CNC oder manuell: Welche dieser beiden Technologien ist besser? Warum entscheiden sich immer mehr Zerspanungsbetriebe für die computergestützte numerische Steuerung? Um herauszufinden, welches dieser beiden Bearbeitungsverfahren für Sie das richtige ist, müssen Sie die Eigenschaften beider kennen.
Was sind konventionelle Werkzeugmaschinen?
Werkzeugmaschinen gibt es seit Tausenden von Jahren. Die Drehmaschine soll die erste erfundene Werkzeugmaschine gewesen sein und sah natürlich ganz anders aus als heute. In der gesamten Menschheitsgeschichte und bis zum Aufkommen der CNC erfüllten konventionelle Werkzeugmaschinen ihren Zweck: den Menschen die Arbeit zu erleichtern.
Zu den konventionellen Werkzeugmaschinen zählen Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen, Pressen, Biegemaschinen und vieles mehr. All diese Maschinen haben eines gemeinsam: den Eingriff des Bedieners. Damit sie einwandfrei funktionieren, müssen die Maschinenbediener in der Fertigung ihr Wissen, ihr Geschick und ihre Kraft einsetzen, um das Werkstück zu bearbeiten.
Manche sehr komplexe Werkstücke erfordern sehr enge Toleranzen. Solche Teile lassen sich bei konventionellen Maschinen zum Beispiel nur auf Schleifmaschinen bearbeiten. Die Schleifmaschine ist unglaublich leistungsfähig, verlangt jedoch große Präzision und viel Arbeit vom Bediener. Außerdem ist sie von sich aus eine ziemlich langsame Maschine.
Für die Arbeit mit gewöhnlichen Maschinen braucht man qualifizierte Bediener. So sind Berufe wie der des Dreher-Fräsers entstanden.
Vorteile gewöhnlicher Maschinen
CNC oder manuell: Welche Vorteile haben Letztere für die metallverarbeitende Industrie? Eine manuelle Maschine ist deutlich günstiger als eine Maschine mit computergestützter numerischer Steuerung. Deshalb ist sie die beste Wahl für Werkstätten, die kleine Stückzahlen fertigen oder über ein knappes Budget verfügen.
Wenn in Ihrer Werkstatt zum Beispiel Drehen zum Alltag gehört, die Maschine aber nicht so oft eingesetzt wird, genügt eine der verschiedenen Drehmaschinenarten. Wird dagegen in Serie produziert und ist dies die am häufigsten genutzte Maschine, brauchen Sie möglicherweise eine CNC. Außerdem eignet sich die manuelle Bearbeitung ideal für Metallteile, aber auch für Kunststoffteile. Bei den Metallteilen handelt es sich um einfache Werkstücke. Auch die Bearbeitungskosten sind niedriger als bei anderen Verfahren.
CNC oder manuell: Warum die computergestützte numerische Steuerung?
Die computergestützte numerische Steuerung, kurz CNC, arbeitet im Gegensatz zu manuellen Maschinen über einen Rechner. Dadurch werden Werkzeugmaschinen automatisch. Maschinen mit dieser Technologie, die ebenfalls Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Bohrmaschinen usw. sein können, haben einen integrierten Rechner, der den erforderlichen Bearbeitungsprozess am Werkstück ausführt.
Die Maschine selbst, die über einen ausgeklügelten Werkzeughalter verfügt, kann zum Beispiel zwischen Fräsern und Bohrern wechseln, wenn an einem Werkstück zwei verschiedene Bearbeitungen ausgeführt werden sollen. Damit dieser Werkzeugwechsel erfolgen kann, muss zuvor eine Konstruktion des Werkstücks erstellt werden. Dafür werden externe Rechner mit computergestützter Konstruktionssoftware (CAD) und Fertigungssoftware (CAM) eingesetzt.
Ist das Werkstück konstruiert, muss der Bediener es in die alphanumerische CNC-Sprache übersetzt in die Maschine eingeben. Die Maschine kann manuell programmiert oder mit einem bereits vorhandenen Programm beladen werden. Das genügt, damit der Rechner weiß, was er tun muss, um die Computerkonstruktion in die Realität umzusetzen.
Welche Vorteile hat die CNC?
CNC oder manuell: Warum ist die CNC die beste Option? Die CNC ist eine gute Wahl, wenn Sie eine Zerspanungswerkstatt betreiben, in der die Serienfertigung von Werkstücken oder die Herstellung sehr komplexer Teile erforderlich ist. Denn die CNC ist trotz ihrer vielen Vorteile (die wir im Folgenden analysieren) eine teure Technologie. Die Investition in eine CNC-Maschine kann sich mit der Zeit amortisieren, sofern die Produktionsrate stimmt.
Eine Maschine mit computergestützter numerischer Steuerung ist sehr vielseitig und präzise, weshalb viele große Industriebetriebe sie einsetzen. Die Werkstücke sind unglaublich komplex, und es lassen sich alle Arten von Werkstoffen bearbeiten: vom Metallschneiden über Lasergravur bis zu Arbeiten an Glas. Da CNC-Maschinen automatisch arbeiten, erfordern sie außerdem einen minimalen menschlichen Eingriff; ein einzelner Bediener kann gleichzeitig mit mehreren CNC-Maschinen arbeiten.
Da die CNC eine Technologie ist, die über einen Rechner arbeitet, ist der menschliche Fehler praktisch ausgeschlossen. Der Rechner übernimmt alle für die Aufgabe nötigen Berechnungen. Die Maschine bestimmt das benötigte Werkzeug, die Schnittgeschwindigkeit, die Zustelltiefe usw. Die Ergebnisse sind daher von hoher Qualität, sehr präzise und – wenn das Werkstück es verlangt – mit anspruchsvollen Toleranzen.
CNC-Maschinen können am selben Werkstück verschiedene Bearbeitungsarten ausführen, ohne dass das Werkstück neu positioniert werden muss. Der Bediener spannt das Werkstück in das Futter ein (das kann auch ein Roboterarm übernehmen), und die Maschine beginnt zu arbeiten; muss beim Einsatz des Fräsers auf den Bohrer gewechselt werden, tauscht die Maschine das Werkzeug automatisch. Wird ein größerer Neigungswinkel benötigt, positioniert die Maschine das Werkstück so, wie es am besten passt, ohne dass der Bediener eingreifen muss.
Schließlich sind die Bearbeitungen schneller, was die Lieferzeiten verkürzt und die Produktionsrate verbessert.