CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen - Welcher Prozess ist besser für Ihre kundenspezifischen Teile?

Eine der häufigsten Fragen, die Ingenieure bei der Beschaffung kundenspezifischer CNC-Teile stellen, lautet:

Soll ich mich für CNC-Fräsen oder CNC-Drehen entscheiden?

Bei beiden handelt es sich um hochpräzise subtraktive Fertigungsverfahren, die jedoch unterschiedlich funktionieren und für unterschiedliche Arten von Bauteilen geeignet sind.

Bei Parts-CNC prüft unser Ingenieurteam jedes Jahr Tausende von Anfragen. Eine erhebliche Anzahl von Kosten- und Durchlaufzeitproblemen ist auf die Auswahl des falschen Bearbeitungsprozesses in der Konstruktionsphase zurückzuführen.

Das Verständnis der Stärken und Grenzen jeder Methode kann dazu beitragen, Produktionskosten zu senken, die Qualität zu verbessern und Lieferfristen zu verkürzen.

Beim CNC-Fräsen wird Material mit einem rotierenden Schneidwerkzeug abgetragen, während das Werkstück fixiert bleibt.

Die Maschine bewegt das Schneidwerkzeug über mehrere Achsen, um komplexe Formen und Merkmale zu erzeugen.

Typische CNC-Fräsfunktionen

• Flache Oberflächen
• Taschen
• Spielautomaten
• Themen
• Konturen
• Komplexe 3D-Geometrien
• Gravur

Gängige CNC-Frästeile

• Elektronikgehäuse
• Kfz-Halterungen
• Kühlkörper
• Industriearmaturen
• Komponenten für medizinische Geräte
• Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt

Moderne 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitungszentren können hochkomplexe Geometrien mit hervorragender Maßgenauigkeit herstellen.

Das CNC-Drehen funktioniert anders.

Das Werkstück dreht sich, während ein stationäres Schneidwerkzeug Material abträgt.

Dieses Verfahren ist ideal für zylindrische oder rotationssymmetrische Bauteile.

Typische CNC-Drehfunktionen

• Wellen
• Buchsen
• Ärmel
• Stifte
• Anschlüsse
• Gewindestangen
• Hydraulische Armaturen

Gängige CNC-Drehteile

• Motorwellen
• Pneumatische Armaturen
• Lagerkomponenten
• Ventilkörper
• Medizinische Implantate
• Präzisionsabstandshalter

Da sich das Werkstück um seine Mittellinie dreht, führt das Drehen oft zu einer besseren Rundheit und Konzentrizität als das Fräsen.

Ein Kunde aus Texas forderte eine Antriebswelle aus Edelstahl für industrielle Automatisierungsgeräte.

Erster Entwurfsplan

Das Bauteil wurde als CNC-Frästeil angeboten.

Technische Analyse

Unsere Fertigungsingenieure haben Folgendes herausgefunden:

• 92 % der Geometrie waren rotationssymmetrisch
• Es musste nur eine Keilnut gefräst werden
• Die meisten Funktionen könnten auf einer CNC-Drehmaschine ausgeführt werden

Optimierter Prozess

Schritt 1:

CNC-Drehen für Wellenprofil

Schritt 2:

Sekundärer Fräsvorgang für Keilnut

Ergebnisse

Der Kunde erzielte rund 35 % geringere Produktionskosten bei gleichzeitiger Beibehaltung aller funktionalen Anforderungen.

Viele Käufer gehen davon aus, dass das Fräsen präziser ist, weil die Maschine anspruchsvoller erscheint.

In der Realität werden beim Drehen oft engere Toleranzen bei kreisförmigen Merkmalen erreicht.

Typische Drehgenauigkeit

• Durchmessertoleranz: ±0,005 mm
• Konzentrizität: Ausgezeichnet
• Oberflächenrauheit: Ra 0,4–1,6 μm

Typische Fräsgenauigkeit

• Lineare Toleranz: ±0,02 mm
• Positionstoleranz: Ausgezeichnet
• Oberflächenrauheit: Ra 0,8–3,2 μm

Bei Wellen, Bolzen und Lagersitzen ist das Drehen meist die bevorzugte Option.

CNC-Fräsmaterialien

• Aluminium 6061
• Aluminium 7075
• Edelstahl 304
• Edelstahl 316
• Messing
• Kupfer
• Titan
• Technische Kunststoffe

CNC-Drehmaterialien

• Kohlenstoffstahl
• Edelstahl
• Messing
• Aluminium
• Titan
• POM
• Nylon
• PTFE

Beide Prozesse unterstützen nahezu alle üblicherweise bearbeiteten technischen Materialien.

Bei rotierenden Bauteilen ist das CNC-Drehen im Allgemeinen schneller.

Beispiel:

50 mm Durchmesser * 150 mm Schaft

Typische Produktionszeit:

• Wenden: 6–10 Minuten
• Mahlen: 20–35 Minuten

Dieser Unterschied wird bei Fertigungsprojekten mit mittlerem und hohem Volumen immer wichtiger.

Wählen Sie CNC-Fräsen, wenn Ihr Design Folgendes umfasst:

• Komplexe Taschen
• Mehrere Oberflächen
• Unsymmetrische Formen
• Innere Hohlräume
• Präzisionsschlitze
• 3D-Konturen

Typische Branchen:

• Luft- und Raumfahrt
• Medizinische Geräte
• Elektronik
• Robotik
• Automatisierung

Wählen Sie CNC-Drehen, wenn Ihr Design Folgendes umfasst:

• Zylindrische Geometrie
• Themen
• Lagersitze
• Wellen
• Buchsen
• Präzisionsdurchmesser

Typische Branchen:

• Automobil
• Flüssigkeitskontrolle
• Hydraulik
• Pneumatik
• Kraftübertragung

Ist CNC-Drehen günstiger als CNC-Fräsen?

In den meisten Fällen ja. Drehen bietet im Allgemeinen kürzere Zykluszeiten und geringere Bearbeitungskosten für zylindrische Teile.

Kann ein Teil beide Prozesse nutzen?

Absolut. Viele Präzisionskomponenten werden zuerst gedreht und dann gefräst, um Schlitze, Abflachungen oder gebohrte Merkmale zu erzeugen.

Welches Verfahren sorgt für eine bessere Oberflächengüte?

Bei zylindrischen Oberflächen wird durch Drehen typischerweise eine hervorragende Oberflächengüte und Konzentrizität erzielt.

Welches Verfahren eignet sich am besten für Aluminiumteile?

Die Antwort hängt von der Geometrie ab. Komplexe Gehäuse bevorzugen das Fräsen, während Wellen und Anschlüsse das Drehen bevorzugen.