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Arten von CNC-Fräsmaschinen

Eine **CNC-Fräsmaschine** ist ein computergesteuertes Gerät, das Fräsarbeiten oder andere Metallbearbeitungstechniken an den vorgegebenen Materialien durchführen kann. Der Begriff „Zentrum“ im Namen bezieht sich auf die Fähigkeit der Maschine, verschiedene Aufgaben auszuführen oder verschiedene Formen aus dem vorgegebenen Material zu erstellen. Der CNC-Prozess bedeutet, dass die Maschine auch von einem Computersystem gesteuert wird, das ihr sagt, wie sie sich zu verhalten hat und ihre Aufgabe korrekt auszuführen hat. Es gibt große industrielle CNC-Fräsmaschinen, die von Computern gesteuert werden und für verschiedene Funktionen eingesetzt werden können, um verschiedene Arten von Objekten zu erstellen.

• Universale CNC-Fräsmaschine: Die universelle CNC-Maschine verfügt über die Standardfunktionen einer normalen Maschine, darunter die Neigung des Arbeitstisches und die Möglichkeit, verschiedene Arbeitsweisen durchzuführen, ohne das Werkzeug wechseln zu müssen, das dem Objekt seine endgültige Form verleiht. Diese Maschinen werden in der Regel in kleineren Industrien und Unternehmen eingesetzt, da sie nicht die gleiche Arbeitsmenge wie größere Maschinen bewältigen können.
• Vertikale CNC-Fräsmaschine: Vertikale Maschinen haben einen Kopf, der nach unten oder vertikal in das Material schneidet. Diese Maschine kann für eine beliebige Anzahl von Objekten verwendet werden, von einfachen bis hin zu komplizierteren Schutzanzügen, sie eignet sich aber besser für Objekte, die nicht viele Änderungen benötigen, um die endgültige Kreation zu sein.
• Horizontale CNC-Fräsmaschine: Eine horizontale Maschine ist vielseitiger als ihr vertikales Gegenstück, da sie mehrere Aufgaben ausführen kann, darunter Bohren, Fräsen, Gewindeschneiden und Nutenfräsen. Die CNC sorgt für ein neues Maß an Präzision und Effizienz bei dieser Art von Maschine, da sie diese Arbeiten am gewünschten Material mit größerer Geschwindigkeit und Effizienz ausführen kann.
• Kombinierte CNC-Dreh- und Fräsmaschine: Wie der Name schon sagt, verfügt die kombinierte Maschine über die Merkmale und Funktionen einer Dreh- und einer Fräsmaschine. Diese Maschine wäre hilfreich in einer Branche oder einem Szenario, in dem man häufig eine Drehmaschine verwenden würde, aber nicht die Zeit oder den zusätzlichen Aufwand hätte, eine Fräsmaschine separat zu kaufen.
• Kleine CNC-Fräsmaschine: Kleine Maschinen sind ebenfalls hilfreich, da sie zwar nicht so viel leisten können wie eine größere, aber einen geringen Energie- und Platzbedarf haben. Daher sind sie bequem in kleineren Industrien oder sogar zu Hause in Werkstätten zu verwenden, in denen eine CNC-Fräsmaschine für den persönlichen Gebrauch benötigt wird.

Spezifikation und Wartung

Hier sind einige typische Spezifikationen, die ihren Wartungsanforderungen entsprechen:

• Spindelleistung

  Die Spindel muss in regelmäßigen Abständen geschmiert werden. Die Bedienungsanleitung gibt die Schmierintervalle an. Sie können auch eine Spindel mit einem automatischen Schmiersystem verwenden.

• Spindelgeschwindigkeit

  Die Spindelgeschwindigkeiten werden je nach zu fräsendem Material eingestellt. Die Geschwindigkeit sollte innerhalb des vom Hersteller der CNC-Fräsmaschine empfohlenen Bereichs gehalten werden, um eine optimale Leistung zu erzielen. Sie sollten die Spindel regelmäßig auf ungewöhnliche Geräusche oder Vibrationen überprüfen. Sollten diese auftreten, sollten Sie die Maschine sofort ausschalten und die Spindel inspizieren.

• Werkzeughalter

  Sie sollten den Werkzeughalter nach jedem Gebrauch reinigen. Während der Reinigung sollten Sie ihn auf Abnutzung oder Beschädigungen untersuchen. Wenn dies der Fall ist, sollten Sie ihn ersetzen, bevor Sie ihn erneut verwenden.

• Antriebsmotoren

  Der Motor muss gemäß den Anweisungen des Herstellers ausreichend geschmiert werden. Sie sollten die Motortemperatur während des Betriebs überwachen. Die Temperatur sollte innerhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs liegen. Sie sollten den Motor und seine Umgebung sauber halten. Es dürfen sich keine Staub- oder Schmutzpartikel befinden, die die Wärmeableitung behindern könnten.

• Hydraulikpumpe

  Der Füllstand der Hydraulikflüssigkeit im System sollte gemäß der Bedienungsanleitung des Maschinenherstellers eingehalten werden. Die Pumpe sollte fest montiert werden, um Vibrationen oder Beschädigungen während des Fräsbetriebs zu vermeiden. Die Verbindung zwischen Pumpe und Motor sollte ebenfalls sicher sein. Sie sollten die Öltemperatur und den Öldruck der Pumpe während des Betriebs überwachen, um sicherzustellen, dass sie sich innerhalb des empfohlenen Bereichs befinden.

• Werkzeugwechsler

  Der Werkzeugwechsler sollte gemäß der Bedienungsanleitung regelmäßig inspiziert werden. Sie sollten die Werkzeuge reinigen, um Schmutz, Staub und Kühlmittelreste zu entfernen. Die Inspektion sollte die Überprüfung auf lose Schrauben und Fehlausrichtung umfassen. Sie sollten den Wechsler nach der Installation oder dem Austausch von Teilen kalibrieren. Wenn ein Teil beschädigt oder abgenutzt ist, sollten Sie es vor der weiteren Verwendung ersetzen.

• A-Achse & C-Achse

  Bevor Sie mit der Wartung der CNC-Fräsmaschine beginnen, sollten Sie sicherstellen, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist. Die rotierenden Baugruppen sollten regelmäßig gereinigt werden, um Staub- und Schmutzablagerungen zu vermeiden. Die Reinigung sollte mit einem fusselfreien Tuch oder einer Vakuumpumpe erfolgen. Die Klemmen und Lager an der Achse sollten regelmäßig inspiziert werden. Sie sollten ersetzt werden, wenn sie beschädigt oder abgenutzt sind. Schmieren Sie die Führungsschiene, die Zahnstange und die Dichtung regelmäßig mit den empfohlenen Schmiermitteln.

• Servomotoren und -antriebe

  Bei der Wartung der CNC-Fräsmaschine an diesen Teilen sollten Schutzabdeckungen und Kabel nur nach Bedarf entfernt werden. Die Antriebs- und Motorkomponenten sollten inspiziert werden. Sie sollten Staub und Schmutz mit einem Luftgebläse entfernen. Sie sollten auch die Kabelverbindungen und Antriebseinstellungen überprüfen.

• Vakuumpumpe

  Sie sollten eine Zahnradpumpe für eine bessere Leistung direkt antreiben. Dazu sollten Sie zuerst die Kupplungsschutzvorrichtung entfernen. Die Wartung einer CNC-Maschine erfordert, dass die Kupplung in regelmäßigen Abständen geschmiert wird. Auch die Kupplungsjustage sollte überprüft werden. Wenn die Pumpe riemengetrieben ist, sollten die Riemen ausgerichtet und die Spannung regelmäßig überprüft werden.

Einsatzszenarien für CNC-Fräsmaschinen

CNC-Fräsmaschinen finden in vielen Branchen und Einsatzszenarien Anwendung. Zu den häufigsten Einsatzszenarien gehören die folgenden:

• Metallbearbeitungs- und Fertigungsindustrie

CNC-Fräsmaschinen werden in der Metallbearbeitungs- und Fertigungsindustrie weit verbreitet eingesetzt. Sie werden zur Herstellung von Teilen aus verschiedenen Materialien verwendet. Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe sind üblich.

• Automobilindustrie

CNC-Fräsmaschinen sind unerlässlich bei der Herstellung von Automobilkomponenten. Sie werden in der Regel zum Konstruieren und Herstellen von typischen CNC-gefrästen Automobilkomponenten wie Ventilkörpern, Zylinderköpfen, Ansaugkrümmern, Adapterplatten, kundenspezifischen Schwungrädern und Gehäusen, unter anderem, verwendet.

• Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrt spielt eine entscheidende Rolle in der Bearbeitungszentrenindustrie. CNC-Fräsmaschinen werden zur Herstellung von leichten, aber robusten Teilen aus hochentwickelten Legierungen und Verbundwerkstoffen verwendet.

• Holzbearbeitungs- und Möbelindustrie

Große und leistungsstarke CNC-Fräsmaschinen mit hohem Automatisierungsgrad sind in die Holzbearbeitungs- und Möbelindustrie übergegangen. Solche Maschinen machen es einfach und schnell, komplexe Designs in Holz zu erstellen.

• Werkzeug- und Formenbau

CNC-Fräsmaschinen werden typischerweise zur Herstellung von Werkzeugen und Formen verwendet. Dazu gehören Formen für das Spritzgießen, Stanzen und Gießen sowie Schneidformen. Kundenspezifische CNC-Bearbeitung verbessert die Genauigkeit und ermöglicht die schnelle Erstellung komplexer Geometrien.

• Herstellung von Medizinprodukten

CNC-Bearbeitung ersetzt Standard-Handarbeitsprozesse bei der Produktion von Medizinprodukten. Derzeit werden CNC-Maschinen häufig zur Herstellung von chirurgischen Instrumenten, Implantaten, kieferorthopädischen Geräten und Prothesenkomponenten verwendet, um nur einige zu nennen.

• Prototypenbau und Produktentwicklung

CNC-Fräsmaschinen erstellen Prototypen für die Produktprüfung und -validierung schnell. Sie sind auch nützlich bei der Produktentwicklung und bei Designiterationen.

So wählen Sie CNC-Fräsmaschinen

Bei der Auswahl der Art der zum Verkauf stehenden CNC-Fräsmaschine müssen Geschäftskäufer mehrere Faktoren berücksichtigen, um ihre spezifischen Bedürfnisse zu erfüllen. Dazu gehören die Untersuchung des Rotor- und Stator-Designs, die Haltbarkeit der elektrischen Komponenten, die schwere Gussmaschinenbasis und natürlich die Schrankabstände.

Eine einfache Schrank-CNC-Fräsmaschine hat einen geringeren Leistungsbedarf und weniger Schrankabstände als eine Hochspannungsmaschine, die mit dichteren Materialien arbeiten muss. Letztere wird auch eine höhere Spindelgeschwindigkeit von 24.000 U/min im Vergleich zu einer niedrigeren Spindelgeschwindigkeit von 6.000 U/min für einfachere Maschinen haben, die möglicherweise für Holz verwendet werden.

Eine 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine hat ein viel komplexeres Rotor- und Stator-Design, das ihre Leistung beeinflussen kann. Sie kann auch mehr Teile haben, daher ist die elektrische Effizienz wichtig. Beurteilen Sie die elektrischen Komponenten, um sicherzustellen, dass sie den Energieverbrauch optimieren, Verluste minimieren und die Gesamtleistung verbessern können.

Die Maschinenbasis muss stabil und intern organisiert sein, um sicherzustellen, dass genügend Platz für alle notwendigen Komponenten vorhanden ist, um effektiv zu funktionieren, einschließlich der Schränke, in denen die Drähte verlaufen, um die Maschine mit der Stromversorgung zu verbinden. Es ist wichtig, dass viel Wissen in die Konstruktion der Basis der CNC-Fräsmaschine mit den richtigen Abständen einfließt, um Unfälle zu vermeiden und eine hohe Funktionalität zu gewährleisten.

Beispielsweise hätte eine typische Konfiguration 3-Phasen-Drähte mit einem Abstand von 0,394 Zoll (10 mm), 4 Kupferdrähte mit einem Abstand von 0,236 Zoll (6 mm), 4 isolierte Drähte mit einem Abstand von 0,472 Zoll (12 mm) und 8 Kupferdrähte mit einem Abstand von 0,787 Zoll (20 mm). Die Gusssockel würde diese Verdrahtungskonfigurationen deutlich kennzeichnen, die für elektrische Anschlüsse in verschiedenen Elementen der Industrie benötigt werden, einschließlich Anzeigen, Fertigung, Stromsysteme, Automobilindustrie, Signalübertragung und mehr.

Die schwere Gusssockel trägt dazu bei, Vibrationen zu absorbieren, was zu einem stabileren Schnitt und einer verbesserten Produktqualität für eine ruhigere und gleichmäßigere Fahrt führt. Sie beeinflusst auch die Gesamtrobustheit der CNC-Maschine und ist besonders wichtig bei großen Maschinen, die schwerere Materialblöcke bewegen.

CNC-Fräsmaschinen-FAQ

F1: Welche Art von Software wird verwendet, um eine CNC-Fräsmaschine zu steuern?

A1: CNC-Fräsmaschinen werden in der Regel von CAD/CAM-Software gesteuert. Diese Art von Software wird häufig in Konstruktions- und Engineering-Anwendungen eingesetzt. Der Entwurf wird in einem 3D-Format erstellt und dann von der Software in einen Code übersetzt, der die Bewegungen und Funktionen der Maschine steuert.

F2: Was ist der Unterschied zwischen CNC-Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren?

A2: CNC-Fräsmaschinen sind mit einem Steuerungssystem ausgestattet, das den Fräsprozess automatisiert. Einige Geräte können zusätzliche Funktionen wie Werkzeugwechsler oder zusätzliche Spindelgeschwindigkeiten haben und könnten als Bearbeitungszentren bezeichnet werden. Bearbeitungszentren hingegen sind komplexer und können über verschiedene Funktionen verfügen, wie z. B. Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen.

F3: Haben CNC-Fräsmaschinen Einschränkungen?

A3: Obwohl CNC-Fräsmaschinen präzise und vielseitig sind, haben sie einige Einschränkungen. Dazu können die maximale Größe und das maximale Gewicht des Werkstücks gehören, das sie verarbeiten können. Außerdem die Art und Komplexität der Formen, die sie präzise schneiden und fräsen können. Darüber hinaus kann auch die Härte des verwendeten Materials berücksichtigt werden.