Die Besonderheiten des CNC-Fräsens und -Drehens

CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen
Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

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


Fräsen und Drehen mit einer CNC-Maschine könnte jemandem, der mit dem Prozess nicht vertraut ist, genau gleich erscheinen. Schließlich scheinen sie sehr ähnliche Verfahren zu sein und Ergebnisse zu erzielen, die miteinander vergleichbar sind.

Angenommen, Sie kennen die wichtigsten Unterschiede zwischen CNC-Fräsen und -Drehen. In diesem Fall können Sie den Prozess wählen, der den Spezifikationen Ihres Unternehmens am ehesten entspricht, wodurch Sie möglicherweise viel Zeit und Geld sparen.

Was ist CNC-Bearbeitung?

In diesem Artikel wird zunächst das Oberwort untersucht, das häufig für CNC-Drehen und -Fräsen verwendet wird, bevor er sich mit den Unterschieden zwischen diesen beiden Verfahren befasst. Kunden können CNC-Bearbeitungsdienste anfordern, und es liegt in der Verantwortung des Herstellers, angesichts dieser Spezifikationen den am besten geeigneten Ansatz zu wählen.

Computer Numerical Control, kurz CNC, bezieht sich auf den Prozess der Eingabe von Befehlen in eine Maschine, damit diese Maschine anschließend die Drehbänke, Mühlen, Schleifmaschinen und Fräsmaschinen steuert. Der überschüssige Metallschrott wird anschließend entfernt und hinterlässt ein fertiges Produkt, das alle Anforderungen des Teils genau erfüllt.

Unterschied zwischen CNC-Fräsen und Drehen

Kurz gesagt lautet die Antwort, dass das CNC-Fräsen ein rotierendes Werkzeug verwendet, während das CNC-Drehen seine Schnitte mit Hilfe eines rotierenden Teils ausführt.

Daher bedienen sich die beiden bei der Erstellung eines Bauteils unterschiedlichster Methoden. Drehen wird häufig zur Herstellung zylindrischer Teile wie Wellen verwendet, im Gegensatz zum Fräsen, bei dem überschüssiges Material von Metallblöcken entfernt wird, um kompliziertere Teile herzustellen.

Hier noch ein paar weitere Unterschiede zwischen CNC-Drehen und Fräsen:

  • Werkzeugfunktionen: Das Werkzeug zum CNC-Drehen ist einschneidig, während das Werkzeug zum Fräsen mehrschneidig ist.
  • Verwendet: Das CNC-Fräsen eignet sich eher für die Bearbeitung unregelmäßiger und ebener Oberflächen, während das CNC-Drehen besser für die Bearbeitung von konischen oder zylindrischen Oberflächen geeignet ist.
  • Schneiden: Beim CNC-Drehen wird kontinuierlich geschnitten, wobei das Werkzeug näher an das Werkstück herangeführt wird. Beim CNC-Fräsen wird intermittierend geschnitten, und die Schneidzähne sind ständig in Kontakt mit dem Rohmaterial und von ihm gelöst.
  • Chips: CNC-Fräsen erzeugt immer diskrete Späne, während CNC-Drehen diskrete, kontinuierliche und verstreute Späne erzeugen kann.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Herstellungsverfahren sind in der folgenden Tabelle zur einfachen Bezugnahme aufgeführt.

MerkmaleCNC-FräsenCNC-Drehen
FunktionsmechanismusDas stationäre Werkstück wird von einem rotierenden Schneidwerkzeug bearbeitet, das sich linear bewegt, um Materialien zu entfernen und gewünschte Formen herzustellen.Das rotierende Werkstück wird durch ein stationäres Schneidwerkzeug geschnitten, um gewünschte Formen zu bilden.
OperationenWinkelfräsen, Planfräsen und Planfräsen.Kegeldrehen, Außenstechen, Geraddrehen, Gewindeschneiden, Bohren, Rändeln und Aufbohren.
Formen generiertSymmetrische und asymmetrische Formen.Achsensymmetrische Formen wie Zylinder, Scheiben, Polygone, Sechsecke und Kegel.
Materialien vorhandenMetall, Kunststoff, Holz und Verbundwerkstoffe.Kunststoff, Metall oder Holz.

Lassen Sie uns nun einen genaueren Blick auf jeden Prozess werfen.

Was ist CNC-Fräsen?

CNC-Fräsen

Beginnen wir mit dem Mahlvorgang. Zunächst einmal gibt es konventionellere 3-Achsen-CNC-Fräsmaschinen. Die X-, Y- und Z-Achse sind die drei verschiedenen Richtungen, in die sich das Schneidwerkzeug bewegen kann.

Auch wenn dies gewisse Einschränkungen hinsichtlich der Geometrie der Teile mit sich bringt, reicht es für die Fertigstellung der meisten Projekte aus, die gefräst werden müssen. Durch die große Vielfalt an Fräswerkzeugen sind verschiedene Fräsarten wie Stirnfräsen, Hohlfräsen, Planfräsen etc. möglich.

Der mehrachsige Fräsprozess, einschließlich des 4-Achsen-Fräsens, ermöglicht die Bewegung des Arbeitstisches und des Werkzeugs. Dies fügt ein weiteres Maß an Flexibilität hinzu. Am beliebtesten ist die 5-Achs-Fräsmaschine, die nahezu alles Fräsbare erzeugen kann und das mit höchster Präzision.

Die Gesamtabmessungen des fertiggestellten Teils sind oft kleiner als die des ursprünglichen Blocks, der typischerweise größere Abmessungen hat. Dadurch ist für jede Seite ein präzises Fräsen möglich. Da die Toleranzen so eng sind, sollte es nicht schwierig sein, eine hervorragende Oberflächenqualität zu erzielen.

Wie sieht es mit der Produktionskapazität des CNC-Fräsens aus?

Das CNC-Fräsen kann sowohl für Großserien als auch für Kleinserien verwendet werden. CNC-Fräsen sind häufig in Schwerindustrieanlagen sowie in kleinen Werkstätten und sogar in High-End-Wissenschaftslabors zu finden. Der Fräsprozess kann fast jedes Material verarbeiten, obwohl einige Fräsmaschinen spezialisiert sein können (z. B. Metallfräsmaschinen im Vergleich zu Holzfräsmaschinen).

Was macht eine CNC-Fräsmaschine einzigartig?

Das Werkstück wird in der Regel auf einem Bett in einer Fräsmaschine fixiert. Abhängig von der Maschinenkonfiguration kann sich das Bett entlang der X-, Y- oder Z-Achse bewegen, aber das Werkstück selbst ist stationär. Fräsmaschinen verwenden typischerweise rotierende Schneidwerkzeuge, die entlang einer horizontalen oder vertikalen Achse montiert sind.

Eine Fräsmaschine kann ein Loch bohren oder bohren oder wiederholt auf ein Werkstück, wodurch der Effekt des Schleifens erzielt werden kann.

Was ist CNC-Drehen?

CNC-Drehen

Wie bereits erwähnt, ist die Hauptanwendung für CNC-Drehoperationen die Herstellung zylindrischer Komponenten. Dies können Wellen, konische Formen, spezielle Hohlrohre oder andere axialsymmetrische Gegenstände sein.

Die Herstellung zylindrischer Teile kann auch mit 5-Achsen-Bearbeitung erfolgen; Das Drehen ist jedoch einfach ein effizienterer Prozess, und die Stundenkosten für diese Werkzeuge sind niedriger.

Das Rohmaterial, das typischerweise eine kreisförmige Stange ist, wird durch das Spannfutter an Ort und Stelle gehalten. Während die Maschine arbeitet, dreht sich das Spannfutter mit hoher Geschwindigkeit neben der Spindel. Die Höchstgeschwindigkeit, gemessen in U/min, variiert von Maschine zu Maschine.

Der Revolverkopf, der das Einpunkt-Schneidwerkzeug hält, ist an der Maschine montiert. Während sich das Funktionsteil dreht, kann sich der Revolverkopf zu und von ihm bewegen, wodurch die Schneidwerkzeuge in die Nähe des Metalls kommen können.

Aufgrund der hohen Genauigkeit ermöglicht diese Art der Bearbeitung das Erreichen sehr enger Toleranzen. Da es einfacher ist, die erforderliche Präzision auf der Welle mit dem Lochbasissystem zu erreichen, gehen Einschränkungen und Passungen oft mit diesem speziellen System einher.

Wie passt CNC-Drehen zur modernen Fertigung?

CNC-Drehen eignet sich besser zum Schneiden von zylindrischen oder asymmetrischen Teilen. Es kann auch zum Entfernen von Materialien in der gleichen Form verwendet werden – Bohren, Bohren oder Gewindeschneiden. CNC-Drehmaschinen können alles von großen Wellen bis hin zu Miniaturschrauben herstellen.

Was macht eine CNC-Drehmaschine so besonders?

CNC-Drehmaschinen, auch genannt CNC-Drehmaschinen, drehen Sie das Teil selbst, während die Schneidwerkzeuge stationär bleiben. Dieser Schneidvorgang ermöglicht es der CNC-Drehmaschine, Designs zu bearbeiten, die mit einer herkömmlichen CNC-Fräse unmöglich wären. Das Werkzeug-Setup ist auch anders; Die Stabilität, die durch die Befestigung des Werkstücks auf einer rotierenden Spindel zwischen Spindelstock und Reitstock entsteht, ermöglicht es, dass das Drehzentrum feststehende Schneidwerkzeuge laufen lässt. Durch Werkzeuge mit abgewinkelten Köpfen und Bits können unterschiedliche Schnitte und Finishwerkzeuge realisiert werden.

Angetriebene Werkzeuge sind angetriebene Schneidwerkzeuge, die für CNC-Drehzentren verfügbar sind, obwohl sie häufiger in CNC-Fräsmaschinen verwendet werden.

Vorteile des CNC-Fräsens

CNC gefräste Teile

Hersteller und Prototypenfirmen können auf vielfältige Weise vom Einsatz von CNC-Fräsmaschinen profitieren. Im Gegensatz zu Drehmaschinen sind Fräsmaschinen Mehrzweckwerkzeuge, mit denen verschiedene Formen hergestellt werden können. Darüber hinaus erfordern mehrere Operationen, wie Schruppen und Schaftfräsen, unterschiedliche Arten von Schneidwerkzeugen, die in einer breiten Palette von CNC-Fräsen verfügbar sind.

Mühlen sind eigenständige Produktionsanlagen, finden aber auch Anwendung in der Nachbearbeitung. Sie können beispielsweise verwendet werden, um Details an gedrehten, 3D-gedruckten oder geformten Bauteilen hinzuzufügen.

Da das CNC-Fräsen keine Werkzeuge benötigt, ist es schnell, wiederholbar und kostengünstig, selbst wenn nur eine kleine Anzahl von Teilen hergestellt wird. Folglich wird es in die Kategorie der Fertigungsdienstleistungen sowie der Rapid-Prototyping-Dienstleistungen aufgenommen.

Vorteile des CNC-Drehens

CNC-Drehteile

Die Fähigkeit des CNC-Drehens zur Herstellung zylindrischer Profile ist der Hauptvorteil dieser Technik. Beim Einsatz anderer Arten von CNC-Bearbeitungsdiensten, wie z. B. CNC-Fräsen oder CNC-Fräsen, ist es erheblich schwieriger, eine exakte Rundheit im fertigen Produkt zu erzielen.

Das CNC-Drehen ist auch außergewöhnlich genau, was es zu einer vorteilhaften Methode zum Bohren von Löchern mit bestimmten Abmessungen und vorgegebenen Toleranzen macht. 

Es ist möglich, CNC-Fräsen und CNC-Drehen zusammenzuführen, um die Vorteile beider Operationen gleichzeitig zu nutzen. In den allermeisten Fällen steht das CNC-Drehen an erster Stelle, sodass der Maschinist zusätzliche (asymmetrische) Merkmale am Artikel fräsen kann.

Was sollten Sie verwenden: CNC-Drehen oder Fräsen?

CNC-Fräsen eignet sich am besten für Oberflächenarbeiten wie Schleifen und Schneiden sowie für symmetrische und eckige Geometrien bei der Bauteilkonstruktion. Es gibt zwei verschiedene Untertypen von CNC-Fräsmaschinen: horizontale und vertikale Fräsmaschinen. Jeder Subtyp hat seine eigenen Unterscheidungsmerkmale. Gut konstruierte Vertikalmühlen sind überraschend anpassungsfähig, was sie perfekt für viele Arten von Präzisionsarbeiten macht. Horizontalmühlen sowie Vertikalmühlen, die schwerer und für Produktionsniveaus geeignet sind, werden häufig für High-End-Produktionsläufe mit hohem Volumen geplant und gebaut. Für die Industrie konzipierte Fräsmaschinen sind heute in fast allen Fabriken und Produktionsstätten vorhanden.

Der CNC-Drehprozess hingegen eignet sich besonders gut für die Prototypen- und Kleinserienfertigung im Allgemeinen. CNC-Drehen ist sehr effektiv, um asymmetrische und runde Formen herzustellen. Von einer CNC gesteuerte Drehzentren können auch zur Massenfertigung bestimmter Spezialkomponenten wie beispielsweise Schrauben und Bolzen verwendet werden.

Schließlich gibt es Situationen, in denen Sie sich nicht entscheiden müssen, und CNC-Fräs-Dreh-Zentren kombinieren die beiden Prozesse in einer einzigen Fertigungsanlage, um die Effizienz zu steigern.

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