CNC-Maschinenwerkstatt: Der Leitfaden des Meisters

Was ist eine CNC-Maschinenwerkstatt?
Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.


Die CNC-Maschinenwerkstatt kann als die neue Normalität der Fertigungsindustrie angesehen werden. Seit Beginn der industriellen Revolution haben sich Fabriken in der gesamten Fertigungsindustrie ständig weiterentwickelt, was uns sehen lässt, wie sich Fabriken von einer großen Anzahl von Menschen, die an einer langen Produktionslinie arbeiten, zu einer automatisierten Reihe von Maschinen bewegen, die synchron arbeiten, um eine höhere Effizienz zu erzielen , vielleicht hat die jüngste Entwicklung diese langen Produktionslinien oder großen Fertigungshallen voller Maschinen in eine so genannte CNC-Maschinenwerkstatt umgewandelt. Aber was ist das?

Was ist eine CNC-Maschinenwerkstatt?

Eine CNC-Maschinenwerkstatt ist in der Regel eine kleine, aber spezialisierte Produktionsstätte, die darauf spezialisiert ist, die spezifischen Bedürfnisse ihrer Kunden nach kundenspezifischen Teilen und Prototypen zu erfüllen, die in kurzer Zeit geliefert werden sollen. Es kann auch Teil einer größeren Fabrik sein, die darauf ausgerichtet ist, die beschriebenen Anforderungen zu erfüllen. Viele große Hersteller haben eine Forschungs- und Entwicklungsabteilung, die Hand in Hand mit der CNC-Maschinenwerkstatt arbeitet, um Prototypen zu erstellen und neue Teile zu entwickeln, um ihre Produkte oder sogar ganz neue Produkte zu verbessern.

Während eine CNC-Maschinenwerkstatt möglicherweise auf die Herstellung kleiner Chargen beschränkt ist, verfügt sie über andere Fähigkeiten und Eigenschaften, die sie auszeichnen. Unter den relevantesten können wir hervorheben:

  • Hochentwickelte Technologie für erhöhte Präzision und geometrische Komplexitätsfähigkeiten.
  • Kann mit verschiedenen Metallen, Kunststoffen und anderen speziellen Materialien arbeiten.
  • In der Lage, sich zu spezialisieren und ihre Fähigkeiten auf bestimmte Branchen wie die Luft- und Raumfahrt oder die Automobilindustrie zu konzentrieren.
  • In der Lage, ganzheitliche Dienstleistungen anzubieten, die den gesamten Produktlebenszyklus abdecken, um Ihre Idee in ein greifbares Produkt zu verwandeln.

Dies umfasst in der Regel Design, Prototyping, Tests und Produktion.

Natürlich muss eine CNC-Maschinenwerkstatt wettbewerbsfähig und effizient sein, um auf dem aktuellen Markt zu liefern. Zu diesem Zweck verwendet eine CNC-Maschinenwerkstatt Spitzentechnologie und hochmoderne Maschinen. Schauen wir uns also an, wie eine CNC-Maschinenwerkstatt normalerweise aussieht.

Welche Ausrüstungen finden Sie in einer seriösen CNC-Maschinenwerkstatt?

Obwohl jede CNC-Maschinenwerkstatt anders sein wird und die Dinge, die in jeder von ihnen eingebaut sind, je nach Größe und Spezialität variieren, sollte jede ernsthafte CNC-Maschinenwerkstatt mindestens über die Ausrüstung und Maschinen verfügen, die unten beschrieben werden.

Fräse

Dies ist die Grundvoraussetzung für jede seriöse CNC-Maschinenwerkstatt. Eine Fräsmaschine, die je nach Leistungsfähigkeit manchmal auch Multifräsmaschine genannt wird, ist eine Maschine, die ein Schneidwerkzeug verwendet, das das Material in einer Drehbewegung durchschneidet. Sie können verschiedene Operationen ausführen, von der Erstellung flacher Oberflächen bis zur Erzeugung von Gewinden.

Fräse

Mehrachsige CNC-Maschine

Auch Maschinenzentren genannt, ist dies normalerweise das goldene Ei jeder CNC-Maschinenwerkstatt. Dies ist ein sehr fortschrittlicher Maschinentyp mit komplexeren Funktionen und einer erweiterten Liste von Fähigkeiten. Das wichtigste der Merkmale ist, dass es Schneidoperationen auf 3, 4 oder 5 Achsen durchführen kann, und die Fortgeschritteneren können sogar auf 7 Achsen arbeiten. Daher der Name.

Es ist wichtig hervorzuheben, dass das Teil, das hergestellt werden kann, umso komplexer ist, je mehr Achsen vorhanden sind. Es stimmt jedoch, dass dies nicht die beste Idee ist, wenn ein einfaches Teil hergestellt wird, da mehrachsige Maschinen eine längere Konfiguration erfordern. Der Prozess umfasst normalerweise die Erstellung eines 3D-Modells in einem CAD/CAM-Softwareprogramm und die Erstellung des CNC-Programms, das zumindest von der Maschine verwendet wird.

4-Achsen-CNC-Maschine

Drehbank

Ursprünglich ist eine Drehbank eine manuell betriebene Maschine. Aber wir können jetzt sehen CNC-Drehmaschinen, und dies sind die häufigsten in einer CNC-Maschinenwerkstatt. Diese Art von Werkzeugmaschine macht das Gegenteil einer Fräsmaschine. Anstatt ein rotierendes Schneidwerkzeug zu verwenden, dreht sich das Teil, während sich das Werkzeug in einer linearen Bewegung nähert. Angesichts dieses Aspekts werden CNC-Drehmaschinen auch als CNC-Drehmaschinen bezeichnet und werden üblicherweise zum Schleifen, Rändeln und Plandrehen verwendet.

Schleifmaschine

Wie der Name schon sagt, wird eine Schleifmaschine verwendet, um die Oberfläche des Teils zu schleifen, um kleine Materialstücke zu entfernen, um die Oberflächengüte nach einem Bearbeitungsprozess zu verbessern. Das Werkzeug verwendet ein Rad, das normalerweise aus Partikeln aus einem harten Material besteht, die durch ein Bindemittel zusammengehalten werden. Das Material und die Art des verwendeten Rades hängen von der erforderlichen Oberflächengüte ab. Je höher das Level, desto teurer wird es natürlich.

Bandsäge

Mit diesem Werkzeug kann die CNC-Maschinenwerkstatt das Rohmaterial in kleinere Teile umwandeln, die leicht bearbeitet werden können. Normalerweise erhält eine CNC-Maschinenwerkstatt lange Stangen und Brammen, die vor der Bearbeitung geschnitten werden müssen, und dies geschieht mit einer Bandsäge.

Bohrmaschine

Wie der Name schon sagt, funktioniert diese Maschine ähnlich wie eine normale Presse. Es wird jedoch speziell zum Bohren von Löchern verwendet. Der Hauptunterschied zu einem Handbohrer besteht darin, dass die Bewegung präziser ist und über einen Hebel gesteuert wird. Einige von ihnen können andere Operationen ausführen, wenn das Werkzeug gewechselt wird.

Mikrobearbeitungswerkzeuge

Dies sind sehr spezielle Werkzeuge, die nicht in allen CNC-Maschinenwerkstätten zu finden sind. Diese Werkzeuge helfen jedoch jeder CNC-Maschinenwerkstatt, sehr spezielle mikroskopische Oberflächengüten und Oberflächenmuster zu erzielen.

Elektroerosion (EDM)

EDM-Geräte werden in einem Bearbeitungsprozess verwendet, bei dem, anstatt das Material zu durchtrennen, Partikel von der Oberfläche mithilfe von Funken aus elektrischem Strom verdampft werden. Dies ist ein bevorzugtes Verfahren für gehärtete Teile mit dem Vorteil, dass praktisch keine Kräfte auf das Teil wirken und Verformungen vermieden werden können.

Oberflächenbearbeitungswerkzeuge

Als Oberflächenbearbeitungswerkzeug wurde bereits die Mikrobearbeitung erwähnt. Es gibt jedoch andere Oberflächenveredelungsverfahren, die möglicherweise spezielle Werkzeuge erfordern. Diese Prozesse werden normalerweise angewendet, um die Eigenschaften des fertigen Teils wie Glätte, Glanz, Farbe zu ergänzen oder zu verbessern oder ihm ein spiegelähnliches Aussehen zu verleihen. Um dies zu erreichen, benötigt eine CNC-Werkstatt zumindest einige Lackierwerkzeuge, aber die renommiertesten CNC-Werkstätten fügen ihren Fähigkeiten auch Werkzeuge für Prozesse wie Polieren, Eloxieren und Sandstrahlen hinzu.

Koordinatenmessgerät

Mess- und Kontrollwerkzeuge sind ein Muss, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu gewährleisten. Eine CNC-Maschinenwerkstatt muss Abmessungen und Toleranzen sowie andere Eigenschaften überprüfen. Daher ist eine Koordinatenmessmaschine sehr wichtig, da sie es ermöglicht, nahezu jede Geometrie auf sehr genaue Weise zu messen.

Messschieber

Wie im vorherigen Punkt erwähnt, sind Mess- und Kontrollwerkzeuge in jeder CNC-Maschinenwerkstatt notwendig. Und der Messschieber ist ein weiteres Messwerkzeug, das Sie in jeder seriösen CNC-Maschinenwerkstatt finden werden. Mit diesem Werkzeug können Innen- und Außenmaße sowie die Tiefe gemessen werden.

Mikrometer und Stiftlehren

Für Messungen mit höherer Präzision eignen sich Mikrometer besser als andere Messwerkzeuge. Es kann auch verschiedene Dimensionen wie Länge, Dicke und Tiefe messen. Für kleine Löcher, die eine Überprüfung des Durchmessers und seiner Toleranzen erfordern, sind die Stiftlehren großartige Werkzeuge.
Neben all diesen Maschinen und Werkzeugen sehen Sie natürlich die Spezialisten, die damit arbeiten. Außerdem wird es in einigen Bereichen des Ladens Rohstofflager geben, obwohl diese manchmal in externen Lagern gelagert werden. In den CNC-Maschinenwerkstätten, die den gesamten Produktlebenszyklus anbieten, werden auch Computer mit CAD/CAM-Software für die Ingenieure und Techniker zu sehen sein, um an den Entwürfen zu arbeiten, bevor die Prototypen und die Produktion von den Maschinisten durchgeführt werden.

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Qualitätskontrolle (QC) und Qualitätssicherung (QA) in einer CNC-Maschinenwerkstatt

Bisher haben wir deutlich gemacht, dass Inspektion und Überprüfung für eine CNC-Maschinenwerkstatt unerlässlich sind, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Und darum geht es bei Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung. Nun, wie führt eine CNC-Maschinenwerkstatt QC und QA durch? Du fragst dich vielleicht.

Die häufigsten Maßnahmen, die von einer CNC-Maschinenwerkstatt für QC und QA ergriffen werden, sind wie folgt:

Rohstoffinspektion

Beim Erhalt der Materialien, die für Prototyping und Produktion verwendet werden, lässt die CNC-Maschinenwerkstatt ihren Qualitätskontrollinspektor visuell überprüfen, ob das Material für die Verwendung geeignet ist.

Inspektionen durch Maschinisten

Maschinenbediener sind die ersten, die erkennen können, ob das Teil wie erwartet ist oder ob es Qualitätsmängel gibt. Sie können die Qualität des Teils während des Betriebs oder unmittelbar nach der Entnahme aus der CNC-Maschine überprüfen.

Prozesssondierungsinspektion

CNC-Maschinenwerkstätten verfügen im Allgemeinen über hochmoderne Maschinen, die es ihnen ermöglichen, automatisierte In-Prozess-Messungen zu verwenden, um Toleranzen als Teil des CNC-Programms zu überprüfen.

Inspektion der QC-Abteilung

Dies ist ein dritter Schritt der Qualitätsprüfung und -sicherung, der nach der Prozessprüfung und der Überprüfung durch den Bediener erfolgt. Die Qualitätskontrolle führt diese dritte Prüfung auf der Grundlage des statistischen Prozesskontrollsystems durch.

Kommunikation mit dem Kunden

Der beste Weg, die gelieferte Qualität zu überprüfen, ist eindeutig die Bestätigung der Zufriedenheit des Kunden. Und dies ist nur durch eine klare und effektive Kommunikation möglich.

Der menschliche Faktor einer CNC-Bearbeitungswerkstatt

Während die aktuelle digitale Welt das Aussehen einer CNC-Maschinenwerkstatt durch die Einführung von Cloud Computing und Interkonnektivität zwischen CAD/CAM-Software und den Maschinen selbst verändert hat, hat sich der Bedarf an ausgebildeten und erfahrenen Ingenieuren, Technikern und Bedienern nicht geändert.

Für viele mag es scheinen, dass die Maschinen und ihre Technologien die ganze Arbeit erledigen. Aber nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt. Am Ende können die Maschinen ohne den richtigen Input keine hochwertigen Ergebnisse erzielen.
Maschinen und ihre technologischen Entwicklungen machen die Arbeit zwar einfacher, effizienter und genauer, aber einige Fähigkeiten sind dennoch erforderlich, damit sie wie gewünscht funktionieren.

Zu den wichtigsten Fähigkeiten, die in einer CNC-Maschinenwerkstatt erforderlich sind, gehören:

  • Fähigkeiten zur Problemlösung, um Fehler zu korrigieren, Verbesserungsbereiche zu finden und das volle Potenzial der Maschinen auszuschöpfen.
  • Technisches Wissen, um Dinge wie CAD/CAM-Softwareprogramme zu verstehen.
  • Aufmerksamkeit für Details und Bewusstsein, um potenzielle Probleme zu erkennen und Unfälle zu vermeiden, die zu schweren Verletzungen führen können.
  • Mathematische Fähigkeiten, um komplexe Anweisungen zu verstehen und die richtige Bemaßung und Toleranzen bei den komplexesten Geometrien sicherzustellen.
  • Ausdauer, um unter Druck und anspruchsvollen Bedingungen zu arbeiten.

Sicherheit in der CNC-Maschinenwerkstatt

Der gleichzeitige Betrieb verschiedener Arten von Maschinen und Werkzeugen kann gefährlich werden, wenn nicht die richtigen Maßnahmen und Maßnahmen ergriffen werden, um die Sicherheit zu gewährleisten. Jede CNC-Maschinenwerkstatt sollte mindestens Folgendes berücksichtigen, um die Sicherheit zu gewährleisten:

  • Stellen Sie den Mitarbeitern die entsprechende Kleidung zur Verfügung, einschließlich Schutzausrüstung wie Schutzbrille und Sicherheitsschuhe.
  • Stellen Sie sicher, dass die Bediener in der richtigen körperlichen und geistigen Verfassung sind, um die Maschinen zu bedienen. Ein kranker oder müder Bediener könnte den gesamten Laden in Gefahr bringen, ganz zu schweigen von einem unter Alkohol- oder Drogeneinfluss.
  • Vermeiden Sie Ablenkungen und verhindern Sie, dass Maschinen unbeaufsichtigt bleiben.
  • Halten Sie die Maschinen im richtigen Zustand, indem Sie regelmäßige Wartungen und Updates durchführen.
  • Klare Richtlinien zur Gefahrenkontrolle und einen Notfallplan haben.
  • Besitz eines geeigneten Abfallbewirtschaftungsplans.

So wählen Sie die beste CNC-Maschinenwerkstatt für Sie aus

Sie brauchen keine eigene CNC-Maschinenwerkstatt. Wenn Sie ein Produktentwickler sind oder ein Unternehmen besitzen, das Fertigungsdienstleistungen benötigt, müssen Sie nur den besten Dienstleister finden. Das bedeutet, die beste CNC-Maschinenwerkstatt für Ihre spezifischen Anforderungen. Hier sind einige der Aspekte, die Sie bei der Auswahl berücksichtigen müssen.

Wert und Preis

Wenn Sie in der Fertigungsbranche tätig sein werden, müssen Sie eine langfristige Beziehung zu Ihrem Anbieter sicherstellen. Darüber hinaus muss es wertvoll sein und die Preise müssen wettbewerbsfähig sein, damit Sie tatsächlich einen Gewinn sehen können.

Privatsphäre

Stellen Sie sicher, dass Ihre Ideen und Designs sicher sind. Sie gehören Ihnen und repräsentieren Ihren Wert. Eine Geheimhaltungsvereinbarung wird immer empfohlen.

Qualität und Zuverlässigkeit

Natürlich möchten Sie sicherstellen, dass Sie sich darauf verlassen können, dass Ihr Anbieter Ihnen qualitativ hochwertige Ergebnisse liefert. Dies kann durch Zertifizierungen wie ISO unterstützt werden.

Kommunikation und Verständnis

Nicht zuletzt ist eine gute, effektive Kommunikation immer unerlässlich, damit Ihr Anbieter Ihre Bedürfnisse und Ihre Erwartungen wirklich verstehen kann. Wenn Sie feststellen, dass es schwierig ist, Ihr bereitgestelltes Telefon zu erreichen, sind Sie woanders möglicherweise besser dran.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur CNC-Bearbeitungswerkstatt

Die durchschnittliche Nettogewinnmarge liegt bei einer erfolgreichen CNC-Bearbeitung zwischen 10 und 15 Prozent. Das bedeutet, wenn der Shop jährlich mit Bestellungen im Bereich von $500.000 arbeitet, beträgt der Gewinn zusätzlich zum Gehalt des Eigentümers zwischen $50.000 und $75.000.

Die Frage spricht für sich. Ja, eine CNC-Maschine ist als Investition eine gute Idee. In Anbetracht dessen können Sie sicher sein, dass die CNC-Maschine für Ihr Unternehmen geeignet ist. Durch die Verbesserung der Kapazität Ihres Shops können Sie schneller und in höherer Qualität liefern. Und dies wird nur zu höheren Gewinnen führen.

Wenn Sie wissen möchten, ob eine CNC-Maschine Ihnen hilft, Geld zu verdienen oder nicht, lautet die Antwort, dass die Wahrscheinlichkeiten sehr hoch sind. Sie könnten mit einer einfachen CNC-Fräse beginnen und Teile für die Möbel- oder Werbeindustrie herstellen. Dies könnte den Prozess viel einfacher machen und Sie könnten Ihr Geschäft später eskalieren.

Um es kurz zu beantworten: Die Herstellung von Werkzeugmaschinen ist teuer. Fügen Sie Automatisierung (CNC) hinzu und es wird noch teurer. Obwohl das Prototyping normalerweise mit anderen Methoden wie der additiven Fertigung durchgeführt wird, die einen niedrigeren Anfangspreis haben, bieten sie möglicherweise nicht das gleiche Maß an Genauigkeit oder halten die erforderlichen Toleranzen ein. Am Ende könnte dies eine zusätzliche Verarbeitung erfordern und zu einer teureren Lösung führen.

Die Arbeit im Bereich der CNC-Bearbeitung könnte das Beste sein, was man tun kann. Einerseits ist es sehr gut bezahlt und sorgt langfristig für Stabilität. Auf der anderen Seite sorgt es für ständiges Lernen und die Entwicklung von Fähigkeiten. Und Sie müssen kein Hochschul- oder Universitätsabsolvent sein.

Die CNC-Bearbeitungsbranche wächst und entwickelt sich ständig weiter. Dies hat zu einem Mangel an erfahrenen Maschinisten und Programmierern für einige der Branchen geführt, die jetzt CNC-Bearbeitung einsetzen. Also, die Antwort ist ja, es gibt eine große Nachfrage in diesem Bereich.

Natürlich kannst du. CNC-Fräser eignen sich besonders gut für Holzarbeiten, einschließlich Gravuren, die eine der beliebtesten Anwendungen sind. Und diese Maschinen arbeiten mit allen Holzarten, einschließlich Produkten wie MDF und Sperrholz.

Die vielleicht beliebteste Methode zur Herstellung verschiedener Arten von Teilen, die 3-Achsen-Bearbeitung, ist eine Technik, die normalerweise zum Fräsen von Schlitzen, Bohren von Löchern und Schneiden scharfer Kanten angewendet wird.

Es gibt viele gute Optionen auf dem Markt. Hier ist eine kurze Liste zu Ihrer Information:

  • CNC Piranha XL-Fräser.
  • JFT 3040 3-Achsen-CNC-Fräser.
  • MillRight CNC-Leistungsfräser.
  • Die CNC-Graviermaschine von HeatSign.
  • Die CO2-Lasergravurmaschine von HeatSign.
  • Mophorn Lasergravurmaschine 130W.
  • BobsCNC E3 CNC-Fräsergravur-Kit.
  • Genmitsu CNC 3018-Pro Router-Kit.

Wie Sie bereits wissen, können CNC-Fräsmaschinen teuer sein. Es gibt also bestimmte Arbeiten, die besser mit manuellen Geräten oder anderen Herstellungsmethoden ausgeführt werden können. Wenn Sie beispielsweise nur ein Teil für eine bestimmte Anwendung herstellen, kann es kostengünstiger sein, eine herkömmliche Fräsmaschine oder eine Drehmaschine zu verwenden. Eine andere zu berücksichtigende Sache ist das erforderliche Maß an Fähigkeiten, um das richtige Design und das beste Programm für die Maschine zu erhalten.

Die Produktpalette, die Sie herstellen können, hängt von dem verwendeten Material und den Fähigkeiten der Maschine ab. Am gebräuchlichsten sind jedoch Metallteile für die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie, Konsumgüter einschließlich Kunststoffteile und Kunst oder Dekorationen aus Holz.

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