Arten der CNC-Bearbeitung
Zerspanung ist ein Fertigungsbegriff, der ein breites Spektrum an Technologien und Techniken umfasst. Man kann es grob als den Prozess definieren, bei dem Material von einem Werkstück mithilfe von angetriebenen Werkzeugmaschinen entfernt wird, um es in ein gewünschtes Design zu bringen. Die meisten Metallkomponenten und -teile erfordern während des Herstellungsprozesses irgendeine Form der Bearbeitung. Auch andere Materialien wie Kunststoffe, Gummi und Papierwaren werden üblicherweise durch maschinelle Bearbeitungsverfahren hergestellt.
Arten von Bearbeitungswerkzeugen
Es gibt viele Arten von Bearbeitungswerkzeugen, und sie können allein oder in Verbindung mit anderen Werkzeugen in verschiedenen Schritten des Herstellungsprozesses verwendet werden, um die gewünschte Teilegeometrie zu erreichen. Die Hauptkategorien von Bearbeitungswerkzeugen sind:
Langweilige Werkzeuge: Diese werden typischerweise als Endbearbeitungsgerät verwendet, um zuvor in das Material geschnittene Löcher zu vergrößern.
Schneidwerkzeuge: Geräte wie Sägen und Scheren sind typische Beispiele für Schneidgeräte. Sie werden häufig verwendet, um Material mit vorgegebenen Abmessungen, wie beispielsweise Blech, in die gewünschte Form zu schneiden.
Bohrwerkzeuge: Diese Kategorie umfasst zweischneidige Drehvorrichtungen, die runde Löcher parallel zur Drehachse erzeugen.
Schleifwerkzeuge: Bei diesen Instrumenten wird ein rotierendes Rad eingesetzt, um ein feines Finish zu erzielen oder leichte Schnitte an einem Werkstück vorzunehmen.
Fräswerkzeuge: Ein Fräswerkzeug verwendet eine rotierende Schneidfläche mit mehreren Klingen, um nicht kreisförmige Löcher zu erzeugen oder einzigartige Designs aus dem Material zu schneiden.
Drehwerkzeuge: Diese Werkzeuge drehen ein Werkstück um seine Achse, während ein Schneidwerkzeug es in Form bringt. Drehmaschinen sind die gebräuchlichste Art von Drehmaschinen.
Arten von Brennbearbeitungstechnologien
Schweiß- und Brennmaschinen nutzen Wärme, um ein Werkstück zu formen. Zu den gebräuchlichsten Arten von Schweiß- und Brennbearbeitungstechnologien gehören:
Laserschneiden: Eine Lasermaschine sendet einen schmalen, energiereichen Lichtstrahl aus, der Material effektiv schmilzt, verdampft oder verbrennt. CO2: YAG-Laser werden am häufigsten in der Bearbeitung eingesetzt. Das Laserschneidverfahren eignet sich gut zum Formen von Stahloder Muster in ein Stück Material ätzen. Zu seinen Vorteilen zählen hochwertige Oberflächengüten und höchste Schnittpräzision.
Autogenschneiden: Bei dieser Bearbeitungsmethode, die auch als Brennschneiden bezeichnet wird, wird eine Mischung aus Brenngasen und Sauerstoff verwendet, um Material zu schmelzen und abzuschneiden. Aufgrund ihrer hohen Entflammbarkeit dienen häufig Acetylen, Benzin, Wasserstoff und Propan als Gasmedien. Zu den Vorteilen dieser Methode gehören eine hohe Tragbarkeit, eine geringe Abhängigkeit von Primärstromquellen und die Möglichkeit, dicke oder harte Materialien, wie z. B. robuste Stahlsorten, zu schneiden.
Plasmaschneiden: Plasmabrenner zünden einen elektrischen Lichtbogen, um Inertgas in Plasma umzuwandeln. Dieses Plasma erreicht extrem hohe Temperaturen und wird mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück aufgebracht, um unerwünschtes Material wegzuschmelzen. Das Verfahren wird häufig bei elektrisch leitfähigen Metallen eingesetzt, die eine präzise Schnittbreite und eine minimale Vorbereitungszeit erfordern.
Arten von Erosionsbearbeitungstechnologien
Während brennende Werkzeuge Wärme anwenden, um überschüssiges Material zu schmelzen, nutzen Erodiermaschinen Wasser oder Strom, um Material vom Werkstück abzutragen. Die zwei Haupttypen der Erodierbearbeitungstechnologien sind:
Wasserstrahlschneiden: Bei diesem Verfahren wird ein unter hohem Druck stehender Wasserstrahl zum Durchtrennen des Materials verwendet. Um die Erosion zu erleichtern, kann dem Wasserstrahl Schleifpulver zugesetzt werden. Wasserstrahlschneiden wird typischerweise bei Materialien eingesetzt, die durch eine Wärmeeinflusszone beschädigt oder verformt werden können.
Elektroerosion (EDM): Bei diesem Verfahren, das auch als Funkenbearbeitung bezeichnet wird, werden durch elektrische Lichtbogenentladungen Mikrokrater erzeugt, die schnell zu vollständigen Schnitten führen. EDM wird in Anwendungen eingesetzt, die komplexe geometrische Formen in harten Materialien und mit engen Toleranzen erfordern. Erodieren erfordert, dass das Grundmaterial elektrisch leitfähig ist, was seine Verwendung auf Eisenlegierungen beschränkt.
CNC-Bearbeitung
Die computergestützte numerische Bearbeitung ist eine computergestützte Technik, die in Verbindung mit einer breiten Palette von Geräten eingesetzt werden kann. Es erfordert Software und Programmierung, normalerweise in der G-Code-Sprache, um ein Bearbeitungswerkzeug bei der Formung des Werkstücks gemäß voreingestellten Parametern zu steuern. Im Gegensatz zu manuell geführten Methoden ist die CNC-Bearbeitung ein automatisierter Prozess. Zu seinen Vorteilen gehören:
Hohe Produktionszyklen: Sobald die CNC-Maschine ordnungsgemäß codiert wurde, benötigt sie in der Regel nur minimale Wartungs- oder Ausfallzeiten, was eine schnellere Produktionsrate ermöglicht.
Niedrige Herstellungskosten: Aufgrund der hohen Umschlagsgeschwindigkeit und des geringen manuellen Arbeitsaufwands kann die CNC-Bearbeitung ein kosteneffizienter Prozess sein, insbesondere bei Produktionsläufen mit hohen Stückzahlen.
Einheitliche Produktion: Die CNC-Bearbeitung ist in der Regel präzise und sorgt für ein hohes Maß an Designkonsistenz bei den Produkten.
Präzisionsbearbeitung
Jeder Bearbeitungsprozess, der kleine Schnitttoleranzen oder feinste Oberflächengüten erfordert, kann als eine Form der Präzisionsbearbeitung angesehen werden. Wie die CNC-Bearbeitung kann auch die Präzisionsbearbeitung auf eine Vielzahl von Fertigungsmethoden und Werkzeugen angewendet werden. Faktoren wie Steifigkeit, Dämpfung und geometrische Genauigkeit können die Genauigkeit des Schnitts eines Präzisionswerkzeugs beeinflussen. Bei Präzisionsbearbeitungsanwendungen sind auch die Bewegungssteuerung und die Fähigkeit der Maschine, auf schnelle Vorschübe zu reagieren, wichtig.
