Computergestützte CNC Fertigung von höchster Präzision
CNC ist die Abkürzung für Computerized Numerical Control, was computergestützte numerische Steuerung bedeutet. Bei der CNC Fertigung werden spezielle Werkzeugmaschinen verwendet, die auch als CNC-Maschinen bezeichnet werden. Diese Maschinen empfangen Daten aus einem Computer. Durch Programmierung werden die numerischen Daten in Steuersignale umgewandelt, um Bewegungen und Schaltungen der erforderlichen Werkzeuge auszulösen. Die CNC Bearbeitung kombiniert höchste Präzision und Geschwindigkeit. Daher können CNC Teile auch in komplexen geometrischen Formen herstellt werden.
Ablauf der Produktion
Für die Fertigung mit CNC werden Halbzeuge zumeist in Form von Stangen oder Platten verwendet. Diese Halbzeuge werden durch Sägen, Brennschneiden oder Laserschneiden auf eine vorher bestimmte Abmessung gebracht. Für die Bearbeitung der Bauteile muss die CNC-Maschine eingerichtet werden. Dreh- oder Fräswerkzeuge werden vorbereitet. Das Halbzeug wird in die Maschine eingespannt. Das Einspannen ist zumeist ein komplexer Prozess, der viel Erfahrung erfordert.
Beim Einspannen müssen
Geometrie des Halbzeugs und des Fertigteils
Bearbeitungskräfte
Zugänglichkeit der Werkzeuge
Arbeitsfolge
berücksichtigt werden.
Die CNC-Maschine wird durch gut ausgebildete Fachkräfte programmiert. Die Programmierung kann grundsätzlich durch 3 Arten geschehen: Durch DIN-ISO-Programmierung direkt an der Maschine oder an einem Programmierplatz, durch den Einsatz von Postprozessoren an Programmierplätzen oder durch Dialogprogrammierung, dies geschieht in der Regel direkt an der Maschine. Je nach dem wird das Programm anschliessend an die Maschine gesandt oder bei Direktprogrammierung, auf der Maschine gespeichert. Wie auch immer die Programmierung geschieht, die Einbindung der Maschinen in ein Netzwerk ist von Vorteil, die Datensicherung ist so gewährleistet, bietet aber auch die Gefahr einer Abhängigkeit bei kurzzeitigen Ausfällen von Netzwerken. Anschliessend zur Programmierung findet dann die eigentliche Bearbeitung des Werkstücks durch CNC Fräsen oder CNC Drehen statt.
Fertigung mit CNC ist eine computergestützte Fertigung, die mit Werkzeugmaschinen erfolgt. Diese CNC-Werkzeugmaschinen empfangen Daten über einen Computer oder über die Steuerung, um die Werkstücke präzise und schnell zu bearbeiten.
Bei der CNC Produktion werden Werkstücke mit CNC-Maschinen gedreht oder gefräst. Die Halbzeuge werden vorbereitet und in die CNC-Maschine eingespannt. Die CNC-Maschine wird programmiert, damit die entsprechende Bearbeitung möglich ist und das Werkstück die gewünschte Form erhält. Nach den vorbereitenden Tätigkeiten erfolgt die eigentliche Bearbeitung des Werkstücks.
Durch Fräsen und Drehen können mitunter die gleichen Ergebnisse erzielt und ähnliche Werkstücke bearbeitet werden. Beim CNC Fräsen bewegt sich das Werkzeug, während das Werkstück ruht. Im Gegensatz dazu wird beim CNC Drehen das Werkstück bewegt. Es dreht sich. Das Werkzeug bewegt sich beim Drehen nicht und ist fest in der Maschine montiert. Beim Drehen werden daher häufig längliche Bauteile bearbeitet. Das Fräsen ermöglicht komplexere Formen als das Drehen, da es sich um eine plane Verarbeitung handelt. Es gibt auch CNC-Maschinen, die eine Kombination aus beiden Verarbeitungsformen erlauben.
Manuelle Produktionsverfahren können nur mit grossem Aufwand und technischem Know-How die Genauigkeit erreichen, die mit der CNC-Technik möglich ist. Ein Vorteil ist auch die Oberflächengüte, die deutlich höher ist als beim 3D-Druck. So ist nicht nur eine hohe Qualität möglich, aufgrund der hohen Geschwindigkeit können Teile sehr kostengünstig und mit einer hohen Wiederholgenauigkeit hergestellt werden.
Es gibt CNC-Maschinen, mit denen die Fertigung komplett automatisch erfolgen kann. Durch die Automation der CNC-Maschinen mit Robotern erhöht sich die Produktivität. Der Roboter übernimmt das Einlegen und das Entnehmen der Teile. Der Fachmann kann sich währenddessen um andere Arbeiten kümmern.
CNC ist für die Einzelteil -, Serien- und Massenproduktion geeignet. Die Bearbeitung wird umso wirtschaftlicher, je mehr Werkstücke eines Typs gefertigt werden. Die Rüstkosten und die Kosten für die Programmierung fallen dann prozentual tiefer aus. Die CNC Fertigung kann jedoch auch für Kleinserien, für die Einzelfertigung und für Prototypen genutzt werden. Allerdings wird die Fertigung aufgrund der Programmierung und der Rüstzeiten dann eher kostenintensiv. CNC Bearbeitung kann in verschiedenen Materialien wie Aluminium, Stahl, Guss, Buntmetalle, Kunststoffe, aber auch Holz eingesetzt werden. CNC Fertigung: Computergestützte Fertigung von höchster Präzision.