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Geschichte

CNC-Maschinen sind elektromechanische Geräte, die Werkzeuge in der Werkstatt mit Hilfe von Computerprogrammiereingaben manipulieren. Der Name "CNC" steht eigentlich für Computer Numerical Control und stellt eine von zwei gängigen Methoden dar (3D-Drucktechnologie wie SLA, SLS/SLM und FDM ist die andere), um Prototypen aus einer digitalen Softwaredatei zu generieren.

Wie es funktioniert

Die Zerspanung im Allgemeinen ist eine Möglichkeit, ein Rohmaterial, wie z. B. einen Kunststoffblock, zu transformieren und durch einen kontrollierten Materialabtragsprozess zu einem fertigen Produkt (in der Regel ein Prototypenteil) zu gelangen. Ähnlich wie die andere Technologie zur Entwicklung von Prototypen, FDM (3D-Druck), stützt sich CNC auf digitale Anweisungen aus einer Computer Aided Manufacturing (CAM) oder Computer Aided Design (CAD)-Datei wie Solidworks 3D. Die CNC-Maschine interpretiert das Design als Anleitung zum Schneiden von Prototypenteilen. Die Möglichkeit, Computergeräte zur Steuerung von Werkzeugmaschinen zu programmieren, steigert die Produktivität in der Werkstatt schnell, indem die hochtechnischen und arbeitsintensiven Prozesse automatisiert werden. Automatisierte Schnitte verbessern sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit, mit der Prototypenteile erstellt werden können - insbesondere wenn das Material kritisch ist (wie es bei Polypropylen der Fall ist - lesen Sie mehr über Polypropylen).

Arten von CNC-Maschinen

CNC-Maschinen lassen sich in der Regel in eine der beiden allgemeinen Kategorien einteilen: konventionelle Bearbeitungstechnologien und neuartige Bearbeitungstechnologien:

Konventionelle Technologien:
Bohrer: Bei Bohrern wird ein Bohrer gedreht und der Bohrer bewegt und in Kontakt mit einem stationären Block aus Rohmaterial gebracht.

Drehmaschinen: Drehmaschinen, so ziemlich das Gegenteil von Bohrern, drehen den Materialblock gegen den Bohrer (anstatt den Bohrer zu drehen und ihn mit dem Material in Kontakt zu bringen). Drehmaschinen kommen in der Regel mit dem Material in Kontakt, indem sie ein Schneidwerkzeug seitlich bewegen, bis es nach und nach das sich drehende Material berührt.

Fräsmaschinen: Fräsmaschinen sind wohl die heute am weitesten verbreitete CNC-Maschine. Dabei werden rotierende Schneidwerkzeuge verwendet, um Material aus dem Lagerwerk zu entfernen.

Neuartige Technologien:

Elektrische und/oder chemische Bearbeitung: Es gibt eine Reihe neuartiger Technologien, die spezielle Techniken zum Schneiden von Material verwenden. Beispiele hierfür sind die Elektronenstrahlbearbeitung, die elektrochemische Bearbeitung, die Funkenerosion (EDM), die photochemische Bearbeitung und die Ultraschallbearbeitung. Die meisten dieser Technologien sind hochspezialisiert und werden in besonderen Fällen für die Massenproduktion mit einer bestimmten Art von Material eingesetzt.

Andere Schneidmittel: Es gibt eine Reihe anderer neuartiger Technologien, die unterschiedliche Medien zum Schneiden von Material verwenden. Beispiele hierfür sind Laserschneidmaschinen, Autogenschneidmaschinen, Plasmaschneidmaschinen und Wasserstrahlschneidtechnik.

Anwendung für Rapid Prototyping

CNC-Maschinen waren der erste große Durchbruch auf dem Gebiet des Rapid-Prototyping. Vor der numerischen Steuerung (im Falle der Lochstreifentechnik) und der computergestützten numerischen Steuerung (mit analoger und digitaler Berechnung) mussten Teile von Hand bearbeitet werden. Dies führte ausnahmslos zu größeren Fehlermargen bei Endprodukten und noch mehr, wenn Maschinen manuell für die Fertigung in größerem Maßstab eingesetzt wurden.