Zwei Techniken, das CNC-Fräsen und das Drehen, stechen in der modernen Fertigung hervor. Mit diesen beiden Verfahren können Sie alle geometrischen Formen herstellen, von einfach bis kompliziert. Da beide denselben CNC-Ursprung haben, werden sie von vielen Menschen als gleich angesehen. Aber sie unterscheiden sich in vielen Begriffen und Aspekten voneinander. So entsteht eine Debatte über CNC-Fräsen und Drehen.
Es ist wichtig, die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen Methoden zu kennen. In diesem Artikel werden die wichtigsten Unterschiede zwischen CNC-Fräsen und Drehen erläutert. Fangen wir an!
Grundlegende Übersicht über CNC-Fräsen und CNC-Drehen
CNC-Fräsen und Drehen sind die beiden beliebtesten computergesteuerten Verfahren. Beide formen und schneiden das Material unterschiedlich. Zum Beispiel, CNC-Fräsen schneidet das feststehende Werkstück mit einem beweglichen Werkzeug. Umgekehrt ist die CNC-Drehen Prozess schneidet und formt das bewegte Werkstück mit feststehenden Werkzeugen.
Einfach ausgedrückt, werden beim CNC-Fräsen rotierende Schneidwerkzeuge verwendet, während beim CNC-Drehen stationäre Schneidwerkzeuge zum Einsatz kommen. Dieser grundlegende Unterschied in der Bewegung führt dazu, dass sie sich in vielen Aspekten unterscheiden, z. B. in der Produktform und der Oberflächengüte. Eine Gemeinsamkeit zwischen den beiden Verfahren ist jedoch das CNC-System.
CNC steht für Computer Controlled Numerical System (computergesteuertes numerisches System). Sowohl CNC-Fräs- als auch CNC-Drehwerkzeuge arbeiten mit Computeranweisungen. WIE? Ingenieure erstellen mit Hilfe von CAM-Software einen Modellentwurf. Die Modellanweisungen werden in G-Code-Sprache umgewandelt, die von einem computergestützten System gelesen werden kann.
Die Schneidwerkzeuge folgen diesen Anweisungen und schneiden und formen das Material präzise. Die Geschwindigkeit, die Bewegung und die Drehung der CNC-Dreh- und Fräsmaschine sind vordefiniert und werden vom Computer gesteuert. Daher sind menschliche Fehler ausgeschlossen, und Sie erhalten genaue Ergebnisse. Diese beiden Techniken werden in allen kleinen und großen Industriezweigen benötigt.
CNC-Fräsen und CNC-Drehen: Hauptunterschiede
Glauben Sie, dass CNC-Fräsen und Drehen austauschbar sind? Sie haben ein falsches Konzept. In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Unterschiede erörtert, um die Dinge zu klären.
1- Form des Endprodukts
Sowohl das CNC-Fräsen als auch das Drehen erzeugen unterschiedliche Formen von Produkten. Dieser Unterschied ist natürlich auf die unterschiedliche Bewegung des Werkstücks und der Schneidwerkzeuge zurückzuführen. Beim CNC-Fräsen werden zum Beispiel nicht-zylindrische, komplizierte und detaillierte Teile hergestellt. Mit dem Fräsverfahren können Sie problemlos 3D-Formen, Schlitze, Löcher und Nuten herstellen.
Der Grund dafür liegt in der Bewegung der Schneidwerkzeuge in verschiedene Richtungen. Im Gegensatz dazu werden beim CNC-Drehverfahren runde und zylindrische Produkte hergestellt. Da sich das Werkstück in bestimmte Richtungen dreht, entstehen natürlich nur runde Formen. Mit CNC-Drehen können Sie also Wellen, Rohre, Bolzen und Schrauben herstellen.
2- Verwendete Maschine
Dies ist der wichtigste Unterschied zwischen CNC-Drehen und Fräsen. WIE? Beim Fräsen werden Maschinen verwendet, die als "Fräsmaschinen" bekannt sind. Diese Maschinen haben bewegliche Werkzeuge und schneiden das feststehende Werkstück. Zu den wesentlichen Bestandteilen einer CNC-Fräsmaschine gehören eine Spindel, ein Arbeitstisch, Schneidwerkzeuge und ein Bedienfeld.
Mit Hilfe von Spindeln wird das Schneidwerkzeug bewegt, während der Arbeitstisch das Werkstück stabil hält. Auf der anderen Seite werden beim CNC-Drehverfahren "Drehmaschinen" eingesetzt. Diese Maschinen haben unbewegliche Schneidwerkzeuge, um das bewegliche Werkstück zu schneiden. Wie CNC-Fräsmaschinen haben auch Drehmaschinen Spindeln, die den Arbeitstisch bewegen.
3- Werkzeugvielfalt
Ein weiterer Faktor, der CNC-Fräsen und Drehen voneinander unterscheidet, sind die unterschiedlichen Werkzeuge. Die Art der Werkzeuge ändert sich, weil jedes Verfahren das Material anders abträgt. Beim CNC-Fräsen zum Beispiel werden Schneidwerkzeuge verwendet, die sich in jede Richtung drehen. Die Liste der Standardwerkzeuge für das CNC-Fräsen umfasst:
- Schaftfräser: Spezielles Schneidewerkzeug zur Herstellung von Schlitzen und Taschen
- Face Mills: Diese Werkzeuge schaffen eine glatte und ebene Oberfläche
- Fasenwerkzeuge: Zur Entwicklung von Fasen (abgeschrägte Kanten)
- Kugelkopffräser: Multidirektionale Werkzeuge zur Erstellung von 3D-Formen
Beim Drehen werden andere Werkzeuge verwendet als beim Fräsen. Wie Sie wissen, bewegt sich bei diesem Verfahren nur das Werkstück, so dass nicht so viele unterschiedliche Werkzeuge wie beim Fräsen benötigt werden. Zu den Standardwerkzeugen, die für das Drehen verwendet werden, gehören:
- Werkzeuge zum Bohren: Diese werden verwendet, um vorhandene Löcher im Werkstück zu vergrößern.
- Abstechwerkzeuge: Diese Werkzeuge schneiden die fertigen Teile ab
- Gewindewerkzeuge: Diese werden zur Herstellung von Gewinden an Rohrbolzen verwendet.
- Einstechwerkzeuge: Sie bilden Ringe auf den zylindrischen Teilen.
4- Anzahl der verwendeten Achsen
Die Anzahl der Achsen gibt die Anzahl der Richtungen an, in die sich die Schneidwerkzeuge bewegen. Die Anzahl der Achsen für Schneidwerkzeuge variiert beim CNC-Fräsen und -Drehen. WIE? Beim CNC-Drehen bewegen sich die Schneidwerkzeuge nur in den beiden Achsen X und Z. Die X-Achse bewegt die Werkzeuge nach oben und unten, während sich die Z-Achse hin und her bewegt. Einfach ausgedrückt: Beim CNC-Drehen können Sie das Werkstück aus begrenzten Richtungen schneiden.
Umgekehrt können sich die Schneidwerkzeuge beim CNC-Fräsen in fünf Achsen bewegen. Die drei Achsen X, Y und Z bewegen die Werkzeuge nach oben/unten, links/rechts und zurück/vorwärts. Es gibt jedoch noch zwei weitere Achsen, die A- und B-Achsen. Dabei handelt es sich um Rotationsachsen, die die Schneidwerkzeuge in alle Richtungen bewegen. Das bedeutet, dass Sie das Werkstück von mehreren Seiten schneiden können, um komplexe Geometrien zu erstellen.
5- Oberflächenbehandlung
Die Oberflächengüte ist ein weiterer Unterschied zwischen CNC-Fräsen und Drehen. Sie bezieht sich auf die Glätte der Endprodukte nach der Bearbeitung. Beim CNC-Fräsen bewegen sich die Schneidwerkzeuge in verschiedene Richtungen. Allerdings tragen diese Werkzeuge das Material in kleinen Schritten vom Werkstück ab. Diese Diskontinuität hinterlässt Schichtmuster, Rillen und Kratzer auf der Oberfläche.
Daher muss das Endprodukt nach dem Fräsen nachbearbeitet werden. Umgekehrt ist das CNC-Drehen ein sehr sanfter Prozess. Die Schneidwerkzeuge bleiben stationär, und das Werkstück bewegt sich um sie herum. So wird ein Großteil des Materials in einem Durchgang abgetragen. Als Ergebnis erhält man eine glatte, symmetrische und runde Form mit einer feinen Oberflächengüte.
6- Produktionsgeschwindigkeit
Die Produktionsgeschwindigkeit bestimmt die Zeit, die für die Herstellung des Endprodukts oder der Form benötigt wird. CNC-Fräsen und -Drehen unterscheiden sich in dieser Hinsicht. Beim CNC-Drehen zum Beispiel bewegen sich die Schneidwerkzeuge nicht, sondern die Maschinen drehen das Werkstück, um das Material zu entfernen. Das Werkstück bewegt sich oft kontinuierlich in zwei Achsen, was Zeit spart und die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.
Einfach ausgedrückt, ist das CNC-Drehverfahren schneller und hat eine höhere Produktionsgeschwindigkeit. Das CNC-Fräsen hingegen ist ein langsamer Prozess. WARUM? Der Hauptgrund liegt in der Bewegung der Schneidwerkzeuge in mehrere Richtungen. Außerdem muss das Werkzeug nach jedem Durchgang gewechselt werden, um komplizierte Formen zu erzeugen. Sie können also weniger Teile in mehr Zeit herstellen.
7- Unterschiedliche Anwendungen
Beide Verfahren erzeugen unterschiedlich geformte Produkte, so dass sich auch ihre Verwendbarkeit unterscheidet. Verschiedene Branchen nutzen diese Verfahren für unterschiedliche Zwecke. So wird das CNC-Fräsen in der Automobilindustrie zur Herstellung von Zahnrädern, Gehäusen und Motorblöcken eingesetzt. Außerdem wird das CNC-Fräsen in der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Herstellung von Halterungen und Triebwerksteilen eingesetzt.
In der medizinischen Industrie wird das CNC-Fräsen für die Herstellung von chirurgischen Instrumenten und Prothesen eingesetzt. Auch das CNC-Drehen ist aufgrund seines höheren Produktionsvolumens vielseitig einsetzbar. In der Automobilindustrie wird es für die Konstruktion von Wellen, Naben und Buchsen für Fahrzeugmotoren verwendet. In der Öl- und Gasindustrie ist sie am effektivsten für die Herstellung von Rohren, Ventilen, Muttern und Bolzen.
8- Kosten und Erschwinglichkeit
Aufgrund der Unterschiede im Produktionsprozess variieren auch die Kosten für beide Verfahren. So ist beispielsweise das CNC-Drehen in vielerlei Hinsicht eine kostengünstige Option. WIE? Erstens werden einfache Werkzeuge verwendet, die weniger kosten. Darüber hinaus sind diese Werkzeuge leicht zu bedienen, erfordern kein geschultes Personal und senken die Arbeitskosten. Je höher die Produktionsgeschwindigkeit, desto geringer die Stückkosten.
Auf der anderen Seite werden beim CNC-Fräsen Produkte mit komplizierter Geometrie hergestellt. Daher werden verschiedene komplexe Werkzeuge benötigt, die mit höheren Kosten verbunden sind. Außerdem erfordern diese Werkzeuge erfahrene Bediener, was die Arbeitskosten erhöht. Und schließlich sind die geringere Produktionsgeschwindigkeit und der höhere Materialabfall ein weiterer Nachteil. Insgesamt ist das CNC-Fräsen also ein teures Verfahren.
CNC-Drehmaschine VS Drehen: Missverständnis
Viele Menschen halten CNC-Drehmaschinen und Drehen für unterschiedlich. Sie denken, dass die CNC-Drehmaschine ein anderes Verfahren ist. Aber in Wirklichkeit ist eine CNC-Drehmaschine eine Maschine, die beim CNC-Drehen eingesetzt wird. Einfach ausgedrückt: CNC-Drehen ist ein Zerspanungsverfahren, das von einer CNC-Drehmaschine abhängig ist.
Ist das klar? Lassen Sie mich nun einige wichtige Merkmale einer CNC-Drehmaschine erläutern. Im Grunde handelt es sich um eine einfache Zwei-Achsen-Maschine mit einem drehenden Arbeitstisch, der mit einer Spindel verbunden ist, die das Werkstück in zwei Richtungen bewegt. Die Schneidwerkzeuge bleiben jedoch stationär und tragen das Material während des Drehens ab.
Das fortschrittliche CNC-Drehmaschinenmodell verfügt über mehrere Achsen für komplexere Bearbeitungen. Mit diesen zusätzlichen Achsen kann der Arbeitstisch in verschiedene Richtungen gedreht und komplizierte Schnitte ausgeführt werden. Mit einer Drehmaschine können Sie konische, zylindrische und symmetrische Formen herstellen. CNC-Drehmaschinen können verschiedene Bearbeitungen durchführen, z. B. Bohren, Plandrehen, Gewindeschneiden und Rändeln.
Die Wahl zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen
Die Unterschiede lassen erahnen, dass nicht alle Bearbeitungsverfahren gleich sind. Eine falsch gewählte Methode kann Zeit, Geld und Material verschwenden. Daher ist es wichtig zu wissen, welche Methode für Ihr Projekt am besten geeignet ist. Lassen Sie uns die Verwirrung beseitigen und Ihnen helfen, die beste Wahl zu treffen.
- Zunächst sollten Sie sich über die Art der beiden Verfahren im Klaren sein. CNC-Drehen zum Beispiel ist ein einfaches Verfahren, das konische und runde Formen erzeugt. Wenn Ihr Projekt solche Formen und Produkte benötigt, sollten Sie sich für dieses Verfahren entscheiden. Das CNC-Fräsen hingegen ist ein komplexes Verfahren, das komplizierte Formen erzeugt. Daher sollten Sie sich für dieses Verfahren entscheiden, wenn Sie Taschen und Schlitze auf einer ebenen Fläche herstellen möchten.
- Verstehen Sie das Produktionsvolumen und die Geschwindigkeit der einzelnen Verfahren. Das CNC-Drehen beispielsweise ist schneller und schafft mehr Projekte in kürzerer Zeit. Daher ist es effizient für die Produktion größerer Mengen in großem Maßstab. Das CNC-Fräsen hingegen ist ein etwas langsameres Verfahren mit geringerem Produktionsvolumen. Es eignet sich daher für die Produktion von kleinen bis mittleren Stückzahlen.
- Berücksichtigen Sie bei jedem Verfahren die Oberflächengüte und die Glätte des Ausgangsprodukts. Beim CNC-Drehen werden zum Beispiel Formen hergestellt, die keine weitere Nachbearbeitung benötigen. Sie sind von Natur aus glatt. Auf der anderen Seite sind die Endprodukte beim CNC-Fräsen hochpräzise, erfordern aber eine Nachbearbeitung.
- Und schließlich sollten Sie sich über die Kosten beider Verfahren im Klaren sein. CNC-Drehen ist die beste Option für einen kosteneffizienten Betrieb mit begrenzter Formherstellung. Nehmen wir jedoch an, Sie haben ein hohes Budget und Ihr Projekt erfordert komplizierte und präzise Formen. In diesem Fall ist das CNC-Fräsen eine geeignete Option.
Schlussfolgerung
CNC-Fräsen und Drehen sind zwei moderne Fertigungsverfahren. Beide erzeugen verschiedene Formen mit Hilfe von CNC-Systemen. Diese Verfahren unterscheiden sich jedoch in mehreren Punkten. In diesem Artikel werden die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Verfahren erläutert. Beim CNC-Fräsen zum Beispiel werden mit Hilfe von Fräsmaschinen kompliziertere 3D-Formen hergestellt. Die Schneidwerkzeuge bewegen sich entlang von fünf Achsen und tragen das Material von allen Seiten ab. Außerdem ist es ein teures Verfahren, dessen Bedienung bestimmte Fähigkeiten erfordert. CNC-Drehen hingegen ist ein einfaches Verfahren, bei dem eine CNC-Drehmaschine zur Herstellung runder und zylindrischer Formen verwendet wird. Es ist ein kosteneffizientes Verfahren, das grundlegende Kenntnisse erfordert.