CNC Bearbeitung: Verfahren, Vorteile, Ablauf
➡ CNC Bearbeitung ist ein Herstellungsverfahren, das über die computergestütze Bedienung von CNC Maschinen passgenaue und hochpräzise Ergebnisse liefert. Bei der CNC Bearbeitung kommen CNC Maschinen für die Fertigung von Kleinserien sowie Einzelteilen und Prototypen zum Einsatz. Mit CNC Bearbeitungszentren lassen sich große Stückzahlen und Serienanfertigung erstellen.
Synonym(e): CNC Bearbeitung, CNC Maschine, CNC Bearbeitungszentren, CNC Fertigung
Für die CNC-Bearbeitung werden Maschinen mit numerischer Steuerung eingesetzt. Das Verfahren eignet sich vor allem für kleine Mengen und zur Erstellung von Prototypen, da es sich um eine Subtraktionstechnik handelt, bei der unbrauchbare Reststücke entstehen. Für große Mengen eignen sich daher andere Verfahren wie beispielsweise das Vakuumgießverfahren.
Arbeitsschritte in der CNC Bearbeitung
Vorbereitung am Computer
Für die Herstellung eines Teils mit einer CNC Maschine muss vorerst ein digitaler Entwurf erstellt werden. Dies erfolgt anhand von spezieller Software: CAD (Computer Assisted Design) / CAM (Computer Aided Manufacturing). Die erstellte Datei gibt die Abmessung und die Geometriedaten vor und ermöglicht die automatische Steuerung der Fräsmaschine.
Vorbereitung
In der Vorbereitungsphase der CNC Bearbeitung werden vorgefertigte Halbzeuge, meist Platten oder Stangen, in verschiedene Formen weiterverarbeitet. Je nach Werkstoff, Abmessung oder Stückzahl werden die durchlaufen die Halbzeuge unterschiedliche Schneideverfahren. Zu diesen vorbereitenden Schneideverfahren zählen u.a. Sägen, Wasserstrahlschneiden, Laserschneiden sowie Brennschneiden.
Rüsten einer CNC-Maschine
Beim Rüsten wird die CNC Maschine für die Fertigung des Bauteils eingestellt und vorbereitet. Hierzu zählt das Einspannen der Halbzeuge sowie die Vorbereitung der Fräs- und Drehwerkzeuge.
Programmierung
Bei diesem Schritt wird die CNC Maschine oder das CNC Bearbeitungszentrum programmiert. Die Programmierung erfolgt entweder direkt an der Steuerung der CNC Maschine oder über eine CAM-Software.
Fertigung der CNC-Maschine
Die Fertigung bzw. CNC Bearbeitung erfolgt nach dem Abschluss der drei vorhergehenden Arbeitsschritte. Die CNC Bearbeitung erfolgt auf CNC Maschinen wie CNC Fräsmaschinen oder CNC Drehmaschinen. Maschinen die mehrere Bearbeitungschritte kombinieren werden CNC Bearbeitungszentren genannt.
Verfahren der CNC Bearbeitung
- CNC Fräsen
- CNC Drehen
- CNC optische Glasbearbeitung
Material für die CNC Bearbeitung
Hauptsächlich werden Metalle und Kunststoff für die CNC Bearbeitung verwendet. Zu den Metallen gehören Kupfer, Aluminium, Messing, Kohlenstoffstahl, oder Edelstahl. Im Bereich Kunststoff kann zwischen Polyethen, PET, PMMA, PVC und vielen weiteren gewählt werden.
Aluminium CNC-Fräse
Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium gibt es einige Punkte zu beachten. Das Hauptproblem bei der Aluminiumverarbeitung ist die Schmierung die bei der Erwärmung entsteht und die Nuten verstopft. Zur Vermeidung müssen Fräsen mit scharfen, stark hinterschliffenen Schneiden und großen Nuten eingesetzt werden. So kann Wärme reduziert und die Späne leicht abtransportiert werden.
CNC Metallverarbeitung
Bei der Bearbeitung von Metall ist wichtig, dass:
- die CNC Fräse in allen Achsen fest eingesetzt ist
- geringe Verfahrgeschwindigkeiten und Vorschübe
- Abstimmung von Fräse auf das Metall und die Bearbeitungsmethode
- Verwendung einer Kühlung bei der Feinbearbeitung von Hartmetall, Guss und Stahl
Vorteile der CNC Bearbeitung
- Wirtschaftlichen Bearbeitung von komplexen Werkstücken.
- Einhaltung extrem genauer Maße.
- Verringerung der Ausschussquote.
- Modifizierung und Speicherung von Programmen.
Nachteile der CNC Bearbeitung
- Um Störungen zu beheben werden meist Spezialisten gebraucht.
- Hohe Anschaffungskosten.
- Durch die komplexe Konstruktion der Maschine entsteht ein höherer Wartungsaufwand.
- Bedienung setzt geschultes Personal voraus.
