Komplexe Teile eignen sich ideal für CNC-Bearbeitungszentren. Zur Fertigstellung einer Getränkevorrichtung sind Schruppbearbeitung, Schruppbohren, Feinfräsen und Feinbohren erforderlich, sodass ein erheblicher Bearbeitungsaufwand nötig ist. Aufgrund der hohen Schnittkräfte muss die Vorrichtung zudem präzise positioniert werden. Ebenso entfällt durch die automatische Werkzeugwechselvorrichtung (ATC) des Bearbeitungszentrums die Notwendigkeit von Stützen, Positionserfassungs- und Werkzeugeinstellkomponenten. Die hohe Anpassungsfähigkeit von Bearbeitungszentren erfordert eine Vorrichtung, die einfacher und kompakter ist als jene, die bei Standard-Werkzeugmaschinen verwendet wird, mit Spannvorgängen, die sowohl schnell als auch präzise ablaufen. Neben einer deutlichen Reduzierung der Rüstzeit ist der Prozess einfach, effizient und risikofrei. Zudem müssen ausreichende Steifigkeit und Flexibilität gewährleistet sein, um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden.
Vorteile des CNC-Prototypings
Erstens sollten Fräs-, Bohr-, Dreh-, Reib-, Gewindeschneid- sowie zahlreiche weitere Bearbeitungsschritte nach Möglichkeit in nur einem einzigen Rüstvorgang abgeschlossen werden; dies gehört zu den charakteristischen Merkmalen von CNC‑Prototypenbearbeitungszentren. Die Schnittparameter werden dabei erheblich erhöht.
Zweitens wird die Werkzeugausstattung vereinfacht, sodass keine komplexen Werkzeuge mehr benötigt werden, um Teile mit aufwändigen Geometrien zu bearbeiten. Dieselbe Logik, die zur Entwicklung und Optimierung bestehender Projekte angewendet wird, gilt auch für Änderungen an Form und Größe einzelner Komponenten; hierfür genügt lediglich eine geringfügige Anpassung der entsprechenden Teilebearbeitungssoftware. Nach dem Einspannen des Werkstücks steuert das numerische Steuerungssystem die Werkzeugmaschine, sodass diese je nach Programm automatisch die passenden Schneidwerkzeuge auswählt und wechselt, die Spindeldrehzahl, den Vorschub sowie die Bewegungsbahn des Werkzeugs relativ zum Werkstück und weitere Hilfsfunktionen selbstständig einstellt und anschließend nacheinander mehrere Bearbeitungsschritte an verschiedenen Oberflächen des Werkstücks vollzieht. Kein Teil des Bearbeitungsprozesses erfordert manuelle Eingriffe, da das Programm sämtliche Abläufe vollautomatisch übernimmt.
Drittens werden die Anforderungen der Luftfahrtbearbeitung durch gleichbleibende Qualität, hohe Präzision und Wiederholbarkeit der durchgeführten Bearbeitungsschritte erfüllt.
Viertens ist die Produktionseffizienz in unterschiedlichen Produktionsarten und bei Kleinserien sehr hoch, da durch die Auswahl optimaler Schnittparameter die Zeit für die Produktionsvorbereitung, die Einrichtung der Werkzeugmaschine, die Prozesskontrolle sowie das Schneiden erheblich reduziert wird.
Fünftens können damit auch Objekte bearbeitet werden, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind oder über komplexe Oberflächen verfügen, welche sich mit herkömmlicheren Methoden nur schwer bearbeiten lassen. In den meisten Fällen werden sowohl die Ober- als auch die Unterseite des Werkstücks bearbeitet. Je nach konkreter Situation kann das Werkstück auf drei, vier, fünf oder sechs Seiten bearbeitet werden. Durch die Befestigung des Werkstücks am Tragrahmen des Seitenkorbs und dessen Fixierung mittels eingegossenem Zement sparen wir beim Herstellungsprozess zusätzlich Klebstoff. Dadurch weist das bearbeitete Produkt (Werkstück) eine präzise Maßhaltigkeit auf und verformt sich nicht aufgrund der Haftung zwischen Produkt (Werkstück) und CNC‑Arbeitsplatte.
Sechstens zeichnen sich CNC‑Prototypen durch große Abmessungen, hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, hohe Geschwindigkeit und niedrige Kosten aus.
Traditionelle Werkzeugmaschinen können mit CNC‑Werkzeugmaschinen nicht mithalten
1. Ein hohes Maß an Präzision und Qualitätskontrolle wird während des gesamten Bearbeitungsprozesses konstant aufrechterhalten.
2. Sowohl die Mehrachsenbearbeitung als auch die Verarbeitung komplexer geometrischer Querschnitte sind möglich.
3. Beim Wechsel zwischen Werkstücken ist in der Regel lediglich die Anpassung des NC‑Programms erforderlich, wodurch sich die Produktionsrüstzeit erheblich verkürzt.
4. Diese Maschinen sind äußerst präzise und stabil. Aufgrund ihrer hohen Produktivität – typischerweise drei bis fünf Mal so hoch wie bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen – ermöglichen sie es den Anwendern, optimale Schnittparameter auszuwählen.
5. Hochautomatisierte Werkzeugmaschinen können den Bedarf an manueller Arbeitskraft verringern.
6. Die Massenproduktion vereinfacht die Qualitätskontrolle der fertigen Produkte.
Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version)
