CNC-Fräskopf: Wichtige Teile, Funktionsweise und Vorteile bei der Verwendung!

Hauptteile des CNC-Fräsmaschinenkopfes

Normalerweise kann ein Fräsmaschinenkopf in sieben Grundteile zerlegt werden. Diese Teile bestehen aus:

 

• Knie: Das Knie ist verstellbar, aber an der Säule befestigt. Arbeitstisch und Schlitten werden von ihm getragen. Auf der Z-Achse kann es abgesenkt oder angehoben werden.
• Säule: Die wichtigste Stützstruktur der Maschine ist die Säule. Sie dient der Verstärkung der anderen Maschinenteile.
• Der Schlitten: Der Schlitten lässt sich parallel zur Spindelachse verschieben und wird oberhalb des Knies knapp unter dem Arbeitstisch positioniert. Bei Bedarf verschiebt er das Werkstück horizontal.
• Der Arbeitstisch: Er befindet sich an der Stelle, an der das Werkstück befestigt wird, also oben auf dem Schlitten. Je nach Modell kann der Arbeitstisch der Fräsmaschine vertikal oder horizontal verschoben werden.
• Spindel: Dieses rotierende Teil, das von einem Elektromotor angetrieben wird, hält entweder das Maschinenwerkzeug oder die Spindel. Man könnte sagen, dass das „Herz“ einer CNC-Fräsmaschine ihre Spindel ist. Das typische Design besteht aus einer rotierenden Baugruppe und einem konischen Teil, an dem Werkzeughalter angebracht werden können. Normalerweise ist das Werkzeug durch einen Werkzeughalter mit der Spindelwelle verbunden.
• Dorn: Maschinen, die horizontal schleifen, verwenden einen Dorn. Er fungiert als Welle, die zur Montage verschiedener Maschinenwerkzeuge verwendet werden kann, wenn sie in die Spindel eingesetzt wird.
• Stößel: Bei vertikalen Fräsmaschinen ist der Stößel normalerweise oben auf dem Ständer montiert, der die Spindel trägt.
• Werkzeugmaschine: Das Element, das den Fräsvorgang ausführt, ist die Werkzeugmaschine. Sie entnimmt dem Werkstück Material, während sie von der Spindel unterstützt wird. Werkzeugmaschinen gibt es in verschiedenen Ausführungen.

Funktionsweise eines CNC-Fräsmaschinenkopfes

Das zu bearbeitende Werkstück wird gemäß dem allgemeinen Bedienkonzept einer CNC-Fräsmaschine auf dem Maschinentisch montiert. Dabei kann es durch einen Schraubstock oder eine Vorrichtung gesichert oder am Tisch selbst befestigt werden.

Die Maschine liest codierte Anweisungen, führt sie aus und beginnt dann mit dem CNC-Fräsvorgang. Der erste Schritt besteht in der Erstellung einer 3D-CAD-Datei, die das fertige Teil darstellt. Nach der Fertigstellung wird das Design in ein maschinenlesbares Format umgewandelt.

Nach dem Export in ein CNC-Maschinenprogramm, häufig im G-Code-Format, arbeitet die CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) die Anweisungen ab und steuert jede Bewegung der Maschine. Dadurch wird das CAD-Design im ausgewählten Material präzise und effektiv reproduziert.

CNC-Fräsköpfe, die Schichtbearbeitung verwenden, können sowohl große als auch kleine Stückzahlen äußerst komplizierter und komplexer Gegenstände herstellen. Die Fräsmaschine verwendet ein rotierendes zylindrisches Werkzeug, einen sogenannten Fräser, um Material von einem leeren Werkstück zu entfernen. Die Fräsmaschine kann je nach verwendetem Modell entlang verschiedener Achsen arbeiten und in verschiedenen Winkeln schneiden.

Bevor das fertige Teil zur endgültigen Herstellung in die Fräsmaschine gelangt, wird es zunächst mithilfe von CAD (computergestütztes Design) entwickelt.

Vorteile der Verwendung eines CNC-Fräskopfes

Im Folgenden sind einige der Vorteile der Verwendung eines CNC-Fräskopfes aufgeführt:

• Genauigkeit und gutes Preis-Leistungs-Verhältnis sind garantiert

Der CNC-Bearbeitungsprozess zeichnet sich durch ein hohes Maß an Genauigkeit und Präzision aus, sodass nur ein sehr geringer Spielraum für Fehler besteht. Dies liegt daran, dass ein computergesteuertes Programm verwendet wird und 3D-Designs verwendet werden, die mit CAD (Computer-Aided Design) erstellt wurden. Zum Starten aller Vorgänge wird eine Schnittstelle für die Maschine verwendet.

Die Maschine befolgt diese Anweisungen, ohne dass eine Eingabe des Benutzers erforderlich ist. Durch diese automatisierten Verfahren wird ein Höchstmaß an Präzision erreicht, sodass selbst die kompliziertesten und begrenztsten Geometrien technisch bewältigt werden können.

• CNC-Fräsen ermöglicht Produktionen mit hohem Durchsatz

Aufgrund der verwendeten automatisierten Methoden können CNC-Maschinen auf einem Niveau arbeiten, das eine hohe Produktionsmenge ermöglicht. Wenn ein Produkt in großen Mengen hergestellt werden muss und dabei ein hohes Maß an Qualität und Verarbeitung erforderlich ist, ist CNC-Fräsen eine zuverlässige und beliebte Alternative. Eine 3-Achsen-Maschine lässt sich bemerkenswert einfach bedienen und programmieren und bietet hervorragende Genauigkeit zu einem vernünftigen Preis.

• CNC-Fräsen erfordert weniger Handarbeit

Der Arbeitsaufwand für die Produktion wird durch den Einsatz einer CNC-Fräsmaschine erheblich reduziert. Die Werkzeuge einer CNC-Fräsmaschine können sich mit einer maximalen Drehzahl von mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute drehen, was eine hohe Produktionsleistung ermöglicht und gleichzeitig Zeit spart. Keine manuelle Methode könnte ein solches Ergebnis erzielen.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Design einfacher wird, je weniger menschliches Eingreifen erforderlich ist. Wenn Sie beispielsweise manuell an einem komplexen Design arbeiten müssen, werden Maschinisten benötigt, um den Rohling während des Vorgangs zu bewegen und sicherzustellen, dass dies sicher und zuverlässig erfolgt.

• Gleichmäßigkeit

Beim Bearbeiten des Werkstücks mit CNC-Bearbeitungswerkzeugen ist höchste Genauigkeit erforderlich. Da das Computerprogramm die Bewegung steuert, wird jedes Bauteil mit der gleichen Genauigkeit hergestellt. In größerem Maßstab können Bauteile in großen Mengen hergestellt werden, wobei sichergestellt werden kann, dass jedes fertige Teil die gleiche Qualität und Verarbeitung aufweist.

Abschluss

Bei der computergestützten Fräsmethode, die als CNC (Computerized Numerical Control) bezeichnet wird, wird ein CNC-Maschinenkopf so programmiert, dass er die Fräsvorgänge automatisch ausführt. In verschiedenen Branchen wird CNC-Fräsen für eine Vielzahl von Tätigkeiten eingesetzt.

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