Eine CNC-Fräsmaschine ist eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken, die mit einem mehrschneidigen Schneidwerkzeug, dem sogenannten Fräser, Späne (Materialreste) abträgt. Der Fräser sitzt in einem rotierenden Spindelkopf, während das Werkstück auf einem Tisch oder Hauptschlitten gespannt wird. Diese Maschinen können Bewegungen in drei Achsen ausführen: auf und ab, links und rechts sowie vor und zurück.
So formuliert trifft diese Definition allerdings ebenso auf konventionelle, mechanisch-manuell betriebene Fräsmaschinen zu. CNC-Fräsmaschinen unterscheiden sich durch ihre elektromechanische Arbeitsweise: Ihre Arbeitsgänge werden von einem Rechner ausgeführt, der die verschiedenen Schnittparameter steuert. CNC steht für „Computerized Numerical Control“ (computergestützte numerische Steuerung), das System, mit dem diese Maschinen arbeiten.
Wichtige Aspekte bei CNC-Fräsmaschinen
Um herauszufinden, ob eine CNC-Fräsmaschine für Sie nützlich sein kann, sollten Sie verschiedene Faktoren hinsichtlich ihrer technischen Daten, ihrer Arbeitsweise und ihrer Möglichkeiten berücksichtigen.
CNC-Fräsmaschine vs. konventionelle Fräsmaschine
Eine Besonderheit dieser Maschinen ist, dass im Gegensatz zu konventionellen Fräsmaschinen der Kopf, der den Fräser trägt, nicht immer feststeht: Er kann sich um das Werkstück bewegen, um die gewünschten Schnitte einfacher und flexibler auszuführen.
Bei manchen CNC-Fräsmaschinen gibt es sogar keinen Hauptschlitten, der das Werkstück bewegt; es bleibt in einer festen Position. Das kann bei Maschinen der Fall sein, die vor allem für die Bearbeitung von Holz, Kunststoff oder Glas ausgelegt sind.
Verschiedene Modelle von CNC-Fräsmaschinen
Andere Modelle verfügen sowohl über einen beweglichen Schlitten als auch über einen beweglichen Kopf, die von der CNC-Steuerung bewegt werden. In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass sich manche konventionelle Fräsmaschinen auf CNC umrüsten lassen, und zwar mit speziell dafür entwickelten Nachrüstsätzen. Schließlich verwenden die meisten CNC-Fräsmaschinen dieselben beweglichen Teile wie konventionelle Maschinen.
Grob lassen sich vollständig computergesteuerte CNC-Fräsmaschinen, halbautomatische CNC-Fräsmaschinen und nachgerüstete CNC-Fräsmaschinen (umgebaute konventionelle Modelle) unterscheiden.
Unabhängig vom Modell kann das Werkstück von jeder erforderlichen Seite geschruppt werden – mit weitaus höherer Präzision, Geschwindigkeit und Effizienz als bei herkömmlichen Fräsmaschinen.
Einsatzbereiche einer CNC-Fräsmaschine
Die Einsatzbereiche dieser Werkzeugmaschine reichen von kleinen Kunstwerkstätten über Unternehmen für digitales Design und digitale Fertigung bis hin zur Massenproduktion in großen Fabriken. Deshalb unterscheiden sich CNC-Fräsmaschinen nicht nur in Bauart und Modell, sondern auch in Größe und Produktionskapazität.
Aus demselben Grund gibt es auch zahlreiche Arten und Größen von Fräsern. Es gibt Ausführungen, die für Bohrungen, Nuten, Kanten, ebene Flächen, Zahnradverzahnungen und vieles mehr ausgelegt sind. Der Schwerpunkt liegt auf dem Fräsen von Metallen wie Aluminium, doch eignen sie sich auch sehr gut für die Bearbeitung von Holz oder PVC.
CNC-Fräsmaschine vs. Drehmaschine
Diese Werkzeugmaschine unterscheidet sich in mehrfacher Hinsicht von einer Drehmaschine. Der markanteste Unterschied ist jedoch, dass ihr Schneidwerkzeug (der Fräser) mehrere Schneiden hat, während der Drehmeißel nur eine einzige Schneide besitzt. Genau deshalb gilt sie als Fräswerkzeug und nicht als einschneidiges Schneidwerkzeug.
Wann lohnt sich eine CNC-Fräsmaschine?
CNC-Fräsmaschinen können komplexere Aufgaben erledigen als konventionelle Maschinen, vor allem weil sich mit ihnen Bewegungen programmieren lassen, die mit manuell betätigten Hebeln und Handrädern nicht möglich wären. Einige Gründe, die für eine dieser modernen Maschinen sprechen:
- Unverzichtbar für komplexe Formen: Eine CNC-Fräsmaschine kann für Sie interessant sein, wenn Sie diagonale Linien, Kreise oder komplexe dreidimensionale Formen fertigen müssen.
- Höhere Designqualität: Einige CNC-Fräsmaschinen verfügen über einen Bildschirm mit CAD-Software (rechnergestütztes Konstruieren), mit der sich sehr detaillierte Entwürfe direkt an der Maschine erstellen und anschließend mit höherer Präzision umsetzen lassen.
- Gleichmäßigkeit in der Serienfertigung: Für jede Fräsbearbeitung in der Serienfertigung eines bestimmten Produkts sorgen CNC-Ausführungen für eine höhere Gleichmäßigkeit zwischen den gefertigten Teilen.
- Effizientere Produktivität: Eine CNC-Fräsmaschine erledigt Aufträge schneller, was eine höhere Produktionsleistung bedeutet und sogar den Materialeinsatz optimiert.
Abschließend ist zu bedenken, dass es unzählige Modelle gibt und sich daher kaum klar abgegrenzte Typen benennen lassen. Jeder Hersteller entwickelt verschiedene Modelle, um jeden Fräsbedarf abzudecken. Es sei daher klargestellt, dass nicht jede CNC-Fräsmaschine für Sie geeignet ist; es empfiehlt sich, für jeden Anwendungsfall sorgfältig nach dem passenden Modell zu suchen.