-, Planfräs-, Reib-, Bohr-, Fasen-, Gewindeschneid- und andere Vorgänge ausführen.

Vorteile

• Es unterstützt eine große Auswahl an Schneidwerkzeugen, darunter Schaftfräser, Planfräser, Schlagfräser, Gewindebohrer und Reibahlen.
• Komplexe Formen und Anpassung von Maschinen mit höheren Achsen.
• Es können große und schwere Teile bearbeitet werden.

Nachteile

• Die Spindelflexibilität und die Werkzeugbewegungsdistanz begrenzen die Größe der Teile.
• Leitspindeln und -muttern können beim CNC-Fräsvorgang zu Spielfehlern führen. 

Anwendungen

• Umwandlung flacher Werkstücke in komplexe Formen, Profile und Konturen.
• Rapid Prototyping für die Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Medizin- und Industriebranche.
• Vollständige Produktion von Automobil- und Sondermaschinenteilen.

 Marken & Kosten

Yamazaki Mazak Corporation (Japan), Shandong Tsinfa (China) und Datron Dynamics (USA) sind die wichtigsten Marken auf dem Markt für Fräsmaschinen. Eine Standard-CNC-Fräse kostet zwischen 30,000 und 80,000 US-Dollar.

2. CNC-Drehmaschinen und Drehmaschinen

Drehbank, Drehmaschine und Drehzentrum sind alle ähnliche CNC-Maschinentypen. Sie werden verwendet, um rotationssymmetrische Formen wie Kegel, Wellen und Zylinder zu erzeugen. Ein stationäres Werkzeug, das an einer Revolverstation oder (Werkzeughalter) befestigt ist, führt das Material von der rotierenden Werkstückstange zu und erzeugt die gewünschten Formen.

Die wichtigsten CNC-Drehmaschinentypen sind horizontal, vertikal, Schrägbett, Mehrachsen und Schweizer Drehmaschinen. Jede davon eignet sich am besten für bestimmte Bearbeitungsanforderungen. Schweizer Drehen ist beispielsweise ideal für kleine und mikroskopisch kleine Details.

Eine CNC-Drehmaschine führt Vorgänge wie Plandrehen, Drehen, Abstechen, Bohren, Gewindeschneiden, Rändeln, Verjüngen, Anfasen und Ausbohren aus.

Vorteile

• Hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit für symmetrische Formen.
• Drehmaschinen oder CNC-Dreher haben eine höhere Schnittgeschwindigkeit und können auch harte Materialien bearbeiten.
• Sie sind kompakter und kleiner als die Fräsmaschine.

Nachteile

• Die Leistungsfähigkeit von Drehmaschinen ist auf zylindrische Gegenstände beschränkt
• Die Handhabung und Bedienung sind komplexer und erfordern fachkundiges Fachpersonal.
• Höhere anfängliche Maschineneinrichtungs- und Werkzeugkosten

Anwendungen

• Aufhängungsteile, Rahmen, Getriebe und Motorkomponenten für Kraftfahrzeuge.
• Kundenspezifische hohlzylindrische Teile mit inneren Merkmalen
• Maschinen- und Werkzeugkomponenten

 Marken & Kosten

Haas Automation (USA), DMG Mori (Deutschland) und SMTCS (China) sind die beliebtesten Marken für Drehmaschinen und CNC-Drehmaschinen. Die Kosten der Maschine variieren je nach Achsenkapazität, Bettgröße und Modell. Die Kosten einer typischen 3-Achsen-Drehmaschine liegen jedoch zwischen 38000 und 60,000 US-Dollar.

3. CNC-Tuning-Fräsverbundmaschinen

Wie bereits erwähnt, eignet sich die Fräsmaschine hervorragend für flache und komplexe Konturen, während Drehmaschinen am besten für axialsymmetrische Objekte geeignet sind. Eine CNC-Dreh-/Fräs-Verbundmaschine oder ein Dreh-/Fräszentrum kann jedoch beide Arten von Geometrien erzeugen, indem sie die Fähigkeiten einer Dreh- und einer Fräsmaschine kombiniert.

Bei CNC-Dreh-Fräsoperationen können sowohl das Werkstück als auch das Schneidwerkzeug gedreht werden. Sie drehen sich in entgegengesetzte Richtungen, um Material zu entfernen. Dreh- und Fräswerkzeuge beider Art sind mit Verbundmaschinen kompatibel.

Vorteile

• Die kombinierte Fähigkeit reduziert Maschinenausfallzeiten und erhöht die Produktionsgeschwindigkeit.
• Verbesserte Genauigkeit im Vergleich zu anderen Standard-CNC-Maschinen, bis zu 0.001 Zoll.
• Bessere Oberflächengüte mit minimalen Unregelmäßigkeiten

Nachteile

• Der Spielraum bei der Spindelbewegung ist geringer als bei herkömmlichen Fräsmaschinen.
• Große Bearbeitungswerkzeuge lassen sich in Dreh-Fräszentren nur schwer unterbringen.

Anwendungen

• Hochkomplexe und präzisionsempfindliche Teile wie Flugzeugimpeller und medizinische Implantate.
• Kfz-Getriebe, Motorventile, Lager, Zahnräder usw.

Marken & Kosten

Die Kosten für diese komplexe Ausrüstung sind höher als bei anderen CNC-Maschinentypen und liegen bei über 100,000 US-Dollar für eine Industriemaschine. Kleinere Maschinen sind jedoch für etwa 40,000 US-Dollar erhältlich. Darüber hinaus sind DMG Mori (Deutschland) und Yamazaki Mazak (Japan) zwei führende Herstellermarken für CNC-Verbundmaschinen.

4. CNC-Fräser

Eine CNC-Fräsmaschine arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie eine CNC-Fräse. Der Unterschied besteht darin, dass die Fräse weicheres Material bearbeitet und nur begrenzte Z-Achsen-Bewegungen hat. Sie enthält ein rotierendes Werkzeug auf einer Spindel, das sich entlang verschiedener Achsen bewegen kann.

Es gibt folgende CNC-Fräsertypen: Fräser mit automatischem Werkzeugwechsler (ATC), verschachtelte Fräser und Industriefräser. Jeder von ihnen verfügt über unterschiedliche Werkzeuge und Produktionskapazitäten. Ein Fräser kann Profilieren, Gravieren, Gewindeschneiden, Schlitzen, 3D-Fräsen, Rampenfräsen, Planfräsen und viele andere Vorgänge ausführen.

Vorteile

• Erhöhte Bearbeitungsgeschwindigkeit und minimaler Abfall für weiche Werkstücke, Kunststoffe, Aluminium, Gummi, Holz usw.
• Der Einsatz von ATC reduziert Ausfallzeiten erheblich und erhöht die Produktivität.
• Der Router ist eine kostengünstige Maschine für die komplexe und präzise Teileherstellung.

Nachteile

• Der geringere Bewegungsspielraum der Spindel schränkt die Bearbeitung tiefer Löcher und Schnitte ein.
• Die Verarbeitung harter Materialien ändert sich und die Maschine ist auch laut.

Anwendungen

• CNC-Zählung ist ideal für Teile mit flachen Oberflächen
• Möbel und Dekorationsartikel aus Holz, Metall und Kunststoff.
• 3D-Markenschilder, Logos und Werbetafeln

Marken & Kosten

Camster, APSX, HAAS Automation und Bantam Tools sind die wichtigsten Marken, die CNC-Fräser herstellen und verkaufen. Der Preis variiert je nach Maschinengröße, Bettgröße, Achsenkapazität und anderen Faktoren. Ein typischer Bereich liegt bei über 10,000 USD für kleine und über 80,000 USD für Standardfräser in Industriegröße.

5. CNC-Plasmaschneider

Plasma ist ein Strom ionisierter Gase mit hoher Temperatur (bis zu 40,000 °F). CNC-Plasmaschneider verwenden einen kontrollierten Plasmastrom, der durch die Düse geleitet wird, um leitfähige Werkstücke thermisch zu schneiden und zu formen.

CNC-Plasmaschneidmaschinen verwenden einen Plasmabrenner, um den Plasmastrahl in das Werkstück zu feuern, gesteuert vom CNC-System. Wenn ein Gasstrom in einem Plasmabrenner komprimiert wird, erzeugen die angeschlossenen Elektroden einen Funken und ionisieren die Gase, bevor sie die Düse verlassen.

Vorteile

• Keine mechanische Belastung im Bereich der Schneidstelle, da beim Plasmaschneiden keine direkte Wechselwirkung zwischen Werkzeug und Werkstück stattfindet.
• Schnellere Schnittgeschwindigkeit, sauberere und präzisere Schnitte
• Es können unregelmäßige und gebogene Formen geschnitten werden, die mit einer Schere nicht möglich wären.

Nachteile

• Mit dieser Art von CNC-Maschinen können nur leitfähige Werkstücke geschnitten werden.
• Durch die hohe Temperatur des Plasmastrahls kann es zu Verhärtungen im Bereich der Bearbeitungsstelle kommen.
• Für dünne Bleche und zu dicke Werkstücke ist es nicht geeignet, der typische Bereich liegt bei 1 bis 50 mm. 

Anwendungen

• Schneiden von Blechgehäusen, Kanälen und Halterungen
• Strukturelle Stützen, Balken und Platten
• Karosserieteile, Rahmen und Auspuffteile für Autos.

Marken und Kosten

Die beliebtesten Marken für Plasmaschneidmaschinen sind ESAB, Cruxweld und Lincoln. Ein kleiner CNC-Plasmaschneider ist für etwa 12,000 US-Dollar erhältlich. Mit zunehmender CNC-Fertigungskapazität der Maschine können die Kosten jedoch über 50,000 US-Dollar steigen.

6. CNC-Laserschneidmaschinen

CNC-Laserschneider verwenden ebenfalls große Hitze zum Schneiden und Formen des Materials, bieten jedoch eine höhere Präzision als Plasmaschneider. Ein CNC-gesteuerter Laserkopf bestimmt den Weg des fokussierten Laserstrahls und erzeugt so die gewünschten Schnitte, Formen, Gravuren oder Muster.

Verschiedene Arten von Laserschneidmaschinen basieren auf dem Lasermedium (oder der Laserquelle); CO₂-Faser, Neodym (Nd:YAG). CO₂-Laser eignen sich für einfache Schnitte und verbrauchen weniger Pulver, während Faser- und Nd:YAG-Laser mehr Leistung benötigen und zu komplizierten Schnitten fähig sind.

Vorteile

• Schnellere Geschwindigkeit als Plasma und bessere Genauigkeit
• Detaillierte Schnitte und Gravuren mit glatter Oberfläche
• Laserschneider sind nicht auf Metall und Legierungen beschränkt, sie können auch andere schneiden CNC Fertigung Materialien wie Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Nachteile

• Die Bearbeitung stark reflektierender Materialien wie Messing und Kupfer ist eine Herausforderung.
• Laser ist nicht für dickere Bleche und Werkstücke geeignet
• Bei der Verarbeitung von Polymeren und Kunststoffen können gefährliche Emissionen entstehen.

Anwendungen

• Schneiden, Ätzen, Gravieren und Markieren von Logos, Zeichen, Symbolen, Texten, Kunstwerken usw.
• Prototyping von Produkten aus den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und Medizin.
• Kunst und Skulpturen
• Möbel-, Schrank- und Rohrherstellung

 Marken & Kosten

Die beliebtesten Marken für die Herstellung von Laserschneidanlagen sind Prima Industries, Ambada, Trumpf und Coherent. Die Kosten für einen einfachen Laser liegen zwischen 10,000 und 18 US-Dollar, während Maschinen in Industriegröße zwischen 000 und 60,000 US-Dollar oder mehr kosten.

7. CNC-Elektroerosionsmaschinen

Elektrische Entladungsmaschinen (EDM) nutzen elektrische Funken, die das Material auf einem vorgegebenen Weg erodieren. Ein Draht oder eine Elektrode im Inneren des Dielektrikums mit dem Werkstück erzeugt den Funken, wenn Hochspannung hindurchfließt. Der Funke (auch Lichtbogen genannt) schmilzt und verdampft das Material durch lokale Erhitzung, die Temperatur kann bis zu 12,000 °C erreichen. °F.

Die gängigen EDM-CNC-Maschinentypen sind Draht-EDM, Senkerodieren und Lochbohr-EDM. Folglich entstehen bei der EDM-Bearbeitung Mikrohohlräume, kleine Löcher, tiefe Rillen, interne Kanäle und andere verschiedene Merkmale.

Vorteile

• Das EDM ermöglicht die Herstellung komplexer Teile mit komplizierten Merkmalen, was eine größere Designflexibilität bietet.
•  Keine mechanische Belastung bei der Bearbeitung
• Materialzähigkeit und Härte haben keinen Einfluss auf das Ergebnis.

Nachteile

• Nur elektrisch leitfähige Materialien sind mit dem EDM-Bearbeitungsprozess kompatibel.
• Langsame Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu Plasma- und Laserschneidern.
• Hoher Energieverbrauch

Anwendungen

• Medizinische und zahnmedizinische Implantate, Herzschrittmacher und Neurostimulatoren.
• Spritzgussformen, Gussformen, Extrusionsformen und andere Arten von Werkzeugen
• Elektrische Anschlüsse, Sensoren usw.

Marken und Kosten

Makino, JK Machines, FANUC und Accutex sind einige beliebte Marken, die EDM-Maschinen herstellen. Ihre Kosten liegen zwischen 90,000 und 150,000 US-Dollar. Es sind jedoch auch kleine Maschinen für unter 50,000 US-Dollar erhältlich.

8. CNC-Wasserstrahlschneidemaschine

Eine CNC-Wasserstrahlmaschine verwendet einen Hochdruckwasserstrahl, um harte und dicke Materialien zu schneiden. Der Wasserstrahl wird oft mit Mikroschleifperlen wie Aluminiumoxid, Siliziumkarbid und sogar Diamant vermischt.

Dieses scher- und nichtthermische Schneidverfahren eignet sich für wärmeempfindliche Werkstücke, beispielsweise Thermoplaste, Gummi, Magnesiumlegierungen usw. Für weiche Materialien wird ein reiner Wasserstrahl verwendet, für harte Materialien ein abrasiver Wasserstrahl.

Vorteile

• Mit Wasserstrahlverfahren lassen sich dickere Bleche verarbeiten, je nach Materialart bis zu 12 Zoll.
• Es kann mit unterschiedlichen Materialien arbeiten, darunter Verbundwerkstoffe, Duroplaste, Gummi, Keramik und Schäume.
• Keine Wärmeeinflusszonen und niedrige Kosten

Nachteile

• Geringere Maschinengeschwindigkeit und Produktivität als Laser- und Plasmaschneider.
• Es besteht die Gefahr eines Teileausfalls aufgrund von Hochdruck
• Die Genauigkeit ist relativ gering.

Anwendungen

• Luft- und Raumfahrtteile wie Turbinenschaufeln und strukturelle Verbundteile
• Dichtungen, Dichtungsringe und Zahnradschneiden
• Strukturelle und architektonische Elemente
• Musikinstrumente, Namenschilder, Stein- und Keramikkunst usw.

Marken und Kosten

Die beliebtesten CNC-Wasserstrahlmaschinenmarken sind KMT Waterjet, OMAX, Jet Edge und WARD Jet. Die Kosten der Maschine liegen zwischen 50,000 und 1,80,000 US-Dollar oder mehr. 

9. CNC-Schleifmaschinen

CNC-Schleifmaschinen oder -Schleifgeräte sind nicht die CNC-Maschinen, die das Werkstück direkt schneiden oder formen, sondern sie werden verwendet, um genaue Abmessungen zu erzielen und eine glatte Oberfläche zu erzielen. Ein CNC-Schleifgerät besteht aus einem rotierenden Rad mit einer Schleifschicht auf der Oberseite. Wenn Teile in dieses Schleifrad eingeführt werden, entfernen die Schleifmittel die kleineren Materialien. Folglich kann durch die Verwendung feinerer Schleifmittel eine spiegelähnliche Oberfläche erzeugt werden.

Die Form der Schleifscheibe hängt von der Geometrie der zu schleifenden Teile ab, also davon, ob sie innen oder außen geschliffen werden müssen. Darüber hinaus sind die typischen Schleifmaterialien, die auf Scheiben verwendet werden, Quarz, Sand, Granat und Korund.

Vorteile

• Neben der Endbearbeitung und Politur entfernt die Schleifmaschine auch Mikrorisse und Oberflächenunregelmäßigkeiten.
• Schleifmaschinen können durch geringen Materialabtrag bestimmte Toleranzen erreichen.
• Abrunden scharfer Ecken und Kanten

Nachteile

• Aufgrund des langsamen Materialabtrags ist es für schwere Zerspanungsaufgaben ungeeignet.
• Es erzeugt Schmutz, Staub und Lärm und muss häufig gereinigt werden.

Anwendungen

• Oberflächenveredelung von Kfz-Getrieben, Bremssystemkomponenten, Lagern, Kurbelwellen usw.
• Teile für medizinische Geräte, chirurgische Instrumente und Implantate.
• Herstellung von Werkzeugen, Kupplungen, Matrizen und Formen.

Marken und Kosten

Wenn Sie nach CNC-Schleifmaschinen suchen, sind Yamazaki Mazak, Haas Automation und DMG Mori einige der Top-Hersteller. Die Kosten beginnen bei 6,000 USD und steigen mit zunehmender Automatisierung und Größenkapazität auf über 50,000 USD.

10. CNC-Bohrmaschinen

Bohrmaschinen oder CNC-Bohrmaschinen werden verwendet, um zylindrische Löcher, sowohl Durchgangs- als auch Sacklöcher, mit Bohrern geeigneter Größe herzustellen. Unter den verschiedenen Arten von CNC-Maschinen sind sie auf Bohr-, Reib-, Ausbohr- und Innengewindearbeiten spezialisiert.

Die CNC-gesteuerte Spindel sichert den Bohrer und dreht sich nach unten, wobei seine spiralförmige Nutstruktur das Material nach oben herausschlägt. Darüber hinaus sind Spiral-, Mauerwerks-, Nieten-, Ring-, Stufen- und Pickbohrer die üblichen Bohrertypen. 

Darüber hinaus sind Mehrspindel-, Radialarm-, Mikrobohr- und Schraubmaschinenbohrmaschinen die wichtigsten Varianten von Bohrmaschinen.

Vorteile

• Es erzeugt präzise Löcher in verschiedenen Materialien: Metall, Kunststoff, Verbundwerkstoffe usw.
• Durch die Automatisierung des Bohrvorgangs sind enge Toleranzen von bis zu 0.001 mm möglich.
• Die Bohrmaschine kann Bohrer unterschiedlicher Formen und Größen aufnehmen.

Nachteile

• Die Komplexität der Maschine und die häufige Wartung
• Durchmesser- und Tiefenbegrenzung des Lochs

Anwendungen

• Kraftfahrzeuge, Schiffbau und Flugzeugkomponenten
• Möbel, Maschinen und Werkzeuge
• Montagelöcher für Nieten, Befestigungselemente usw.
• Gewindebohrungen für Innengewinde

Marken und Kosten

Okuma, Haas, Amada und DMG Mori sind die beliebtesten Marken für CNC-Schleifmaschinen. Eine einfache CNC-Bohrmaschine kostet etwa 15,000 US-Dollar. Eine moderne Mehrachsen-Bohrmaschine mit großem Durchmesser und großer Bohrtiefe kostet jedoch über 50,000 US-Dollar.

11. Mehrachsmaschinen

Typische CNC-Maschinen verfügen über eine 2- oder 3-Achsen-Bewegung (Spindel- oder Werkzeugbewegung). Maschinen mit mehr als 3 Achsen werden als Mehrachsenmaschinen bezeichnet. In der Fertigungsindustrie sind 4- und 5-Achsen-CNC-Maschinen weit verbreitet. Es gibt sie jedoch auch in den Konfigurationen 5, 3+2, 6, 7, 9 und 12 Achsen.

Diese hochentwickelten Maschinen ermöglichen eine größere Bewegungsflexibilität und erhöhen damit auch die Komplexität des Teils. Sie können komplizierte Merkmale wie tiefe Kanäle, unregelmäßige Konturen, Profile und Hinterschneidungen erzeugen.

Vorteile

• Eine einzige Aufspannung der Mehrachsenmaschine ermöglichte die Bearbeitung von CNC-Teilen mit komplexen geometrischen Merkmalen.
• Schnelle Produktionsgeschwindigkeit und Genauigkeit
• Einfache Werkzeuge und Vorrichtungen

Nachteile

• Für den Betrieb der Maschine sind hohe Installationskosten und qualifiziertes Personal erforderlich.
• Der komplexe Code des computergestützten numerischen Steuerungssystems erhöht das Risiko von Einrichtungs- und Positionierungsfehlern.

Anwendungen

• Präzise und kundenspezifische Teile für Flugzeuge, medizinische Geräte und Verteidigungsausrüstung.
• Motorgehäuse, Innenraumkomponenten, Vergasergehäuse, Zylinderköpfe usw. für Kraftfahrzeuge.
• Schmuck, Möbel sowie dekorative Teile und Produkte

Marken und Kosten

Yamazaki Mazak, Haas, EMAG und Makino sind einige beliebte Marken für Mehrachsenmaschinen. Die Kosten dieser Maschinen liegen normalerweise zwischen 1,20,000 und 7,00,000 US-Dollar.

12. CNC-3D-Drucker

Der 3D-Drucker ist kein herkömmlicher CNC-Maschinentyp, sondern ein additives Fertigungsgerät, was bedeutet, dass die Maschine das Design durch Hinzufügen nachfolgender Materialschichten erstellt. Ein 3D-Drucker kann komplexe geometrische Formen durch einen vollständig automatisierten Prozess erzeugen. 

Anschließend sind selektives Lasersintern (SLS), direktes Metall-Lasersintern (DMLS), Stereolithografie (SLA) und Multi-Jet Fusion (MJF) die gängigen Arten von 3D-Druckern. Jeder von ihnen verfügt über unterschiedliche Baumechanismen und Materialkompatibilität.

Vorteile

• Komplexe geometrische Formen und Gestaltungsfreiheit
• Einfacher und minimaler Werkzeugbedarf
• Minimaler Materialabfall

Nachteile

• Der 3D-Druck ist nicht für alle Materialarten geeignet, er beschränkt sich auf Kunststoffe und einige Metalle.
• Die 3D-gedruckten Teile bedürfen einer Nachbearbeitung und sind zudem nicht für die Massenproduktion geeignet.

Anwendungen

• Schnelles Prototyping verschiedener Designs für Struktur- und Leistungstests.
• Gehäuse für Drohnen, PCs und andere Elektronik
• Individuelle medizinische Implantate und chirurgische Artikel
• Flugzeug- und Raumfahrzeugteile

Marken und Kosten

Heutzutage sind 3D-Drucker häufiger anzutreffen und in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich. Ein einfacher 3D-Drucker kostet etwa 5,000 US-Dollar, während die Preise für Industriedrucker bei 20,000 US-Dollar beginnen und über 120,000 US-Dollar hinausgehen. Darüber hinaus sind die beliebtesten 3D-Druckermarken FlasForge, 3D Systems, Markforged und Raise 3D.

Gemeinsame Komponenten einer CNC-Maschine

Jede CNC-Maschine besteht aus mehreren Einzelkomponenten, die zusammenarbeiten, um die Bearbeitungsprozesse auszuführen: mechanische Hardware, elektrische Schaltkreise, Sensoren, Computersoftware usw.

Hier sind die gängigsten Komponenten;

B

Ein Bett ist eine starre und stabile Ebene, die normalerweise aus Gusseisenlegierungen hergestellt wird. Es bietet eine Basis für die Materialhalterung und enthält verschiedene Vorrichtungen, Halterungen und Schlitze.

Eingabegerät

Es handelt sich um die CNC-Maschinenkomponente, die die Eingabe des CNC-Programms (Zeilen mit G- und M-Code-Anweisungen) entgegennimmt. Normalerweise geschieht dies über ein drahtloses System, einen USB-Anschluss oder per Kabelübertragung.

Maschinensteuerung

Die Maschinensteuerung ist das Zentrum des gesamten CNC-Systems, das aus elektronischen Komponenten und Computersoftware besteht. Sie interpretiert das hochgeladene Programm und steuert die Bearbeitung mithilfe von Servomotorrelais und Rückmeldesensoren. Darüber hinaus steuert sie Start, Geschwindigkeit, Vorschub usw.

Anzeigeeinheit

Es handelt sich um einen LCD-Bildschirm, der zu Überwachungszwecken alle Maschinendaten in Echtzeit anzeigt. Der Bediener kann überprüfen, ob die Wettermaschine ordnungsgemäß funktioniert oder nicht.

Systemsteuerung

Es ist eine Kombination aus Maschinensteuereinheit, Anzeige, Einheit, Schnittstelle und Eingabeschlüsselwörtern. Darüber hinaus dient das Bedienfeld als grundlegende Einheit im CNC-System.

Werkzeugmaschinen

Unter Werkzeugmaschinen versteht man eine Reihe mechanischer Hardware, die direkt am Bearbeitungsprozess beteiligt ist. Dazu gehören Spindeln, Antriebe und Motoren sowie Tischschlitten.

Drive System

Das Antriebssystem ist dafür verantwortlich, dem Bediener durch Achsensteuerung die Positionierung und Handhabung von Werkzeugmaschinen zu erleichtern. Servomotoren, elektronische Schaltkreise, Relais, Schrauben, Schrittmotoren und andere Geräte bilden zusammen dieses System.

Rückmeldungssystem

Ein Rückkopplungssystem ist ein geschlossenes Regelsystem zur Maschinensteuerung, das mehrere Sensoren, Wandler und Relais umfasst. Sie zeichnen Werkzeugbewegung, Position und andere Informationen auf und geben in Echtzeit Feedback an die Maschinensteuerung.

Futter

Spannfutter werden überwiegend in Drehzentren und Drehmaschinen eingesetzt. Sie bieten Halt für Werkstücke.

Spindelstock

Der Spindelstock hält und zentriert das Werkstück für eine genaue Positionierung und Ausrichtung, er umschließt die Maschinenspindel und pulverisiert sie.

Reitstock

Ein weiterer Stützmechanismus für die Arbeit, der perfekt mit einem Spindelstock am gegenüberliegenden Ende ausgerichtet ist.

Reitstockfeder

Es handelt sich um ein langes, zylindrisches Teil mit einer konischen Form am Ende, das im Reitstock installiert wird, in einer Linie mit der Spannfutterachse und der Spindel.

Fußschalter oder Pedal

Es öffnet die Spannbacken und erleichtert die Demontage der Werkstückspannung. Der Bediener drückt den Schalter oder das Pedal mit dem Fuß, wenn das Spannfutter gestartet, gestoppt oder demontiert werden muss.

Wichtige Punkte zur Auswahl des besten CNC-Maschinentyps

Im Folgenden finden Sie einige wichtige Überlegungen zur Auswahl einer CNC-Maschine, die Ihren Fertigungsanforderungen gerecht wird:

Identifizieren Sie Ihren Materialtyp

Überlegen Sie zunächst, für welches Werkstück Sie die Maschine verwenden möchten. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Werkstücks beeinflussen die Wahl stark. Einige Maschinen sind nur für metallische Werkstücke geeignet, während andere mit unterschiedlichen Materialarten arbeiten können.

Bestimmen Sie die Teilekomplexität

Verfügt das Design Ihres Teils über komplexe und vielfältige geometrische Merkmale? Wenn ja, können diese nicht mit einer einfachen Maschine hergestellt werden. Sie benötigen möglicherweise CNC-Maschinen mit 4, 5, 6 oder mehr Achsen. Darüber hinaus erfordern die komplizierten 3D-Konturen eine zusammengesetzte Dreh- und Fräsmaschine oder eine Kombination mehrerer CNC-Maschinentypen.

Berücksichtigen Sie das Produktionsvolumen

Verwenden Sie CNC-Maschinen für Rapid Prototyping, Kleinserien oder Großserien? Definieren Sie Ihr Produktionsvolumen klar. Größere Mengen erfordern Maschinen mit schnellen Produktionszyklen und Wiederholgenauigkeit. In der Massenproduktion verwenden Hersteller häufig ATC und optimierte Zuführungsintegrationen.

Präzisionsanforderungen

Präzisionsanforderungen sind mit engen Toleranzen verbunden. Wenn Ihre Teile genaue und präzise Teile erfordern, prüfen Sie die Fähigkeiten der CNC-Maschinen, um festzustellen, ob sie in Ihren erforderlichen Bereich fallen oder nicht. Die Steifigkeit und Stabilität der Maschine sind ebenfalls wichtig, um Vibrationen entgegenzuwirken und enge Toleranzen zu erreichen. Dreh-Fräszentren sind beispielsweise starr und bieten ein hohes Maß an Präzision.

Teilegröße und -abmessung

Stellen Sie sich vor, Sie wählen eine hochpräzise und kompatible Maschine, deren Bearbeitungsbereich (Bettgröße) jedoch kleiner ist als die Größe Ihres Teils. Ermitteln Sie daher die Abmessungen und Teilegröße in der Zeichnung und berücksichtigen Sie dann die Bettgröße, die Flexibilität der Werkzeugbewegung und den Werkzeugzugang.

Budget

Nachdem Sie eine Auswahlliste der verschiedenen Maschinenmodelle erstellt haben, die alle oben genannten Anforderungen erfüllen, sollten Sie deren Preise berücksichtigen. Versuchen Sie, die Leistungsfähigkeit der Maschine mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis in Einklang zu bringen, ohne jedoch bei den wesentlichen Anforderungen Kompromisse einzugehen. Darüber hinaus ist es auch ratsam, die später anfallenden Kosten für Energie, Betrieb und Handhabung zu berücksichtigen.

Warum nicht über CNC-Bearbeitungsdienste nachdenken?

Komplexe CNC-Bearbeitungsteile erfordern fortschrittliche CNC-Ausrüstung oder den Einsatz mehrerer Maschinen. Daher ist auch das Wissen über die Fähigkeiten und Vorgänge der Maschine für genaue Ergebnisse unerlässlich. Sie können jedoch die CNC-Bearbeitung von Sekundärherstellern, um deren Maschinen und Fachwissen zu nutzen. So können Sie Ihr Design in tatsächlich funktionsfähige Teile und Produkte umwandeln, ohne die Maschinen zu besitzen.

RapidDirect ist ein führendes Fertigungsunternehmen mit Sitz in China und einer hochmodernen Fertigungsfabrik mit über 200 CNC-Maschinen in über 20 Kategorien. Wir arbeiten weltweit mit der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Medizin-, Hardware-, Elektronik- und anderen Branchen zusammen, um CNC-Maschinenkomponenten zu liefern. Darüber hinaus verfügen unsere Ingenieure und Bediener über mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung in Bearbeitungsprojekten. 

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