Im Bereich der Präzisionsbearbeitung gibt es zwei Arten von CNC-Maschinen, die für die überwiegende Mehrheit der Metallzerspanungsaufgaben verantwortlich sind: CNC-Fräsmaschinen und CNC-Drehmaschinen. Obwohl beide durch subtraktive Fertigung Material entfernen, weisen sie erhebliche Unterschiede in der mechanischen Struktur, den kinematischen Eigenschaften und der idealen Werkstückgeometrie auf. Das Verständnis dieser technischen Unterschiede ist entscheidend für fundierte Entscheidungen in der Werkstatt.

Wesentliche mechanische Unterschiede:

Bei einer CNC-Fräsmaschine dreht sich das Schneidwerkzeug, während das Werkstück stationär bleibt oder sich linear entlang der X-, Y- und Z-Achse bewegt. Das rotierende Werkzeug (normalerweise ein Schaftfräser, Planfräser oder Kugelfräser) schneidet Material, während es in das Werkstück schneidet.

In einer CNC-Drehmaschine dreht sich das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit, während das am Werkzeugrevolver oder Werkzeugständer befestigte stationäre Werkzeug in das Material eingeführt wird, um Späne zu entfernen. Die Hauptschneidbewegung erfolgt durch die Drehung der Spindel, nicht durch die Drehung des Werkzeugs.

Werkstückgeometrie:

CNC-Drehmaschinen sind selbstverständlich in der Lage, achsensymmetrische Teile herzustellen – Bauteile, deren geometrische Formen symmetrisch um eine Mittelachse sind. Gängige Beispiele sind Wellen, Buchsen, Riemenscheiben, Gewindestangen und Lagerzapfen. Jedes Merkmal, das durch eine Kontur definiert werden kann, die sich um eine Mittellinie dreht, eignet sich gut für Drehprozesse.

CNC-Fräsmaschinen zeichnen sich durch die Bearbeitung prismatischer Teile aus – Komponenten mit flachen Oberflächen, Nuten, Schlitzen, Stufen und nichtzylindrischen Formen. Motorhalterungen, Formhohlräume, Verteilerkörper und Strukturrahmen sind typische Anwendungsszenarien für das Fräsen.

Viele praktische Teile erfordern die gleichzeitige Durchführung beider Prozesse. Möglicherweise müssen entlang der Länge einer Welle Keilnuten gefräst werden. Möglicherweise muss der Außendurchmesser eines Flansches gedreht und Schraubenlöcher in die Oberfläche gebohrt werden. In solchen Fällen kann ein Multitasking-CNC-Bearbeitungszentrum, das mit einem beweglichen Werkzeug ausgestattet ist, sowohl Drehen als auch Fräsen in einer einzigen Aufspannung durchführen, wodurch die Notwendigkeit entfällt, das Teil zwischen Maschinen zu transportieren.

Maschinenstruktur und Wellenkonfiguration

CNC-Fräsmaschinen basieren auf einem festen Werkstücktisch und einer beweglichen Spindel. In einem vertikalen Bearbeitungszentrum ist die Spindel vertikal ausgerichtet und bewegt sich in Richtung der Z-Achse, während der Arbeitstisch für die Bewegung in der X- und Y-Achse verantwortlich ist. In einem horizontalen Bearbeitungszentrum ist die Spindel horizontal angeordnet, was die Spanabfuhr bei schwerer Zerspanung erleichtert. Die Spindel wird von Präzisionslagern getragen und von einem Servomotor angetrieben. Bei Aluminium kann die Drehzahl mehr als 10.000 U/min betragen, während sie bei Stahl zwischen 4.000 und 6.000 U/min liegt.

Ob man sich für eine CNC-Fräsmaschine oder eine CNC-Drehmaschine entscheidet, hängt letztendlich von der Geometrie des Teils und den Produktionsanforderungen ab. Für Teile mit vollständig prismatischer Form ist eine Fräsmaschine unerlässlich. Für Teile mit vorwiegend kreisförmigen Formen ist eine Drehmaschine die richtige Wahl. Wenn für ein Bauteil sowohl zylindrische als auch nichtzylindrische Merkmale erforderlich sind, kann ein mit angetriebenen Werkzeugen ausgestattetes Drehzentrum oder ein komplettes Fünf-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrum diese beiden Prozesse in einen Arbeitsablauf integrieren. Für weitere Informationen zu unseren Produkten kontaktieren Sie bitte unser Team!