5 Arten von CNC-Fräsmaschinen

CNC-Fräsmaschinen lassen sich in fünf Hauptkategorien einteilen: 3-Achsen-Vertikalfräsmaschinen, Horizontalfräsmaschinen, 5-Achsen-Fräsmaschinen, Tischfräsmaschinen und mehrachsige Bearbeitungszentren. Jede davon eignet sich für einen bestimmten Bereich von Werkstückgeometrien, Toleranzklassen und Produktionsmengen. Die richtige Wahl hängt von der Anzahl der Flächen Ihres Werkstücks ab, Materialhärte, erforderlich Toleranzangaben, sowie die Losgröße. Die Wahl des falschen Maschinentyps führt zu längeren Rüstzeiten, zusätzlichem Werkzeugaufwand und einem höheren Ausschussrisiko, was sich direkt im Endpreis des Bauteils niederschlägt. Wenn Sie CNC-Fräsen Bei einem anstehenden Projekt lassen sich durch die vorherige Anpassung der Maschine an die Geometrie sowohl Kosten als auch Zeit einsparen.

Die meisten Käufer kommen mit einer Teilezeichnung in eine Maschinenwerkstatt, ohne genau zu wissen, welche Fräsmaschine für die Aufgabe tatsächlich geeignet ist. Die Antwort lautet selten: „Kaufen Sie die Maschine mit der größten Spindel.“ Eine einfache 3-Achsen-Vertikalfräsmaschine bewältigt den Großteil der Standardaufgaben mechanische Teile, während ein 5-Achsen-Bearbeitungszentrum für flache Platten überdimensioniert ist.

YPMFG arbeitet mit Herstellern zusammen, die die richtige Maschine für ihr Bauteil benötigen. Diese Übersicht erläutert die einzelnen Maschinentypen, die dafür geeigneten Bauteile und zeigt auf, wie sich die mit einer falschen Maschinenauswahl verbundenen Kostenfallen vermeiden lassen.

Die fünf wichtigsten Arten von CNC-Fräsmaschinen

Jede der unten aufgeführten Kategorien wird durch die Spindelausrichtung, die Anzahl der Achsen und den typischen Anwendungsbereich definiert. Diese Unterscheidung ist von Bedeutung, da sie sich direkt auf die Rüstzeit, die erreichbaren Toleranzen und die Gesamtkosten pro Teil auswirkt.

3-Achsen-Vertikal-CNC-Fräsmaschinen

Die Spindel zeigt senkrecht nach unten, und das Werkzeug bewegt sich entlang der X-, Y- und Z-Achse. Dies ist das Arbeitspferd der Lohnfertigung Boden. Er eignet sich für flache Platten, prismatische Teile, Formen und allgemeine Anwendungen. Präzisionsbearbeitung. Bei gut gewarteten Maschinen sind Toleranzen von bis zu 0,001 Zoll üblich. Die meisten Erstkäufer beginnen hier, da die Programmierlogik bei diesem Fräsertyp am einfachsten ist.

Horizontale CNC-Fräsmaschinen

Die Spindel ist horizontal angeordnet, und die Werkstücke werden auf Paletten gehalten, die unter das Werkzeug geschoben werden. Horizontale Fräsmaschinen eignen sich hervorragend für komplexe Stanzwerkzeuge, Schneidklingen und Luft- und Raumfahrtkomponenten die eine aggressive Spanabfuhr erfordern. Die Späne fallen aus dem Schnittbereich heraus, wodurch das Risiko von Nachschneiden und Werkzeugbruch verringert wird. Eine einzelne Palette kann vier bis sechs Seiten aufnehmen, was die Gesamtrüstzeit bei Teilen mit mehreren Merkmalen erheblich verkürzt.

5-Achsen-CNC-Fräsmaschinen

Diese erweitern eine standardmäßige 3-Achsen-Basis um zwei Drehachsen, A und B. Das Werkzeug oder das Werkstück wird geneigt, sodass mit einer einzigen Aufspannung mehrere Flächen gleichzeitig bearbeitet werden können. Sie eignen sich ideal für Laufräder, Turbinenschaufeln und medizinische Implantate, bei denen eine erneute Aufspannung zu einer Verschiebung führen würde. enge Toleranzen. In vielen Fällen verkürzt ein 5-Achsen-Werkzeugweg die Gesamtrüstzeit um 30 bis 40 Prozent im Vergleich zur Bearbeitung desselben Teils in mehreren 3-Achsen-Spannvorrichtungen.

Tisch- und Kompakt-CNC-Fräsmaschinen

Kompakte Geräte mit einem Gewicht von unter 200 lb und einem Verfahrweg von 4 bis 12 Zoll. Sie kommen in Prototypenlabors, an technischen Hochschulen und Schnelle Prototypenerstellung Arbeitsabläufe. Nicht für große Serien geeignet. Als Werkstoffe kommen in der Regel Aluminium, technische Kunststoffe und weiche Kupferlegierungen in Frage. Sie eignen sich zur Validierung eines Entwurfs, bevor Investitionen in eine größere Produktionsmaschine getätigt werden.

Mehrachsige Bearbeitungszentren

Eine 4- oder 5-Achsen-Fräsmaschine in Kombination mit einem automatischen Werkzeugwechsler, der 30 bis 100 oder mehr Werkzeuge aufnehmen kann. Konzipiert für die Fertigung komplexer Teile in großen Stückzahlen Sonderanfertigungen Fertigung. Oft in Kombination mit einer robotergestützten Teilezuführung für den unbemannten Betrieb. Beispiele hierfür sind Turbinengehäuse, Halterungen für die Automobilindustrie und Gehäuse für medizinische Geräte, bei denen die Umrüstzeit unter fünf Minuten liegen muss, um den Produktionsfluss aufrechtzuerhalten.

Vergleich verschiedener CNC-Fräsmaschinentypen

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick darüber, wie die fünf Typen bei den Faktoren abschneiden, die für einen Käufer am wichtigsten sind.

Es gibt keinen einzigen Typ, der für jeden Auftrag geeignet ist. Die richtige Wahl hängt von den CNC-Maschinentyp Die Geometrie Ihrer Bauteile und das Produktionsvolumen sind der wichtigste Kostenfaktor bei CNC-Bearbeitung.

So wählen Sie den passenden Fräsmaschinentyp für Ihr Werkstück aus

Beginnen Sie mit der Teilezeichnung. Zählen Sie, wie viele Flächen bearbeitet werden müssen und ob eine Fläche nur schräg erreichbar ist. Sind alle Flächen von einer Seite aus zugänglich, reicht eine 3-Achsen-Vertikalfräsmaschine aus. Hinterschneidungen, zusammengesetzte Kurven oder schräge Bohrungen erfordern hingegen eine 5-Achsen-Anordnung.

Berücksichtigen Sie außerdem diese praktischen Aspekte, bevor Sie sich festlegen:

Materialhärte – Stahl und Titan erfordern eine höhere Spindelleistung und steifere Rahmen als Aluminium

Toleranzbereich – Bei kritischen Merkmalen mit einer Toleranz von ±0,001 Zoll kann ein 5-Achsen-Verfahrweg erforderlich sein, um die Position zu halten

Chargenvolumen – Für Einzelprototypen eignet sich eine Tisch- oder Vertikalfräsmaschine; bei Stückzahlen von über 10.000 sind Bearbeitungszentren vorzuziehen

Komplexität des Spielplans – Maßgefertigte weiche Spannbacken verlängern die Rüstzeit bei jedem CNC-Bearbeitung Stelle

Das Risiko einer Fehlanpassung zeigt sich schnell. Ein für die 5-Achs-Bearbeitung konzipiertes Teil, das auf einer 3-Achs-Fräse bearbeitet wird, erfordert drei separate Spannvorrichtungen und drei Ausrichtungskontrollen. Das verdreifacht den Rüstaufwand und öffnet Tür und Tor für Qualitätskontrolle Fehler beim Übergang.

YPMFG kann Ihre Zeichnung prüfen und Ihnen die kostengünstigste Maschinenkonfiguration vorschlagen, bevor Sie sich für eine maßgeschneiderte Lösung oder eine Kapitalinvestition.

## – Häufig gestellte Fragen von Käufern zu den verschiedenen Typen von CNC-Fräsmaschinen

Kann eine CNC-Fräse sowohl für die Schrupp- als auch für die Schlichtbearbeitung eingesetzt werden?

Ja, aber spezielle Bearbeitungsvorgänge laufen schneller ab. Viele Betriebe führen die Schruppbearbeitung auf einer großen Horizontalfräsmaschine durch und erledigen die Schlichtbearbeitung anschließend auf einem kleineren 5-Achs-Bearbeitungszentrum, um die Werkstücke zu fixieren. enge Toleranzen auf kritischen Oberflächen.

Ist eine 5-Achsen-Fräsmaschine immer besser als eine 3-Achsen-Fräsmaschine?

Nein. Wenn es sich bei Ihrem Bauteil um eine einfache Halterung handelt, verursachen zusätzliche Achsen nur zusätzliche Kosten, ohne einen geometrischen Vorteil zu bieten. Passen Sie die Anzahl der Achsen an die Form des Bauteils an.

Welche Werkstoffe kann eine handelsübliche 3-Achsen-Fräsmaschine bearbeiten?

Aluminium, Baustahl, Edelstahl und Kupfer sind Standard. Titan und Inconel erfordern in der Regel schwerere Spindeln, längere Rüstzeiten und Spezialwerkzeuge.

Inwiefern wirkt sich der Maschinentyp auf die Endkosten des Bauteils aus?

Mehr Achsen und größere Rahmen führen zu höheren Stundensätzen. Da sie jedoch die Gesamtdurchlaufzeit verkürzen können, hängt der Endpreis von der Geometrie und dem Produktionsvolumen ab.

Benötige ich ein Koordinatenmessgerät (CMM), um gefräste Teile zu prüfen?

Bei kritischen Abmessungen, ja. A Koordinatenmessgerät oder kalibrierte Messschieber an allen wichtigen Stellen sind in jeder Branche Standardpraxis Qualitätskontrolle Programm.

Die Wahl der richtigen CNC-Fräsmaschine für Ihr nächstes Projekt

Ein falscher Maschinentyp verursacht nicht nur Geldverschwendung in der Fertigung. Er bringt auch versteckte Kosten mit sich: längere Zyklen, zusätzliche Rüstvorgänge, Werkzeugwechsel und Nacharbeiten, die Ihre Marge schmälern. Senden Sie Ihre Teilezeichnungen und Fertigungsspezifikationen an YPMFG. Die Ingenieure des Unternehmens werden die am besten geeignete Lösung ermitteln. CNC-Bearbeitung Konfiguration, Schätzung der Zykluszeit und Kennzeichnung von Toleranzrisiken, bevor Sie eine Maßanfertigung Plan.