Die Entwicklung von CNC-Bearbeitungszentren: Arten, Vor- und Nachteile

Die Entwicklung der CNC-Bearbeitungszentren

1. 1950er Jahre bis 1970er Jahre: Frühe CNC-Prototypen und der Übergang von NC zu CNC.
2. 1980er Jahre bis 1990er Jahre: Umfassende Einführung von CAD/CAM-Software für die Arbeitsabläufe von der Konstruktion bis zur Produktion.
3. 2000er Jahre – Gegenwart: Mehrsachsige Bearbeitung, hybride additive/subtraktive Systeme und intelligente Fertigungsintegration.

Arten von CNC-Bearbeitungszentren

1.Vertikalbearbeitungszentren (VMC)

• Beschreibung: Werkzeuge bewegen sich senkrecht entlang der Z-Achse, während das Werkstück auf einem horizontalen Tisch ruht.
• Anwendungen: Automobilteile, Formen und allgemeine Bearbeitung.
• Vorteile: Kompaktes Design, kostengünstig für kurze Fahrten, ausgezeichnete Splitterräumung.

2.Horizontale Bearbeitungszentren (HMC)

• Beschreibung: Werkzeuge drehen sich horizontal, wobei das Werkstück senkrecht montiert ist.
• Anwendungen: Schwerlastkomponenten, komplexe Geometrien (z. B. Turbinenblätter).
• Vorteile: Überlegene Stabilität bei großen Teilen, effizient für Palettenwechselsysteme.

• Beschreibung: Kombiniert 5+ Achsen (X, Y, Z, A, B) für die gleichzeitige Bearbeitung.
• Anwendungen: Luft- und Raumfahrt, Medizinprodukte und komplizierte Skulpturen.
• Vorteile: Verkürzt die Einrichtungszeit, ermöglicht komplexe Konturen und Unterschnitte.

• Schmelzereien: Beim Schneiden stationärer Werkstücke (z. B. Aluminiumrahmen) werden rotierende Werkzeuge verwendet.
• mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm: Drehen von Werkstücken während der Bewegung von Werkzeugen (z. B. zylindrische Teile wie Wellen).

• Router: Hochgeschwindigkeitsschneiden von Holz, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen.
• Plasmaschneider: Verwenden Sie ionisiertes Gas, um durch Metall zu schneiden.

• Beschreibung: Verwendet elektrische Funken, um leitfähige Materialien zu erodieren.
• Anwendungen: Werkstücke, Formen und gehärteten Stahlbauteile.

Vorteile von CNC-Bearbeitungszentren

1. Präzision und Wiederholbarkeit: Erreichen Sie Toleranzen von ± 0,001 Zoll, was für Industriezweige wie die Luft- und Raumfahrt von entscheidender Bedeutung ist.
2. Automatisierung: Reduziert die Arbeitskosten und minimiert menschliche Fehler, so dass der Betrieb rund um die Uhr unbeaufsichtigt funktioniert.
3. Vielseitigkeit: Kompatibel mit Metallen, Kunststoffen, Verbundwerkstoffe und Keramik.
4. Effizienz: Schnellere Einrichtungszeiten und Werkzeugwechsel steigern die Produktivität.
5. Umgang mit Komplexität: Mehrsachsige Systeme erzeugen komplizierte Formen, die mit manuellen Methoden unmöglich sind.

Nachteile von CNC-Bearbeitungszentren

1. Hohe Anfangsinvestition: Hochwertige Maschinen können Hunderttausende von Dollar kosten.
2. Unterhaltsbedarf: Regelmäßige Kalibrierung, Kühlmittelmanagement und Werkzeugwechsel sind unerlässlich.
3. Qualifikationsanforderungen: Die Betreiber müssen in Programmierung, Einrichtung und Fehlerbehebung geschult werden.
4. Auswirkungen auf die Umwelt: Die Entsorgung von Kältemitteln und der Energieverbrauch stellen Nachhaltigkeitsprobleme dar.
5. Begrenzte Kreativität: Eine starre Programmierung kann im Vergleich zum 3D-Druck die Flexibilität bei der schnellen Prototypenfertigung beeinträchtigen.