Verschiedene Arten von CNC-Maschinen: Ein vollständiger Leitfaden

CNC-Maschinen steuern Werkzeugmaschinenbewegungen und Bearbeitungsprozesse digital. Sie beinhaltet die Bewegung eines Werkzeugs oder Werkstücks durch vorprogrammierte Anweisungen. Sie ermöglichen eine hochpräzise, hocheffiziente Bearbeitung. CNC-Werkzeugmaschinen können je nach Aufbau und Funktion in verschiedene Typen unterteilt werden. Hier sind einige gängige CNC-Maschinentypen.

Typ 1: CNC-Fräsmaschine

CNC-Fräsmaschinen werden hauptsächlich zum Schneiden auf der Oberfläche von Werkstücken eingesetzt. Sie verwendet ein rotierendes Werkzeug, um das Werkstück in verschiedenen Winkeln und Richtungen zu schneiden. Sie ermöglicht die Bearbeitung von komplexen Teilen. Die Bewegung des Werkzeugs wird durch einen vorher geschriebenen CNC-Code genau gesteuert. Sie ermöglicht eine hochpräzise Bearbeitung. CNC-Fräsmaschinen haben unterschiedliche Strukturen, je nach Werkstück und Bearbeitungsanforderungen. Wie z.B. vertikal, horizontal, Gantry-Typ, etc.

Anwendungen

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Für die Bearbeitung von Flugzeugteilen. Wie z. B. Tragflächen, Rumpfstrukturen und Triebwerksteile.
• Automobilherstellung: Wird zur Herstellung von Autoteilen verwendet. Dazu gehören Motorteile, Fahrwerkskomponenten und Karosseriestrukturen.
• Elektronikfertigung: Für die Bearbeitung von elektronischen Bauteilen, Leiterplatten und Gehäusen.
• Formen- und Modellbau: Es wird für die Herstellung verschiedener Formen und 3D-Modelle verwendet.
• Herstellung medizinischer Geräte: Für die Bearbeitung von hochpräzisen Teilen für medizinische Geräte. Wie z. B. künstliche Gelenke und Implantate.
• Energiefeld: Wird zur Herstellung von Komponenten für Energieanlagen verwendet. Zum Beispiel Teile von Windturbinen und Komponenten von Kernkraftanlagen.
• Herstellung kundenspezifischer Teile: Aufgrund ihrer Flexibilität werden CNC-Fräsmaschinen häufig zur Herstellung verschiedener kundenspezifischer Teile eingesetzt. Sie eignen sich für die Kleinserienfertigung.

Profis

1. Hohe Präzision: CNC-Fräsmaschinen sind in der Lage, hohe Präzision und Wiederholbarkeit zu erreichen. Sie gewährleisten die Genauigkeit der bearbeiteten Teile.
2. Hoher Wirkungsgrad: CNC-Fräsmaschinen verfügen über eine automatische Steuerung und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. So können sie komplexe Bearbeitungsaufgaben schnell erledigen. Es kann die Produktionseffizienz verbessern.
3. Flexibilität: CNC-Fräsmaschinen können verschiedene Teile durch Änderung des CNC-Programms bearbeiten. Dies bietet Flexibilität in der Produktion.
4. Mehrachsen-Bearbeitung: Viele CNC-Fräsmaschinen verfügen über mehrachsige Steuerungsmöglichkeiten. Sie können in viele Richtungen gleichzeitig fräsen. Sie sind für die Bearbeitung komplexer Teile geeignet.
5. Verringern Sie menschliche Fehler: Es wird von einem Computerprogramm gesteuert. So können die Auswirkungen menschlicher Faktoren auf die Verarbeitungsqualität verringert und die Konsistenz verbessert werden.

Nachteile

1. Hohe Kosten: Die Anschaffung und Wartung von CNC-Fräsmaschinen ist mit hohen Kosten verbunden, insbesondere für kleine oder neu gegründete Unternehmen.
2. Komplexe Operation: Die Bedienung einer CNC-Fräsmaschine erfordert eine spezielle Ausbildung. Die Bediener müssen die CNC-Programmierung und die Bedienung von Werkzeugmaschinen verstehen.
3. Schwierigkeiten bei der Wartung: Tritt eine Störung auf, müssen professionelle Techniker sie reparieren und warten.
4. Platzbedarf: Größere CNC-Fräsen benötigen einen größeren Arbeitsbereich. Sie sind möglicherweise nicht für Umgebungen mit begrenztem Platz geeignet.

Typ 2: CNC-Drehmaschinen

CNC-Drehmaschinen werden hauptsächlich für die Bearbeitung rotierender Werkstücke eingesetzt. Sie steuert die Bewegung des Werkzeugs über ein zuvor geschriebenes CNC-Programm. Sie kann Bearbeitungsvorgänge wie Außenkreise, Innenbohrungen und Gewinde ausführen. CNC-Drehmaschinen werden häufig für die Herstellung von Wellenteilen verwendet.

Anwendungen

• Herstellung von Wellenteilen: CNC-Drehmaschinen werden häufig zur Herstellung von Wellenteilen verwendet. Zum Beispiel Lager, Zapfen und Buchsen.
• Gewindeverarbeitung: CNC-Drehmaschinen können für die hochpräzise Bearbeitung von Innen- und Außengewinden eingesetzt werden. Sie ist für die Herstellung von Gewindeteilen geeignet.
• Part Flipping Processing: CNC-Drehmaschinen können durch Wenden des Werkstücks eine mehrseitige Bearbeitung auf derselben Werkzeugmaschine durchführen. Dies kann die Produktionseffizienz verbessern.
• Schneiden und Schruppen: Es wird zum Schneiden, Drehen, Nuten und zur Bearbeitung von Metallen, Kunststoffen und anderen technischen Materialien verwendet.
• Komplexe Formteile: Sie eignet sich für die Bearbeitung schwierig geformter Teile. Wie z.B. Automobilkurbelwellen, Zahnräder und Nocken.
• Hochpräzise Teilefertigung: CNC-Drehmaschinen verfügen über hochpräzise Steuerungsmöglichkeiten. Sie werden häufig bei der Herstellung von Teilen eingesetzt, die hohe Präzision erfordern. Beispiele sind die Luft- und Raumfahrt und medizinische Geräte.

Profis

1. Hohe Präzision: CNC-Drehmaschinen sind zu sehr hoher Präzision fähig. Sie liefern konstante und zuverlässige Teilebearbeitung.
2. Automatisierung: Die automatische Bearbeitung wird durch die CNC-Programmsteuerung realisiert. Sie reduziert menschliche Fehler.
3. Multifunktional: Sie kann mehrere Achsen und mehrere Werkzeuge gleichzeitig bearbeiten. Sie ist für vielfältige und komplexe Produktionsaufgaben geeignet.
4. Hoher Wirkungsgrad: Der automatische Werkzeugwechsel und die hohe Schnittgeschwindigkeit ermöglichen eine Massenproduktion in kurzer Zeit.
5. Flexibilität: CNC-Drehmaschinen eignen sich für die Herstellung vieler Sorten und kleiner Serien von Werkstücken. Die Maschine kann das Bearbeitungsprogramm jederzeit anpassen.

Nachteile

1. Hohe Kosten: CNC-Drehmaschinen sind teuer in der Anschaffung und Wartung. Sie sind nicht für kleine oder neu gegründete Unternehmen geeignet.
2. Komplexe Operation: Die Bedienung einer CNC-Drehmaschine erfordert eine spezielle Ausbildung. Die Bediener müssen die CNC-Programmierung und die Bedienung von Werkzeugmaschinen verstehen.
3. Schwierigkeiten bei der Wartung: Sobald eine Störung auftritt, sind professionelle Techniker erforderlich, um sie zu reparieren und zu warten.
4. Abhängig von Leistung und Software: Sie hängt von der Stromversorgung und dem stabilen Betrieb der CNC-Software ab. Ein Stromausfall oder eine Software-Störung könnte die Produktion beeinträchtigen.

Typ 3: CNC-Schleifmaschine

CNC-Schleifmaschinen werden hauptsächlich zum Schleifen der Oberfläche von Werkstücken verwendet, um eine hohe Präzision und Glätte zu erzielen. Sie können für verschiedene Arten von Schleifarbeiten verwendet werden. Dazu gehören das Flachschleifen, das Rundschleifen sowie das Innen- und Außenrundschleifen. CNC-Schleifmaschinen werden häufig für die Bearbeitung von Präzisionsteilen eingesetzt. Dazu gehören Formen, Schneidwerkzeuge, Lager usw.

Anwendungen

• Oberflächenschleifen: CNC-Schleifmaschinen werden zum Schleifen von flachen, parallelen, gekrümmten und konturierten Oberflächen verwendet. Sie können die Ebenheit und Glätte der Werkstückoberfläche verbessern.
• Rundschleifen: Sie eignet sich für die Bearbeitung von Wellenteilen, wie z. B. Lager, Kurbelwellen, Nockenwellen, usw.
• Innen- und Außenrundschleifen: CNC-Schleifmaschinen bearbeiten zylindrische Innen- und Außenflächen, zum Beispiel Innen- und Außenrundbuchsen, Wälzlager usw.
• Schärfen: Sie wird zum Schärfen von Werkzeugmessern verwendet. Dazu gehören Fräser, Bohrer, Klingen usw.
• Schleifen von Zahnrädern: Sie stellt hochpräzise Zahnräder her und verbessert deren Präzision und Verschleißfestigkeit.
• Hartmetall-Schleifen: Die CNC-Schleifmaschine eignet sich zum präzisen Schleifen von Hartmetall-Schneidwerkzeugen, Formen, Gussformen usw.
• Hohles Schleifen: Sie kann für die Bearbeitung von Werkstücken mit hohlen Strukturen verwendet werden. Wie z.B. Rohre, Buchsen, etc.

Profis

1. Hohe Präzision: Die CNC-Schleifmaschine kann eine sehr hohe Bearbeitungspräzision erreichen. Sie ist geeignet für Werkstücke mit extrem hohen Anforderungen an Größe und Oberflächenqualität.
2. Hoher Wirkungsgrad: Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades kann der Verarbeitungsprozess kontinuierlich durchgeführt werden. Es kann die Produktionseffizienz verbessern.
3. Vielseitigkeit: CNC-Schleifmaschinen können sich durch den Wechsel von Werkzeugen und Prozessparametern an unterschiedliche Materialien und Bearbeitungsanforderungen anpassen. Sie haben eine große Vielseitigkeit.
4. Bearbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen: Eine CNC-Schleifmaschine kann die Bearbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen übernehmen. Sie ist für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen geeignet.

Nachteile

1. Hohe Ausrüstungskosten: CNC-Schleifmaschinen sind in der Anschaffung und Wartung relativ teuer. Sie erfordern eine größere Investition.
2. Hohe Anforderungen an die Bedienungskompetenz: Eine CNC-Schleifmaschine erfordert professionelle Kenntnisse und Fähigkeiten. Die Bediener benötigen eine spezielle Ausbildung.
3. Hohe Umweltanforderungen: CNC-Schleifmaschinen stellen in der Regel relativ hohe Anforderungen an die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit. Sie müssen in einer relativ stabilen Umgebung laufen.

Typ 4: CNC-Stanzmaschine

CNC-Stanzmaschinen nutzen die CNC-Technologie zur Steuerung der Stanzbewegung und zum Schlagen von Tisch-Werkzeugmaschinen. Sie werden zum Stanzen von Metallblechen verwendet. Durch vorprogrammierte Anweisungen werden Schneiden, Bohren, Formen und andere Operationen an Metallwerkstoffen durchgeführt. CNC-Stanzmaschinen werden häufig zur Herstellung von Metallteilen verwendet. Sie sind in der Elektronik, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen weit verbreitet.

Anwendungen

• Elektronisches Feld: Sie kann elektronische Bauteile, Steckverbinder, Gehäuse und andere Metallbauteile herstellen.
• Automobilindustrie: Es wird bei der Herstellung von Autoteilen verwendet. Wie z.B. Karosseriestruktur, Fahrwerksteile, Innenteile, etc.
• Luft- und Raumfahrt: Es wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Herstellung von Metallteilen verwendet. Zum Beispiel für Flugzeuggehäuse und Raumschiffstrukturen.
• Herstellung von Haushaltsgeräten: Metallgehäuse, Rahmen und andere Komponenten werden zur Herstellung von Haushaltsgeräten verwendet.
• Bereich Bauwesen: Wird zur Herstellung von Metallteilen verwendet. Zum Beispiel Treppengeländer, Fensterrahmen usw.
• Formenbau: Sie kann Metallformen herstellen und die Stanz- und Umformprozesse der Formen abschließen.

Profis

1. Hoher Wirkungsgrad: Die CNC-Stanzmaschine kann den Stanzprozess von Metallplatten schnell abschließen. Sie kann die Produktionseffizienz verbessern.
2. Vielseitigkeit: CNC-Stanzpressen können eine Vielzahl von Bearbeitungsvorgängen durchführen. Dazu gehören Stanzen, Schneiden und Umformen. Sie können sich an unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen anpassen.
3. Hoher Grad an Automatisierung: CNC-Stanzmaschinen können durch Vorprogrammierung eine automatisierte Produktion erreichen. Dies reduziert manuelle Eingriffe.
4. Hohe Präzision: CNC-Stanzmaschinen können eine hochpräzise Bearbeitung unter vorgegebenen Parametern erreichen. Sie gewährleisten die Produktqualität.
5. Geeignet für die Massenproduktion: Sie ist ideal für die Massenproduktion, die eine hohe Konsistenz der Teile erfordert.

Nachteile

1. Begrenzter Anwendungsbereich: Die CNC-Stanzmaschine ist hauptsächlich für das Stanzen von flachen Metallplatten geeignet. Die Bearbeitungsmöglichkeiten für gewölbte Oberflächen oder komplexe Strukturen sind relativ begrenzt.
2. Begrenzte Lebensdauer der Werkzeuge: Stanzwerkzeuge verschleißen bei häufigem Gebrauch bis zu einem gewissen Grad. Sie müssen regelmäßig ausgetauscht und gewartet werden.
3. Höhere Anfangsinvestitionen: Die Anschaffungs- und Wartungskosten von CNC-Stanzmaschinen sind relativ hoch. Sie erfordern eine größere Investition.
4. Nicht geeignet für kleine Chargen und personalisierte Produktion: CNC-Stanzmaschinen haben einen hohen Automatisierungsgrad. Sie ist flexibler als andere Bearbeitungsverfahren für Kleinserien und individuelle Fertigung.

Typ 5: CNC-Laserschneidmaschine

Eine CNC-Laserschneidmaschine ist eine Werkzeugmaschine, die einen Laserstrahl zum präzisen Schneiden von Materialien verwendet. Die Laserschneidmaschine steuert die Bewegung des Laserkopfes auf der Oberfläche des Werkstücks über ein CNC-System. Mit ihr lassen sich Metall, Kunststoff, Holz und andere Materialien mit hoher Präzision schneiden. Dieses Schneidverfahren wird in der Produktion, bei der Herstellung komplexer Teile und bei der kundenspezifischen Bearbeitung eingesetzt.

Anwendungen

• Metallverarbeitung: Er kann metallische Werkstoffe schneiden. Dazu gehören Stahl, Aluminiumlegierungen und rostfreier Stahl. CNC-Laserschneidmaschinen sind in der verarbeitenden Industrie weit verbreitet. Zum Beispiel im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, bei elektronischen Geräten usw.
• Bauindustrie: Es kann Metallmaterialien schneiden, die für Baukonstruktionen benötigt werden. Wie z.B. Stahlkonstruktion, Aluminiumblech, etc.
• Elektronische Fertigung: CNC-Laserschneidmaschinen können hochpräzise Teile herstellen. Wie z. B. elektronische Komponenten, Leiterplatten, Steckverbinder usw.
• Textilindustrie: CNC-Laserschneidmaschinen können textile Materialien schneiden. Wie zum Beispiel Stoff, Leder, etc. Es wird bei der Herstellung von Kleidung und Einrichtungsgegenständen verwendet.
• Medizinische Geräte: Es kann zur Herstellung von Komponenten für medizinische Geräte verwendet werden. Zum Beispiel chirurgische Instrumente, Gehäuse für medizinische Geräte usw.
• Handwerkliche Fertigung: CNC-Laserschneidmaschinen können für die Herstellung von Kunsthandwerk, Dekorationen und anderen fein bearbeiteten Produkten verwendet werden.

Profis

1. Hohe Präzision: CNC-Laserschneidmaschinen haben eine sehr hohe Schneidpräzision. Sie ermöglichen das präzise Schneiden von komplexen Formen.
2. Berührungslose Verarbeitung: Laserschneiden ist eine berührungslose Bearbeitungsmethode. Es verursacht keine Oberflächenschäden an Materialien. Es eignet sich für Materialien, die eine höhere Oberflächenqualität erfordern.
3. Hoher Wirkungsgrad: Die Schnittgeschwindigkeit ist hoch. Sie ist ideal für die Großserienproduktion und erfordert keinen Werkzeugwechsel mehr.
4. Geeignet für viele Materialien: Das CNC-Laserschneiden ist ideal zum Schneiden verschiedener Materialien. Dazu gehören Metall, Kunststoff, Holz usw. Es hat eine große Vielseitigkeit.
5. Flexibilität: CNC-Laserschneidmaschinen können sich durch Programmänderungen an Werkstücke unterschiedlicher Form und Größe anpassen.

Nachteile

1. Höhere Anfangsinvestitionen: Die Anschaffungs- und Wartungskosten von CNC-Laserschneidmaschinen sind hoch.
2. Begrenzung der Materialdicke: Die Effizienz des Laserschneidens kann sich bei dickeren Materialien verringern. Es ist billiger als andere Schneidverfahren.
3. Empfindlich gegen Licht: Das Laserschneiden erfordert eine relativ gute Arbeitsumgebung. Lichtinterferenzen können die Schnittqualität beeinträchtigen.
4. Abgasbehandlung: Beim Schneiden werden Rauch und Abgase erzeugt. Daher benötigen Sie auch ein wirksames Abgasreinigungssystem.

Typ 6: CNC-Dreh-Fräszentrum

Das CNC-Dreh-Fräszentrum ist eine kombinierte Werkzeugmaschine, die die Funktionen einer Drehbank und einer Fräsmaschine in sich vereint. Sie hat zwei Funktionen: eine Drehmaschine, die das Werkstück dreht, und eine Fräsmaschine, die das Werkstück bearbeitet. Sie wird von einem CNC-System gesteuert, um eine mehrachsige und multidirektionale Bearbeitung von Werkstücken zu ermöglichen. Die Konstruktion dieser Werkzeugmaschine ermöglicht es, komplexere und vielfältigere Bearbeitungsaufgaben auf einem einzigen Gerät zu erledigen.

Anwendungen

• Verarbeitung komplexer Teile: Sie eignet sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen und veränderlichen Strukturen. Wie z. B. Motorteile, Zahnräder usw.
• Formenbau: Ein CNC-Dreh-Fräszentrum wird für die Herstellung von Formen und Formteilen verwendet. Es kann die integrierte Verarbeitung von Drehen und Fräsen vervollständigen.
• Bereich Luft- und Raumfahrt: Es wird zur Herstellung von Triebwerksteilen, Flugzeugbauteilen usw. verwendet.
• Automobilbau: Es eignet sich für Automotoren, Getriebe, Fahrgestelle usw.

Profis

1. Multifunktionale Integration: CNC-Dreh- und Fräsmaschinen vereinen die Funktionen von Drehmaschinen und Fräsmaschinen. Sie können viele Bearbeitungsvorgänge auf demselben Gerät durchführen. Sie erhöht die Arbeitseffizienz.
2. Platzsparend: Fräs-Dreh-Maschinen benötigen nur wenig Platz. Das spart Platz in der Werkstatt.
3. Hohe Präzision: CNC-Dreh- und Fräsmaschinen sind in der Lage, hochpräzise Bearbeitungen durchzuführen. Dies eignet sich für Bereiche mit hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Werkstücke.
4. Ideal für die Produktion kleiner Chargen: Dank ihrer Flexibilität eignet sich die Dreh-Fräsmaschine für Kleinserien und Einzelanfertigungen. Sie kann sich an den Bearbeitungsbedarf verschiedener Werkstücke anpassen.
5. Reduzierte Einspannzeiten: Sie ermöglicht es, viele Bearbeitungsschritte auf der gleichen Maschine durchzuführen. Sie reduziert die Anzahl der Spannzeiten und verbessert die Bearbeitungsgenauigkeit.

Nachteile

1. Höhere Anfangsinvestitionen: Im Vergleich zu Einzweck-Werkzeugmaschinen sind die Anschaffungs- und Wartungskosten von Dreh- und Fräsmaschinen hoch.
2. Hohe Anforderungen an die Betreiber: Die Bedienung von Dreh-Fräs-Werkzeugmaschinen erfordert bestimmte Fachkenntnisse und Erfahrungen. Sie erfordert von den Bedienern höhere Fähigkeiten.
3. Begrenzte Größe der Werkbank: Die Größe der Werkbank ist aufgrund der Integration von zwei Funktionen gering. Dies kann die Bearbeitung von großen Werkstücken einschränken.

In diesem Artikel gehen wir auf die verschiedenen Arten von CNC-Maschinen ein. Von CNC-Fräsmaschinen, CNC-Drehmaschinen, CNC-Schleifmaschinen und CNC-Stanzen bis hin zu CNC-Laserschneidmaschinen und CNC-Dreh- und Fräsmaschinen. Jede CNC-Werkzeugmaschine hat ihren eigenen Aufbau, ihr eigenes Arbeitsprinzip und ihre eigenen Anwendungsbereiche. Sie haben erhebliche Veränderungen in der modernen Fertigung mit sich gebracht.

CNC-Werkzeugmaschinen sind in verschiedenen Branchen zu unverzichtbaren Produktionsmitteln geworden. Sie verbessern nicht nur die Produktqualität, sondern ermöglichen den Herstellern auch flexiblere und nachhaltigere Produktionsmethoden. Dieser Leitfaden hilft Ihnen, alle Arten von CNC-Maschinen besser zu verstehen. Wenn Sie Fragen zu den Arten von CNC-Maschinen haben, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.