Wie CNC-Drehmaschinentechnologie dem Fertigungssektor hilft

Möchten Sie Ihre Produktionskapazitäten steigern und der Konkurrenz einen Schritt voraus sein? Für die Technologie der Computer Numerical Control (CNC) sollten Sie sich auf jeden Fall entscheiden. Nach Angaben des National Institute of Standards and Technology (NIST) steigert die CNC-Technologie die Produktionseffizienz um bis zu 85 %, was es zu einer zentralen Kraft in der modernen Fertigung macht. Insbesondere hat es bessere Teile und eine höhere Genauigkeit in die Fertigung gebracht, einschließlich der Verwendung von CNC-Drehmaschinen. Der vorliegende Artikel konzentriert sich auf die Vorteile der CNC-Drehmaschine, wie ihr Einsatz die Produktion steigert und wie man vertikale und horizontale CNC-Drehmaschinen vergleichen kann.

Wir erfahren außerdem, wie CNC-Technologie den Bearbeitungsprozess verbessert und helfen Ihnen, die geeignete Drehmaschine für Ihr Unternehmen zu finden.

Was ist das Grundprinzip einer CNC-Drehmaschine?

CNC-Drehmaschine ist eine Maschine, die entwickelt wurde, um Schneid-, Bohr- und Dreharbeiten an Materialien mit hoher Präzision und Geschwindigkeit durchzuführen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken verfügen CNC-Drehmaschinen über spezielle rechnerische Methoden, um zahlreiche Faktoren der Materie zu regulieren. Dies reduziert den Einsatz menschlicher Eingriffe, die zu Fehlern führen können, und erhöht somit die Genauigkeit der durchgeführten Bearbeitung.

CNC-Drehmaschinen werden im Wesentlichen dazu verwendet, das Werkstück gegen einen Drehmeißel zu halten, der das Werkstück dreht und gleichzeitig schneidet, bohrt und Gewinde schneidet. CNC-Drehmaschinen sind je nach den Anforderungen für die jeweilige Aufgabe entweder in vertikaler oder horizontaler Konfiguration erhältlich und jede hat ihre einzigartigen Stärken.

Vertikale vs. horizontale CNC-Drehmaschine: Auswahl der besten Drehmaschine

Vertikale CNC-Drehmaschinen:

Eine CNC-Drehmaschine ist ein hochentwickeltes Gerät, das dazu dient, das Drehen, Bohren und Schneiden verschiedener Materialien präzise durchzuführen. Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass die CNC-Drehmaschinen nicht wie herkömmliche Drehmaschinen manuelle Steuerungen verwenden. Stattdessen verfügen sie über Computersysteme, die über eine Schnittstelle mehrere Parameter des Bearbeitungsprozesses steuern.

Der Hauptzweck einer CNC-Drehmaschine besteht darin, ein Stück Material mit einem Schneidwerkzeug gegen eine Mitte zu drehen, das die gewünschte Form entsprechend schneidet, biegt oder bohrt. CNC-Drehmaschinen können je nach Arbeitsanforderungen vertikal oder horizontal sein; Für jede Struktur gibt es geeignete Bearbeitungsanwendungen.

Horizontale CNC-Drehmaschinen:

Der horizontale CNC-Drehmaschine verfügt über Funktionen wie Präzisions-Marmorbetten und hydrostatische Spindeln und ist leichtgewichtig mit Partikeldämpfung, um eine hohe Genauigkeit zu erreichen. Diese Eigenschaften tragen dazu bei, die dynamische Leistung zu verbessern; es kommt zu einer Reduzierung des Schwingungspegels und damit zu einer höheren Eigenfrequenz; gewünschte Bearbeitungsleistung.

Spezialisierte horizontale CNC-Drehmaschinen

Einige der spezialisierten horizontalen CNC-Drehmaschinen verfügen über Lenkstangen für Automobile mit Bearbeitungsvorrichtungen, wobei spezielle Spindelkästen das Design unterstützen und so den Arbeitsaufwand minimieren. Diese Drehmaschinen verfügen über horizontal angeordnete Spindeln und eignen sich daher zum Drehen langer zylindrischer Produkte wie Wellen. Aufgrund ihrer Steifigkeit im Einsatz, der hohen Schnittgeschwindigkeit und der einfachen Spanabfuhr sind sie auch für die Massenproduktion geeignet.

Wahl zwischen vertikalen und horizontalen Drehmaschinen:

Der Typ der verwendeten CNC-Drehmaschine, vertikal oder horizontal, hängt von den Abmessungen des Werkstücks, seinem Schwierigkeitsgrad und der erforderlichen Serienfertigung ab. Vertikale CNC-Drehmaschinen sind aufgrund ihres hohen Drehmoments und ihrer kompakten Bauweise einzigartig für starre, große oder komplexe Werkstücke, obwohl einige Maschinen vibrieren können.

Horizontale CNC-Drehmaschinen bieten jedoch eine höhere Genauigkeit und schnelleres Schneiden, um die Produktion von zylindrischen Waren mit geringem Querschnitt zu verbessern. Während die Vertikaldrehmaschine speziell für den Einsatz in Bereichen wie der Automobilindustrie konzipiert ist, findet die Horizontaldrehmaschine in fast allen Bereichen breite Anwendung.

Wie verbessern CNC-Drehmaschinen Präzision und Effizienz?

1. Leichte CNC-Drehmaschinen und Vibrationskontrolle für die Präzisionsfertigung

CNC-Drehmaschinen mit neuer Leichtbauweise und Partikeldämpfer-Technologie ermöglichen hervorragende Leistung und geringere Vibrationen. Sie verringern ihr Gewicht um bis zu 50 Pfund so viel wie möglich. 8% macht sie bei Hochgeschwindigkeitsproduktionen effizienter, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen. Diese verbesserte Art der Vibrationskontrolle verbessert die Oberflächengüte und die Haltbarkeit von Werkzeugen, was in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie von entscheidender Bedeutung ist. Dies ist bei vertikalen und horizontalen CNC-Drehmaschinen spürbar und sorgt für einen reibungslosen und effizienten Betrieb.

2. Verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit und schnellere Einrichtung durch CNC-Programmierung

Die computergesteuerte numerische Programmierung trägt dazu bei, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten und Werkzeugwegabweichungen zu minimieren, die zu Fehlern in den Teilen führen können. Eine solche Genauigkeit ist in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie von entscheidender Bedeutung, in denen die Abmessungen von Teilen und Komponenten stark reguliert sind. Allerdings reduzieren sich bei den CNC-Drehmaschinen auch die Rüstzeiten, da sie schnell umprogrammiert werden können und somit ist die Produktivität der Drehmaschine der herkömmlicher Maschinen überlegen.

3. Multifunktionalität und Hybrid-CNC-Maschinen für Vielseitigkeit

Mit Anbaugeräten an einer CNC-Drehmaschine sind viele verschiedene Arbeitsgänge wie Drehen, Gewindeschneiden, Bohren usw. möglich. Hybrid-CNC-Maschinen zum Drehen und Fräsen fassen sowohl Dreh- als auch Fräsvorgänge in einer einzigen Aufspannung zusammen und bieten ein breiteres Spektrum an Geometrien als herkömmliche Drehsysteme. Darüber hinaus erhöht es die Flexibilität und Leistung in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Metallverarbeitung und Automobilindustrie.

4. Automatisierung und optimierte Schnittgeschwindigkeiten für Produktionseffizienz

Die Automatisierung von CNC-Drehmaschinen reduziert manuelle Eingriffe und verringert Fehler, da die Maschinen präzise arbeiten. Höhere Schnittgeschwindigkeiten, die entsprechend den mechanischen Eigenschaften erreicht und reguliert werden, verbessern die Zykluszeit und die Langlebigkeit der Schneidwerkzeuge. In Verbindung mit Automatisierung und optimierten Geschwindigkeiten führt dies zu effizienteren Fertigungsabläufen, kontrolliert die Arbeitskosten und macht die Hersteller kompetenter.

5. Präzisionsfertigung und Vibrationskontrolle für Qualitätsteile

CNC-Drehmaschinen bieten eine höhere Maßgenauigkeit, was unter anderem bei der Herstellung medizinischer Geräte und Flugzeuge von größter Bedeutung ist. Eine ordnungsgemäße Vibrationskontrolle sorgt für gleichmäßige Oberflächen und sorgt für eine lange Lebensdauer der Werkzeuge. Da es über eine integrierte Steuerung der Spannung des in CNC-Drehmaschinen verwendeten Riemens verfügt, erfolgt die Bearbeitung gleichmäßig und es kommt nicht zu einer ungleichmäßigen Produktion von Teilen minderer Qualität, wodurch der Ausschuss minimiert wird.

Was sind die Anwendungen der CNC-Drehmaschinentechnologie?

1. Werkstattprogrammierung

CNC-Drehmaschinen vom Revolvertyp sind besonders nützlich für viele Computerprogrammierungsanwendungen in Maschinenwerkstätten. Sie beherrschen die Spann- und Stangenbearbeitung und ermöglichen so vielfältige Bearbeitungen. Diese Fähigkeiten sind von Vorteil, wenn man mehrere Setups sehr feinfühlig handhabt, was sie in Maschinenwerkstätten sehr nützlich macht. CNC-Drehmaschinentechnologie steigert die Produktion durch die Automatisierung zeitaufwändiger Prozesse und ist daher von entscheidender Bedeutung in Branchen, die eine hohe Präzision erfordern.

2. Zusätzliche Anbaugeräte und vielseitige Einsatzmöglichkeiten

Komponenten wie Schleifspindeln oder CNC-Drehmaschinen können ein neues Maß an funktionaler Vielseitigkeit bieten. Dies ermöglicht es einer CNC-Drehmaschine, Operationen in einer einzigen Aufspannung durchzuführen und zu schleifen. Solche Anbaugeräte müssen mit Hilfe einer High-Level-Software betrieben werden, um den Betrieb der Schleifscheibe zu verwalten. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es den CNC-Drehmaschinen, verschiedene Bearbeitungsanforderungen zu erfüllen und beweist gleichzeitig die Vielseitigkeit moderner CNC-Technologie.

3. Kontrolle der Oberflächenrauheit und hohe Präzision

Neue Methoden in der CNC-Drehtechnik, wie zum Beispiel künstliche neuronale Netze (KNN), ermitteln die Oberflächenrauheit. Zufriedenstellende Oberflächengüten und die für das Werkstück erforderliche Maßgenauigkeit können daher durch die Optimierung der Schnittparameter mithilfe von Vorhersagemodellen auf CNC-Drehmaschinen erreicht werden. Diese hohe Präzision ist in Bereichen unerlässlich, in denen die Ebenheit der Oberfläche und die Abmessungen entscheidende Faktoren sind. Von der Anwendung von ANN auf CNC-Drehmaschinen zeigt dieses Dokument auch, wie die Technologie die Bearbeitungsstabilität und die Ausgabequalität verbessert.

4. Bildungsmodelle und Zugänglichkeit

Die Entwicklung erschwinglicher CNC-Holzdrehmaschinen ist eine gangbare Möglichkeit ITTN kann den Einsatz von CNC-Technologie, insbesondere in Bildungseinrichtungen, verbreiten. Diese Modelle können die Kosten für Produktion und Aufenthaltsraum erheblich minimieren und dienen als hilfreiches Lerngerät für Studenten und Bastler. Durch neue, leichte und kostengünstige Konstruktionen kann die Bildungseinrichtung praktische Erfahrungen mit CNC-Drehmaschinen vermitteln und sich ein besseres Verständnis für präzise Bearbeitung und Automatisierung aneignen.

5. Leichte Designs und CAM-Integration

Leichte Konstruktionen, einschließlich der Integration von Linearmotoren in CNC-Drehmaschinen, ermöglichen eine Positionierungsgenauigkeit im Submikrometerbereich. Eine Erhöhung der Geschwindigkeitspräzision erhöht den Hochgeschwindigkeitsbetrieb und auch die Gesamtbearbeitungsleistung. Außerdem optimiert Computer Aided Manufacturing (CAM), wenn es zusammen mit CNC-Drehmaschinen implementiert wird, die Programmierprozesse und steigert die Leistung, indem es eine höhere Genauigkeit im Bearbeitungsprozess und bei der Teilefertigung erreicht. Die Fortschritte in der CNC-Drehmaschinentechnologie beweisen die Rolle der Technologie bei der Erzielung optimaler Ergebnisse in der Fertigung.

Welche Vorteile bieten CNC-Drehmaschinen für die Fertigung? 

1. Verbesserte Bearbeitungspräzision und höhere Produktivität

CNC-Drehmaschinen sind Präzisionsmaschinen, die präzise Maschinen oder Vorgänge ermöglichen, die normalerweise in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie gefordert werden. ORISATION stellt sicher, dass jedes Teil des Produkts mit der erforderlichen Genauigkeit ohne menschliches Eingreifen bearbeitet wird. Ebenso kommt es bei CNC-Drehmaschinen nicht zu regelmäßigen Stillstandszeiten; Daher können sie lange arbeiten und gleichermaßen große Mengen produzieren. Bei diesem Verfahren können mehrere Teile gleichzeitig bearbeitet werden, was die Effizienz erhöht.

2. Mehrzwecknutzung in Bearbeitungsprozessen und Arbeitsersparnis

CNC-Drehmaschinen sind flexibel; Sie können auf diesem Drehmaschinentyp schneiden, bohren, Gewinde schneiden und Bohroperationen durchführen. Dies bedeutet, dass sie für eine kleine Anzahl von Arbeitern, wie sie in einer kleinen Werkstatt zu finden sind, und für eine relativ große Anzahl von Arbeitern, wie sie in der verarbeitenden Industrie anzutreffen sind, eingesetzt werden können. Darüber hinaus senkt die Automatisierung bei CNC-Drehmaschinen den Bedarf an Fachpersonal, da nahezu alle Arbeitsgänge von der Maschine ausgeführt werden. Dies reduziert die Kosten für die Mitarbeiter und stellt gleichzeitig sicher, dass ein Unternehmen die Qualität seiner Produktionen beibehält oder verbessert.

3. Konsistenz, Wiederholbarkeit und erhöhte Effizienz

Herkömmliche Drehmaschinen benötigen viel Zeit, um zahlreiche ähnliche Teile mit hoher Genauigkeit und Konsistenz herzustellen. Im Gegensatz dazu sorgen CNC-Drehmaschinen für Konsistenz und ermöglichen die Herstellung tausender ähnlicher Teile ohne große Abweichungen. Dies ist in Branchen wichtig, in denen eine Produktstandardisierung erforderlich ist, insbesondere in der Großserienproduktion. Die positive Leistung von CNC-Drehmaschinen erleichtert die Verbesserung der Produktivität und die Erfüllung hoher Qualitätsanforderungen und macht sie zu entscheidenden Bestandteilen moderner Produktion.

Welche sind einige der besten CNC-Drehmaschinen für Hersteller? 

1. HAAS-Automatisierung

HAAS Automation mit Sitz in den Vereinigten Staaten von Amerika ist ein renommierter Hersteller von CNC-Drehmaschinen, der äußerst langlebige und präzise Drehmaschinen für verschiedene Branchen herstellt. Ziel ist es, Unternehmen CNC-Bearbeitungslösungen anzubieten, die eine höhere Effizienz der Drehmaschinen ermöglichen, die hauptsächlich für komplizierte Aufgaben eingesetzt werden. Aufgrund dieser Flexibilität sind die horizontalen und vertikale CNC-Drehmaschinen bieten eine Lösung für die Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie mit ihren Anforderungen an Präzision und Leistung.

2. DMG Mori

Es ist gut etabliert für die Herstellung mehrerer flexibler CNC-Drehmaschinen mit der neuesten CNC-Technologie für Drehmaschinen. Seine vertikalen und horizontalen CNC-Drehmaschinen eignen sich für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und bieten viele Vorteile bei der Drehmaschinenherstellung. Diese Maschinen sind besonders vorteilhaft für Unternehmen, die einen Standardbedarf an Geräten haben, von denen man annimmt, dass sie eine außergewöhnlich hohe Leistung erbringen und gleichzeitig vielseitig einsetzbar sind. Aus diesem Grund entscheiden sich Unternehmen, die ihre Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung steigern möchten, für diese Maschinen.

3. Okuma

Die CNC-Drehmaschinen von Okuma zeichnen sich außerdem durch höchste Präzision aus und eignen sich daher für die Präzisionsfertigung. Sie stellen Technologien bereit, die Fertigungsabläufe verbessern, beispielsweise die automatisierte CNC-Programmierung. Okumas Maschinen werden häufig in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie eingesetzt, wo Bearbeitungs- und Drehmaschinen für die Herstellung hochwertiger Teile mit kleinen Toleranzen unerlässlich sind.

Wie steigert die CNC-Drehmaschinentechnologie die Produktivität? 

1. Automatisierung und Minimierung menschlicher Fehler

Die CNC-Drehmaschinentechnologie optimiert die Werkstückkontrolle und Werkzeugbestückung und verbessert gleichzeitig die Wiederholgenauigkeit. Dadurch wird die Abhängigkeit von menschlichen Bedienern reduziert oder minimiert, wodurch CNC-Drehmaschinen präziser und effizienter werden. Da die CNC-Drehmaschine den Vorgang auslöst, werden menschliche Fehler eliminiert, was zu einer hochwertigen Endbearbeitung führt, wie sie in der Präzisionsbearbeitungsindustrie erforderlich ist.

2. Hohe Präzision, Konsistenz und verbesserte Bearbeitungsstabilität

CNC-Drehmaschinen sind Präzisionsmaschinen, die eine Wiederholgenauigkeit bieten, die für die Herstellung von Bauteilen mit komplizierten Formen und engen Toleranzen von entscheidender Bedeutung ist. Wunden und numerische Steuerungen werden auch mit Servosteuerungssystemen in hochmodernen CNC-Drehmaschinen reguliert, um die Bearbeitungsstabilität zu verbessern. Dies macht die CNC-Drehmaschinen von entscheidender Bedeutung für die präzise Bearbeitung und die Effektivität der Drehmaschinen in der Fertigung.

3. Erhöhte Effizienz und schnellere Produktionszyklen

Effizienz ist ein weiterer wesentlicher Vorteil der Einführung von Lean Manufacturing, da sie die Produktion größerer Güter in kürzerer Zeit ermöglicht.

CNC-Drehmaschinen haben die Produktion verbessert, indem sie den Zeitaufwand für die Einrichtung und die tatsächliche Produktion reduziert haben. Da sie problemlos zwischen Aufgaben wechseln und die Schnittgeschwindigkeit maximieren können, schließen sie die Produktion häufiger und schneller ab. Dies erhöht die Gesamteffizienz der Drehmaschinenproduktion und reduziert den Ausschuss, sodass CNC-Drehmaschinen für die Großserienfertigung geeignet sind.

4. Vielseitiger Betrieb und Zeitersparnis

Die Flexibilität der CNC-Drehmaschinen ist zu Recht gerechtfertigt, da sie mit verschiedenen Aufsätzen Dreh-, Bohr- und Gewindeschneidvorgänge ausführen können. Zu diesen Vorteilen gehören die Integration mehrerer Funktionen in einer einzigen Maschine und die Reduzierung des Zeitaufwands für den Einsatz mehrerer Maschinen. Durch die Benutzerfreundlichkeit, die mehrere Vorgänge in einer Einstellung ermöglicht, werden CNC-Drehmaschinen bei einer Reihe von Fertigungsvorgängen effizienter.

5. Kostensenkung und betriebliche Effizienz

CNC-Drehmaschinen senken die Kosten, indem sie eine Maschine zur Durchführung mehrerer Vorgänge verwenden und so die Produktionskosten senken. Eine verbesserte Betriebseffizienz wird durch eine bessere Maschinenzeitbalance und einen geringeren Bedarf an manuellen Eingriffen erreicht. Diese Veränderungen machen CNC-Drehmaschinen unverzichtbar für die moderne Fertigung, steigern die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit und senken gleichzeitig die Betriebskosten.