CNC-Bearbeitung ist ein Begriff, der häufig in Fertigungs- und Industrieanwendungen verwendet wird. Aber was genau ist CNC? Und was ist eine CNC-Maschine?

CNC 101: Der Begriff CNC steht für „Computer Numerical Control“, und die Definition der CNC-Bearbeitung besagt, dass es sich um einen subtraktiven Herstellungsprozess handelt, bei dem typischerweise computergesteuerte Steuerungen und Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, um Materialschichten von einem Rohteil – dem so genannten Rohling – zu entfernen Werkstück – und produziert ein maßgeschneidertes Teil. Dieses Verfahren eignet sich für eine Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe, Holz, Glas, Schaumstoff und Verbundwerkstoffe, und findet in einer Vielzahl von Branchen Anwendung, beispielsweise in der großen CNC-Bearbeitung, der Bearbeitung von Teilen und Prototypen für die Telekommunikation und CNC Bearbeitung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt, die engere Toleranzen erfordern als andere Branchen. Beachten Sie, dass es einen Unterschied zwischen der CNC-Bearbeitungsdefinition und der CNC-Maschinendefinition gibt – die eine ist ein Prozess und die andere eine Maschine. Eine CNC-Maschine (manchmal fälschlicherweise als C- und C-Maschine bezeichnet) ist eine programmierbare Maschine, die in der Lage ist, die Vorgänge der CNC-Bearbeitung autonom durchzuführen.

Die CNC-Bearbeitung als Fertigungsverfahren und Dienstleistung ist weltweit verfügbar. CNC-Bearbeitungsdienstleistungen finden Sie problemlos in Europa sowie in Asien, Nordamerika und anderswo auf der Welt.

Subtraktive Fertigungsverfahren wie die CNC-Bearbeitung werden häufig im Gegensatz zu additiven Fertigungsverfahren wie dem 3D-Druck oder formativen Fertigungsverfahren wie dem Flüssigspritzguss dargestellt. Während subtraktive Prozesse Materialschichten vom Werkstück entfernen, um individuelle Formen und Designs zu erzeugen, fügen additive Prozesse Materialschichten zusammen, um die gewünschte Form zu erzeugen, und formative Prozesse verformen und verdrängen das Ausgangsmaterial in die gewünschte Form. Der automatisierte Charakter der CNC-Bearbeitung ermöglicht die Herstellung hoher Präzision und Genauigkeit, einfacher Teile und Kosteneffizienz bei der Erfüllung einmaliger und mittelgroßer Produktionsläufe. Obwohl die CNC-Bearbeitung bestimmte Vorteile gegenüber anderen Fertigungsverfahren aufweist, sind der erreichbare Grad an Komplexität und Komplexität bei der Teilekonstruktion und die Kosteneffizienz bei der Herstellung komplexer Teile begrenzt.

Obwohl jeder Herstellungsprozess seine Vor- und Nachteile hat, konzentriert sich dieser Artikel auf den CNC-Bearbeitungsprozess und beschreibt die Grundlagen des Prozesses sowie die verschiedenen Komponenten und Werkzeuge der CNC-Maschine. Darüber hinaus untersucht dieser Artikel verschiedene mechanische CNC-Bearbeitungsvorgänge und stellt Alternativen zum CNC-Bearbeitungsprozess vor.

Auf einen Blick behandelt dieser Leitfaden Folgendes:

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Die CNC-Bearbeitung ist eine Weiterentwicklung des Bearbeitungsprozesses mit numerischer Steuerung (NC), bei dem Lochstreifenkarten zum Einsatz kamen. Die CNC-Bearbeitung ist ein Herstellungsprozess, bei dem computergesteuerte Steuerungen zum Betrieb und zur Manipulation von Maschinen- und Schneidwerkzeugen eingesetzt werden, um Ausgangsmaterial – z. B. Metall, Kunststoff, Holz, Schaumstoff, Verbundwerkstoff – zu formen usw. – in kundenspezifische Teile und Designs. Während der CNC-Bearbeitungsprozess verschiedene Möglichkeiten und Vorgänge bietet, bleiben die Grundprinzipien des Prozesses bei allen weitgehend gleich. Der grundlegende CNC-Bearbeitungsprozess umfasst die folgenden Phasen:

Der CNC-Bearbeitungsprozess beginnt mit der Erstellung eines 2D-Vektor- oder 3D-Volumenteil-CAD-Designs entweder intern oder durch ein CAD/CAM-Designdienstleistungsunternehmen. Mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) können Designer und Hersteller ein Modell oder eine Darstellung ihrer Teile und Produkte zusammen mit den erforderlichen technischen Spezifikationen wie Abmessungen und Geometrien für die Herstellung des Teils oder Produkts erstellen.

Entwürfe für CNC-bearbeitete Teile sind durch die Fähigkeiten (oder Unfähigkeiten) der CNC-Maschine und der CNC-Werkzeuge eingeschränkt. Beispielsweise sind die meisten CNC-Werkzeugmaschinen zylindrisch, daher sind die durch den CNC-Bearbeitungsprozess möglichen Teilegeometrien begrenzt, da die Werkzeuge gekrümmte Eckabschnitte erzeugen. Darüber hinaus schränken die Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials, die Werkzeugkonstruktion und die Spannmöglichkeiten der Maschine die Gestaltungsmöglichkeiten weiter ein, wie z. B. die minimale Teiledicke, die maximale Teilegröße sowie die Einbeziehung und Komplexität interner Hohlräume und Merkmale.

Sobald der CAD-Entwurf fertiggestellt ist, exportiert der Designer ihn in ein CNC-kompatibles Dateiformat wie STEP oder IGES.