Das Ziel des modernen CNC-Fräsens ist es, Materialien wie Metallgussteile in fertige, verwertbare Teile zu verwandeln. Dieses Ziel ist nur mit unglaublich präzisen CNC-Fräsmaschinen erreichbar.
Computersoftware ist das Gehirn einer CNC-Fräsmaschine (Computer Numerical Control), die die Maschine steuert und die Produktion automatisiert, um den Durchsatz bei gleichbleibender Qualität zu erhöhen. Es ist diese Wiederholbarkeit, die die CNC-Bearbeitung sowohl für Kunden als auch für die Maschinisten selbst so effizient und wertvoll macht (siehe „Die Perspektive des Maschinisten“ in diesem Artikel.)
Die Endergebnisse? Kundenspezifische bearbeitete Teile, die genaue Spezifikationen in großen Mengen erfüllen und dabei extrem enge Toleranzen erreichen. Hochqualifizierte Maschinenbediener verstehen, dass CNC-Fräsmaschinen nicht nur für ihre Arbeit wichtig sind, sondern auch für die Fertigungsindustrie und ihre Auswirkungen auf die Weltwirtschaft.
Was macht eine CNC-Fräsmaschine?
Der Nervenkitzel eines CNC-Maschinisten besteht darin, ein Gussteil in ein Teil zu verwandeln, dem man vertrauen kann, oft innerhalb eines größeren Produkts. Diese Teile erfordern oft enge Toleranzen, die unfertige Gussteile vor Operationen durch eine CNC-Fräsmaschine nicht haben.
- Planflächen – CNC-Planfräsen bringt Planflächen auf ein Werkstück. Das Planfräsen erzeugt eine fertige Dichtfläche, die so flach ist, dass potenzielle Leckageprobleme nahezu ausgeschlossen sind.
- Bohrungen – Bohren erzeugt ein Loch und Gewindeschneiden fügt Gewinde hinzu. Durchgangs- und Gewindebohrungen sind die gebräuchlichste Art, Teile zu montieren. Das Bohren konzentriert sich sowohl auf den Durchmesser als auch auf die Tiefe des Lochs.
- Bohrungen – Das Vergrößern einer vorhandenen Bohrung mit einem Bohrer und einer steifen Bohrstange mit einem Einpunktschneidwerkzeug bildet einen präzisen inneren Hohlraum innerhalb eines Werkstücks. Durch das Bohren können Teile ordnungsgemäß und dicht zusammengebaut werden (wodurch sehr enge Toleranzen für den Durchmesser erreicht werden) oder Ventile können den Luft-, Öl- oder Gasfluss konsistent steuern.
Wenn es um „enge Toleranzen“ geht, wie eng sprechen wir? Eine CNC-Maschine kann so präzise wie möglich schneiden.001 „(einstelliger Mikronbereich) oder etwa 1/4 der Breite eines menschlichen Haares. Und das mit einer unglaublichen Geschwindigkeit.
Die Perspektive des Maschinisten – Die Umwandlung eines Gussteils in ein fertiges Teil mit einer engen Toleranz zu sehen, ist eine lohnende und wiederkehrende Leistung. Vielleicht halten CNC-Fräsmaschinen deshalb die Bediener so beschäftigt.
Wie funktioniert eine CNC-Fräsmaschine?
Eine detaillierte Beschreibung jeder CNC-Fräsmaschine würde eine ganze Reihe von Blogbeiträgen erfordern! Hier ist das Wichtigste, was Sie wissen müssen: Der Bewegungsbereich ist ein Schlüsselaspekt beim CNC-Fräsen und bestimmt, was mit den Werkzeugen der Mühle erreicht werden kann. Bei CNC-Fräsmaschinen umfasst dies 2-, 3-, 4- und vollständige 5-Achsen-Optionen.
- 2- Achse Maschine-Verwendet für manuelle leuchte gebäude; bewegung ist nur auf die x und y achsen; nicht viel wiederholbarkeit
- 3-achsen Maschine-Verwendet oft in vertikale fräsen; bewegung auf x, y, und z achsen
- 4-achsen Maschine—häufigste CNC mühle; bewegung auf x-, y- und z—Achsen mit einer zusätzlichen b-Achse, damit sich der Tisch drehen kann und der Zugriff auf ein Werkstück möglich ist; normalerweise auf horizontale Maschinen beschränkt, aber fortgeschrittene Geschäfte verwenden auch 4-Achsen-Vertikalmaschinen (normale Vertikale ist 3 Achsen)
- 5-Achsen-Maschine – Bewegung auf x-, y-, z- und b-Achsen und zusätzlicher a-Achse; Dies sind Spezialfräsmaschinen; nicht ideal für Großserienteile
Vertikale vs horizontale Maschinen
Bei CNC-Fräsmaschinen gibt es zwei Hauptspindelausrichtungen. Bei vertikalen CNC-Maschinen ist die Spindelachse, die als Z-Achse bezeichnet wird, vertikal ausgerichtet. In einer c-Säulen-Konfiguration fährt die Spindel in diese Richtung, und der Tisch, der das Werkstück hält, bewegt sich sowohl in horizontaler x- als auch in horizontaler y-Richtung. Vertikale Maschinen eignen sich perfekt für großvolumige, schnelllebige Projekte, die von einer Seite gefräst werden, z. B. Abdeckungen und Halterungen.
Bei horizontalen CNC-Maschinen ist die Z-Achse der Spindel horizontal und typischerweise parallel zur Maschinenlänge. Die Spindel fährt die vertikale y-Achse und horizontal in der x-Achse. Die Palette und die Vorrichtungen halten das Werkstück und bewegen sich in der z-Achse, und die b-Achse dreht sich. Die horizontale Bearbeitung hat mehrere Vorteile: Zugriff auf die Bearbeitung von vier Seiten, Ausführen mehrerer Vorgänge an derselben Vorrichtung, Fräsen komplizierterer Teile und bessere Spanabfuhr.
Die Perspektive des Maschinisten – Es ist aufregend, mit einer internen Konstruktionsabteilung zusammenzuarbeiten, die die Maschinen und die Bediener kennt und einen effizienten Workflow schafft.
Kann CNC-Fräsen mit anderen Operationen kombiniert werden?
Mit der Computerautomatisierung und der Vorstellungskraft der Ingenieure können CNC-Fräsmaschinen nahezu alles Erdenkliche fräsen. Mit diesen unglaublichen Maschinen können dem Fräsprozess auch zusätzliche Vorgänge hinzugefügt werden, wodurch die Funktionalität erhöht wird.
Zum Beispiel könnte eine Drehmaschine zuerst einen Großteil des Materials eines Teils entfernen (was schneller ist als das Profilfräsen), wodurch alle erforderlichen Rundungen erzeugt werden. Dann kann das Teil gefräst, Löcher gebohrt, Gewindebohrer hinzugefügt usw. werden. Ein einzelner Bediener, der beide Mühlen in einer Zelle oder einem Arbeitszentrum steuert, kann ein komplettes Teil erstellen. Das Fehlen mehrerer Arbeitszentren und Bediener erhöht die Effizienz.
Die Perspektive des Maschinisten – In der Lage zu sein, mehrere Aufgaben Back-to-Back zu erledigen, gibt einem CNC-Maschinenbediener nicht nur ein Erfolgserlebnis, sondern festigt auch eine zuverlässige und geschätzte Position innerhalb der Werkstatt.
Was sind die CNC-Fräsmaschinen von Stecker?
Keine zwei Maschinenhallen sind gleich, jede findet einzigartige Marktnischen und entwickelt ihre eigenen Fertigungsstärken.
Stecker Machine ist ein Beispiel für eine moderne High-End-Werkstatt, die viele CNC-Fräsprojekte abwickeln kann. Obwohl die Ausrüstung regelmäßig aktualisiert wird, um die Kundennachfrage zu erfüllen, umfassen die CNC-Fräsmaschinen von Stecker zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels 61 horizontale Mühlen und 14 vertikale Mühlen.
Abhängig von den Produktionsanforderungen können 95 Prozent oder mehr davon während einer typischen ersten Schicht ausgeführt werden, sodass die anderen für die Einrichtung zur Verfügung stehen. Über viermal so viele horizontale CNC-Fräsmaschinen wie vertikal zu haben, sagt etwas über Steckers Fokus auf komplexe Teile aus, die enge Toleranzen erfordern.
Neben Standard-Fräswerkzeugen setzt Stecker bei Bedarf auch Spezialwerkzeuge ein. Zum Beispiel wurde ein Werkzeug speziell geschliffen, um alle drei Durchmesser zu haben, was normalerweise mit drei separaten Bohrern geschehen würde.
Ein weiteres ungewöhnliches Werkzeug ist ein Wendeschneidkopf auf CNC-Fräsmaschinen. Anstatt dass der Bohrer direkt aus der Spindel kommt, ermöglicht das Werkzeug ein 90-Grad-Ausschalten der Spindel, um Löcher in die Seiten der Teile zu bohren, ohne zusätzliche Operationen durchführen zu müssen.
Die Perspektive des Maschinisten – Aus beruflicher Sicht wissen die Bediener, dass ihre Fähigkeiten immer wachsen und immer gefragt sein werden. Die CNC-Bearbeitung ist eine grundsolide Branche mit endlosen Möglichkeiten.
Wir hoffen, dass Ihr Wissen über CNC-Fräsmaschinen etwas tiefer geht und Sie es auch aus der Sicht eines Maschinisten sehen. Stecker nimmt sich die Zeit, die CNC-Bearbeitung zum Beruf zu machen, nicht nur zum Job. Die Vorteile sind vielfältig, und die stabile Beschäftigung wird von Tausenden von CNC-Maschinisten im ganzen Land geschätzt.
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