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Was ist CNC-Fräsen ？
CNC-Fräsen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem Material von einem Werkstück entfernt wird. Dabei wird die Bewegung der Schneidwerkzeuge auf der Materialoberfläche mithilfe von numerischer Computersteuerung gesteuert. Dabei werden die Präzision und Flexibilität von CNC-Maschinen genutzt, um komplexe geometrische Formen und komplizierte Oberflächenstrukturen effizient herzustellen. Diese Verfahren werden häufig in der Teilefertigung, im Formenbau, bei der Prototypenherstellung und in anderen industriellen Anwendungen eingesetzt.
Funktionsprinzip des CNC-Fräsens:
Computersteuerung: CNC-Fräsmaschinen werden von Computern gesteuert. Der Bediener verwendet spezielle Software, um Programme zu schreiben, die den Weg, die Geschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit der Schneidwerkzeuge bestimmen.
Werkzeugbewegung: Die CNC-Fräsmaschine ist mit rotierenden Schneidwerkzeugen ausgestattet, die sich in mehrere Richtungen bewegen können (normalerweise X-, Y- und Z-Achse). Diese Bewegung ermöglicht ein präzises Schneiden und Formen des Werkstücks.
Werkstückbefestigung: Das Werkstück wird mithilfe von Klemmen oder einer Vorrichtung sicher an der Maschine befestigt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Werkstück stabil bleibt und sich während des Bearbeitungsvorgangs nicht verschiebt oder vibriert.
Bearbeitungsprozess
Positionierung: Die CNC-Maschine bewegt das Schneidwerkzeug zunächst zur Ausgangsposition des Werkstücks.
Schneiden: Das Werkzeug dreht sich und bewegt sich entlang des programmierten Pfads, wobei es Material vom Werkstück entfernt, um es schrittweise in die gewünschte Form zu bringen.
Kühlung: Bei der Bearbeitung wird häufig Kühlmittel (z. B. Schneidöl) verwendet, um Hitze und Reibung zu reduzieren, die Werkzeuglebensdauer zu verlängern und die Bearbeitungsqualität zu verbessern.
Programmsteuerung: Das CNC-System verwendet G-Codes und M-Codes, um Geschwindigkeit, Richtung und Bewegungspfad des Werkzeugs zu steuern und so hohe Präzision und komplexe Formen zu erreichen.
Arten von Maschinen, die beim CNC-Fräsen verwendet werden
Vertikalfräsmaschinen: Diese Maschinen haben eine vertikale Spindel, die das Schneidwerkzeug hält. Sie werden häufig für Aufgaben verwendet, die Präzision und feine Details erfordern. Das Werkstück ist normalerweise auf einem Tisch montiert, der sich in horizontaler Richtung (X- und Y-Achse) bewegt, während sich die Spindel auf und ab bewegt (Z-Achse).
Horizontal-Fräsmaschinen: Diese Maschinen verfügen über eine horizontale Spindel. Sie sind ideal für schwere Zerspanungsarbeiten und werden für größere Werkstücke verwendet. Die horizontale Ausrichtung ermöglicht den Einsatz längerer, robusterer Schneidwerkzeuge.
Universal-Fräsmaschinen: Diese Maschinen vereinen die Funktionen sowohl von vertikalen als auch von horizontalen Fräsmaschinen und bieten dadurch eine größere Vielseitigkeit. Sie können eine Vielzahl von Schneidvorgängen und Werkstückformen bewältigen.
CNC-Fräser: Diese werden zum Schneiden weicherer Materialien wie Holz, Kunststoff und Verbundwerkstoffe verwendet. Sie ähneln CNC-Fräsmaschinen, werden jedoch häufig für größere, flache Werkstücke verwendet und können eine Reihe von Schneid-, Bohr- und Gravuraufgaben ausführen.
5-Achs-Fräsmaschinen: Diese hochentwickelten Maschinen können das Werkzeug oder Werkstück gleichzeitig entlang fünf Achsen bewegen. Diese Fähigkeit ermöglicht komplexe Geometrien und hochpräzise Teile und macht sie für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Medizinbranche geeignet.
Schweizer Drehmaschinen: Obwohl sie hauptsächlich zum Drehen verwendet werden, verfügen einige Modelle auch über CNC-Fräsfunktionen und werden für hochpräzise Teile mit kleinem Durchmesser verwendet.
Jeder Typ einer CNC-Fräsmaschine wird auf Grundlage der spezifischen Anforderungen der Bearbeitungsaufgabe ausgewählt, einschließlich des zu schneidenden Materials, der Komplexität des Teils und der gewünschten Präzision.
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