CNC-gefräste Stahlkomponenten
CNC-gefertigte Bauteile entstehen durch das Abtragen von Material von einem massiven Werkstück mithilfe computergesteuerter Werkzeugmaschinen. Die Maschine folgt programmierten Werkzeugwegen, um das Material in die gewünschte Form und Größe zu bringen.
Ein typisches Bauteil kann aus einem Aluminiumblock, einer Stahlstange, Messing oder technischem Kunststoff bestehen. Mit einem Fräser wird Material abgetragen, um Taschen, Nuten, Stufen und ebene Flächen zu formen. Bohrer erzeugen Löcher, während Gewindeschneidwerkzeuge Innengewinde herstellen.
Die Geometrie des Bauteils bestimmt das Bearbeitungsverfahren. Viele prismatische Teile lassen sich auf einer 3-Achs-Fräsmaschine fertigen, und eine 4-Achs-Maschine kann das Werkstück drehen, um weitere Flächen zu bearbeiten. Die 5-Achs-Werkzeugmaschine minimiert die Anzahl der Spannwechsel bei komplexen, geneigten Oberflächen.
Neben Serienteilen können CNC-gefertigte Teile auch kundenspezifische Baugruppen mit komplexen Merkmalen sein. Eine einzelne Seite eines Ventilkörpers kann beispielsweise folgenden Anforderungen unterliegen: auf Anfrage FertigungBearbeitungsmethoden wie Fräsen, Bohren, Ausdrehen und Gewindeschneiden sind möglich, während eine Welle nur gedreht und mit einem Gewinde versehen werden kann.
Ein typisches Bauteil kann aus einem Aluminiumblock, einer Stahlstange, einem Messingrohling oder einem technischen Kunststoff gefertigt werden. Je nach Geometrie des Bauteils können Fräs-, Dreh-, Bohr-, Ausdreh-, Gewindeschneid- oder andere Bearbeitungsvorgänge erforderlich sein.
Was sind CNC-gefräste Bauteile?
CNC-bearbeitete Komponenten
CNC-gefertigte Bauteile entstehen durch das Abtragen von Material aus einem festen Werkstoff mithilfe computergesteuerter Werkzeugmaschinen. Die CNC-Maschine wird mit der gewünschten Form und Größe programmiert und führt das Material anschließend durch die Maschine, um den Schneidvorgang durchzuführen.
Als Material können Metallstangen, -platten, -blöcke oder Kunststoffrohlinge verwendet werden. CNC-Bearbeitungen entfernen Material durch Drehen, Fräsen, Bohren, Ausdrehen und Gewindeschneiden.
Eine Stahlwelle kann beispielsweise ein Rundstab sein. Die Maschine kann an den Enden gedreht und auf verschiedene Durchmesser abgedreht werden, eine Nut einfräsen, ein Loch bohren und ein Gewinde schneiden. Für ein Aluminiumgehäuse können Planfräsen, Taschenfräsen, Bohren und Gewindeschneiden erforderlich sein.
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Wie werden CNC-gefräste Bauteile hergestellt?
Teiledesign
Der Prozess beginnt mit einem CAD-Modell und einer technischen Zeichnung. Der Konstrukteur legt die Geometrie, die Abmessungen, das Material, die Oberflächenbeschaffenheit usw. des Bauteils fest.
Die Konstruktion sollte auch berücksichtigen, wie das Werkstück gehalten und bearbeitet wird. Die Tiefe von Taschen, schmalen Schlitzen, Innenmerkmalen und schwer zugänglichen Flächen kann die Werkzeugauswahl und -einrichtung beeinflussen.
Für eine tiefe Tasche kann beispielsweise ein langes Schneidwerkzeug erforderlich sein. Der Konstrukteur kann einen geeigneten Zugang schaffen oder die Tiefe des Merkmals reduzieren, wenn die volle Tiefe nicht erreicht werden muss.
Werkzeugwegplanung
Sobald die Konstruktion abgeschlossen ist, erstellt ein CNC-Programmierer die Bearbeitungssequenz in einer CAM-Software. Der Programmierer wählt die passenden Werkzeuge aus und legt die Schnittparameter für jedes Merkmal fest.
Typischerweise beginnt der Werkzeugweg mit Bearbeitungsvorgängen, die erhebliche Mengen an Material abtragen. Die Schlichtbearbeitungen vollenden die Grundform.
Soll das Gehäuse bearbeitet werden, muss der Programmierer möglicherweise mit dem Rohmaterial beginnen und anschließend das Außenprofil und die Aussparungen vorbearbeiten. Die folgenden Bearbeitungsschritte können gemäß der Zeichnung nach dem Bohren, Gewindeschneiden und der Endbearbeitung durchgeführt werden.
Maschineneinrichtung
Der Bediener richtet die CNC-Maschine gemäß dem geplanten Prozess ein. Die Schneidwerkzeuge werden in die Maschine eingesetzt, und das Werkstück wird in einem Schraubstock oder Spannfutter, einer Vorrichtung oder einer anderen geeigneten Spannvorrichtung eingespannt.
Anschließend werden die Werkstückkoordinaten und die Werkzeugkorrekturen ermittelt. Diese Positionen geben die Position der Werkzeuge und des Werkstücks an der Maschine an.
Der Bediener überwacht zudem die Werkzeugbewegung während der ersten Hübe vor dem ersten Schnitt. Dies hilft, fehlerhafte Versätze, Werkzeugpositionen und Einrichtungsprobleme zu erkennen, bevor sie das Bauteil beeinträchtigen.
Bearbeitung und Inspektion
Die CNC-Maschine führt anschließend die gewünschten Arbeitsschritte aus. Der Bediener überwacht den Schneidprozess und überprüft das Bauteil während der Produktion.
Die Inspektion kann nach wichtigen Arbeitsschritten anstatt am Ende der Bauteilfertigung erfolgen. Beispielsweise kann nach dem Bohren eine kritische Bohrung vermessen und der nächste Arbeitsschritt durchgeführt werden.
Die gefertigten Bauteile werden mithilfe geeigneter Messwerkzeuge auf Übereinstimmung mit der technischen Zeichnung geprüft. Zu den geprüften Werkzeugen gehören Messschieber, Mikrometer, Bohrungslehren und Höhenmessgeräte sowie Koordinatenmessgeräte.
Bewährte Konstruktionspraktiken für CNC-gefertigte Bauteile
Die Fertigung eines CNC-gefrästen Bauteils ist einfacher, wenn die Zeichnung optimal auf die Möglichkeiten der Maschine und der Werkzeuge abgestimmt ist. Kleine Designänderungen können eine zusätzliche Aufspannung, einen kleineren Fräser oder zusätzlichen Prüfaufwand verursachen.
Enge Toleranzen sollten nur an Funktionselementen angebracht werden.
Beginnen Sie mit den Maßen, die die Funktion des Bauteils beeinflussen. Dies können Bohrungen, zu positionierende Löcher, Wellenpassungen und Passflächen sein. Die übrigen Maße können üblicherweise mit der in der Zeichnung angegebenen allgemeinen Toleranz eingezeichnet werden.
Wird ein Bauteil beispielsweise in einer äußeren Dimension nicht verwendet, ist eine geringe Toleranz für das Bauteil nicht von Vorteil. Es kann dennoch für Prüfzwecke eingesetzt werden und benötigt möglicherweise eine zusätzliche Nachbearbeitung.
Prüfen Sie die Bauteilgröße anhand der Maschinengröße.
Ein großes Bauteil benötigt ausreichend Platz für die Vorrichtung, den Fräser, die Spindel und die Werkzeugbewegung. Ein weiteres Problem mit der Höhe kann auftreten, wenn ein tiefes Merkmal mit einem langen Werkzeug bearbeitet werden muss.
Achten Sie darauf, dass die Konstruktion nicht zu groß ist und die tiefste bearbeitete Stelle nicht zu tief ist. Durch eine geringfügige Änderung der Taschentiefe kann möglicherweise ein kürzerer, wartungsfreundlicherer Fräser verwendet werden.
Wählen Sie ein Material, das für die Aufgabe geeignet ist.
Wählen Sie ein Material niemals allein aufgrund seiner Festigkeit. Berücksichtigen Sie die tatsächlichen Belastungen, denen das Bauteil ausgesetzt ist. Beachten Sie Härte, Steifigkeit, chemische Beständigkeit, Betriebstemperatur, thermische Ausdehnung und Oberflächenbeschaffenheit.
Wird dem Material unnötiger Widerstand hinzugefügt, verlängert sich die Bearbeitungszeit und der Werkzeugverschleiß steigt. Bei eng beieinander liegenden Bauteilabmessungen kann es zudem zu Problemen kommen, wenn das Material nicht thermisch stabil ist.
Dem Schneidegerät genügend Zugang gewähren
Der Fräser muss direkten Kontakt zum Werkstück haben. In tiefen, engen Taschen, Bereichen mit sehr kleinen Innenradien und geschlossenen Räumen können Werkzeuge mit kurzer oder langer Reichweite erforderlich sein.
Verwenden Sie nach Möglichkeit größere Öffnungen und größere Eckradien für Innenecken. Ein größerer Fräser lässt sich in der Regel leichter bedienen als ein kleiner Fräser, der in ein Loch gezwungen werden muss.
Zusätzliche Setups reduzieren
Überprüfen Sie das vom Maschinenbediener bearbeitete Teil. Weniger Nachjustierungen und Ausrichtungsarbeiten sind erforderlich, wenn die Maschineneinrichtung mehrere zusammenhängende Merkmale erzeugen kann.
Vermeiden Sie es, kritische Bauteile auf verschiedenen Seiten zu platzieren. Sorgen Sie für eine freie Fläche oder ein Positionierungselement für die zweite Aufstellung, falls das Bauteil umgedreht werden muss.
Genügend Material für die Bearbeitung lassen
Das Rohmaterial muss ausreichend Material aufweisen, um die fertigen Oberflächen zu glätten. Das benötigte Aufmaß variiert je nach Zustand des Rohmaterials, Größe der Bauteile, verwendetem Werkstoff und Bearbeitungsverfahren.
Man sollte nicht für alle auf der CNC-Maschine gefertigten Teile ein einheitliches Aufmaß verwenden. Wird zu wenig Material verwendet, bleibt die Oberfläche unsauber; wird zu viel Material verwendet, muss mehr Material abgetragen werden.
Bei CNC-gefertigten Bauteilen umfassen einfache und kostengünstige Änderungen typischerweise funktionale Toleranzen, verfügbare Merkmale, geeignete Materialauswahl, weniger Rüstvorgänge und angemessene Lagergrößen.
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Praktische Konstruktionsregeln für CNC-bearbeitete Bauteile
Diese Regeln beziehen sich auf Merkmale, die direkten Einfluss darauf haben, wie ein Fräser in das Werkstück eintritt, sich durch es bewegt und es wieder verlässt.
Interner Eckenradius
Inneneckradius-Teil
Mit einem normalen Fräser lässt sich keine rechtwinklige Innenecke herstellen. Die Schneide weist immer einen runden Radius auf.
Verwenden Sie den maximalen Radius, der zum Passmerkmal passt. Falls eine kleinere Ecke benötigt wird, kann für den Bearbeitungsvorgang ein kleinerer Fräser und zusätzliche Werkzeugwegbearbeitungen erforderlich sein.
Dünne und hohe Wände
Geometrische Struktur eines dickwandigen Bauteils
Eine hohe, schlanke Wand kann sich unter dem Schnittdruck verschieben. Dies führt zu Wandverformungen, Rattern oder Maßänderungen nach dem Schnitt.
Erhöhen Sie nach Möglichkeit die Wandstärke und/oder verringern Sie die Höhe freitragender Wände. Alternativ kann eine Stützrippe verwendet werden, um die Steifigkeit zu erhöhen, ohne die Gesamtdicke des Bauteils zu vergrößern.
Tiefe Hohlräume
Tiefe Kavitätenfräsen
Für tiefe Taschen werden längere Schneidwerkzeuge benötigt. Je länger ein Werkzeug ist, desto schwieriger ist es, die Durchbiegung zu kontrollieren.
Bei den meisten CNC-Teilen sollte die Kavitätentiefe etwa viermal die HohlraumbreiteTiefere Hohlräume erfordern längere Werkzeuge, die sich beim Schneiden stärker verbiegen und vibrieren können. Auch die Späne lassen sich aus tiefen Hohlräumen schwieriger entfernen. Durch Verbreiterung des Hohlraums erhält der Fräser besseren Zugang und mehr Platz für die Späneabfuhr.
Maschinell verarbeiteter Text
Auf dem Teil eingravierter Text
Fügt Schneidvorgänge hinzu, die nicht zur primären Form des Teils beitragen. Vereinfacht gegebenenfalls die Beschriftung zur besseren Identifizierung.
Erhabene oder geprägte Schriftzüge erfordern mehr Nachbearbeitung, da das Fräswerkzeug Material um die Buchstaben herum abtragen muss. Gravierte Schriftzüge lassen sich in der Regel einfacher und schneller bearbeiten, da das Werkzeug die Buchstaben lediglich in die Oberfläche schneidet.
Bei der Konstruktion eines Bauteils für die CNC-Bearbeitung müssen Einschränkungen beachtet werden. Bestimmte Formen lassen sich mit Standard-CNC-Werkzeugen nicht effizient fertigen. Diese Grenzen sollten vor der Bauteilproduktion ermittelt werden.
Fräsergeometrie
Die erzeugte Oberfläche hängt von der Form des Fräsers ab. Ein Schaftfräser eignet sich für Taschen mit flachem Boden, während ein Kugelfräser für gekrümmte Taschen verwendet wird.
Die Ecken an der Innenseite des Objekts sind ebenfalls abgerundet und verwenden denselben Radius. Die für Standard-Fräsergrößen ausgelegten Merkmale bieten dem Maschinenbediener eine größere Auswahl an Fräserdesigns.
Zugang zum Cutter
Ein Werkzeug muss freien Zugang zur Oberfläche haben. Abgeschlossene Bereiche, tiefe seitliche Strukturen oder Hinterschneidungen können diesen Zugang versperren.
Wenn das gewünschte Merkmal über keine der bestehenden Richtungen erreichbar ist, ist möglicherweise ein anderes Werkzeug, eine andere Montagetechnik oder ein anderes Herstellungsverfahren erforderlich.
Werkzeugablenkung
Je kleiner der Durchmesser und je größer die Länge, desto leichter verbiegt sich das Material beim Schneiden. Dies kann das Endprodukt beeinträchtigen und das Risiko eines Werkzeugbruchs erhöhen. Verwenden Sie nach Möglichkeit einen größeren Fräser mit möglichst kurzer Reichweite.
Teildurchbiegung
Das Bauteil kann während des Schneidprozesses auch Vibrationen ausgesetzt sein. Dies ist typisch für dünne Wände, schmale Rippen und Bereiche, in denen nach dem Schnitt nur noch wenig Wandstärke vorhanden ist.
Sorgen Sie in diesen Bereichen für eine ausreichende Unterstützung der Schnittkräfte. Die Werkstückspannung muss den Zugang zu den zu bearbeitenden Merkmalen ohne Blockierung ermöglichen.
Welche Arten von CNC-gefertigten Bauteilen sind üblich?
CNC-gefertigte Bauteile werden üblicherweise nach den für ihre Herstellung notwendigen Bearbeitungsschritten gruppiert. Das Bauteil kann hauptsächlich gefräst, gedreht, gebohrt oder mittels EDM (Erodieren) hergestellt werden. Manche Bauteile erfordern mehrere Bearbeitungsschritte, bevor sie fertiggestellt sind.
CNC-Fräskomponenten
Teile mit ebenen Flächen, Taschen, Schlitzen, Bohrungen, Stufen und nicht-kreisförmigen Profilen werden üblicherweise gefräst. Das Werkstück bleibt stabil, während das Schneidwerkzeug verschiedene Bereiche des Teils bearbeitet.
Typischerweise Montageplatten, Halterungen, Gehäuse, Vorrichtungen, Abdeckungen und Maschinengestelle.
Eine Montageplatte mit einer Aussparung, mehreren Gewindebohrungen und einem Bolzenlochmuster wird beispielsweise typischerweise durch Fräsen und Bohren der Bohrungen hergestellt. Sollen Merkmale auch auf anderen Flächen angebracht werden, können im Bearbeitungsplan zusätzliche Teilepositionen festgelegt werden.
CNC-Drehkomponenten
CNC-gedrehte Komponenten
Drehteile sind überwiegend rund und entstehen durch die Rotation des Materials gegen das Werkzeug. Typische Teile sind Wellen, Bolzen, Buchsen, Hülsen, Distanzstücke und Kragen. Präzisions-Trophäenfertigungund Gewindefittings.
Drehen ist ein ideales Verfahren für Teile mit mehreren Merkmalen entlang einer zentralen Achse. Beispielsweise kann eine Welle unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, mit Nuten oder Gewinden versehen sein und eine Mittelbohrung besitzen. Solche Merkmale lassen sich in einem einzigen Drehvorgang erzeugen.
Gebohrte und ausgebohrte Teile
CNC-gebohrtes Teil
Der Unterschied zwischen Bohren und Ausdrehen eines Lochs besteht darin, dass beim Ausdrehen ein bereits vorhandenes Loch auf einen besser kontrollierten Durchmesser und eine präzisere Geometrie bearbeitet wird, während beim Bohren ein Loch erzeugt wird.
Wenn die Bohrung ein integraler Bestandteil des Gegenstücks ist, ist der Unterschied wichtig. Manchmal genügt es, eine Durchgangsbohrung aufzubohren; in anderen Fällen kann es erforderlich sein, die Präzisionsbohrung zu erweitern oder einen Lagersitz hinzuzufügen.
Typische Anwendungsgebiete sind Maschinengehäuse, Motorteile, Ventilkörper, Hydraulikteile und Lagergehäuse.
EDM-bearbeitete Bauteile
EDM-bearbeitete Bauteile
Wenn sich ein Merkmal mit einem herkömmlichen Schneidwerkzeug nur schwer formen lässt, kommt die Funkenerosion (EDM) zum Einsatz. Bei diesem Verfahren werden leitfähige Materialien mittels elektrischer Entladungen abgetragen.
Das Verfahren eignet sich für kleine Innenmerkmale, schmale Nuten, detaillierte Aussparungen und gehärtete Werkzeugkomponenten. Beispielsweise können schmale Innenmerkmale schwer zu bearbeiten sein, wenn ein geeigneter Fräser sie nicht erreicht. In solchen Fällen kann eine Konstruktionsänderung erforderlich sein, um den Werkzeugzugang zu verbessern. Die Funkenerosion ermöglicht dies, ohne ein kleines Schneidwerkzeug in eine ungeeignete Bearbeitungssituation zu bringen.
Lasergeschnittene Bauteile
Das Laserschneiden wird vor allem für flache Blech- und Plattenbauteile eingesetzt, die lediglich in ein Profil, ein Loch oder einen Schlitz geschnitten werden müssen.
Gängige Bauteile sind Paneele, Halterungen, Abdeckungen, Platten und Gehäuse.
Der lasergeschnittene Rohling kann auch zu anderen CNC-Produkten weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann eine Platte per Laser in ihre äußere Form geschnitten und anschließend bearbeitet werden, um Taschen, Gewindebohrungen oder präzise bearbeitete Flächen herzustellen.
Kundenspezifische Präzisionskomponenten
Kundenspezifische Bauteile werden anhand einer Zeichnung gefertigt, nicht anhand eines Katalogdesigns. Form und erforderliche Eigenschaften bestimmen die notwendigen Bearbeitungsprozesse.
Ein Bauteil kann Dreh-, Fräs-, Bohr-, Gewindeschneid-, Ausdreh-, EDM- und Endbearbeitungsvorgängen unterzogen werden. Beispielsweise kann ein rundes Gehäuse für den Hauptdurchmesser und die Bohrung gedreht werden, bevor es gefräst wird, um Montageflächen zu schaffen, und anschließend für das Lochmuster gebohrt wird.
Der entscheidende Aspekt bei dieser Art von Arbeit ist die Zuordnung jedes Merkmals zu einem geeigneten Prozess. Es ist nicht immer praktikabel, für jedes Merkmal separate Prozesse zu verwenden, insbesondere wenn das Bauteil runde, flache, interne und detaillierte Merkmale aufweist.
Welche Werkstoffe werden üblicherweise für CNC-gefräste Bauteile verwendet?
Die Wahl des richtigen Materials hängt von den Anforderungen an das Bauteil ab. Festigkeit, Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, elektrische Eigenschaften und Bearbeitungsanforderungen beeinflussen die Materialauswahl.
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Material |
Praktische Empfehlung |
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Aluminium |
• Verwendung für leichte Gehäuse, Halterungen, Platten, Strukturteile und landwirtschaftliche bearbeitete Komponenten. |
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Edelstahl |
• Geeignet für Bauteile, die Feuchtigkeit, Reinigungsmitteln oder korrosiven Bedingungen ausgesetzt sind |
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Stahl |
• Verwendung für Wellen, Zahnräder, Werkzeuge und tragende Maschinenteile |
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Titan |
• Geeignet für Bauteile, bei denen Gewichtsreduzierung ohne Festigkeitsverlust Priorität hat. |
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Technische Kunststoffe |
• POM: Gleitteile, Buchsen, Zahnräder |
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Composite |
• Verwenden Sie diese Option, wenn geringes Gewicht und hohe Steifigkeit erforderlich sind. |
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Was sind die Hauptvorteile von CNC-gefertigten Bauteilen?
Die CNC-Bearbeitung bietet praktische Vorteile für die Herstellung präziser, konsistenter und anwendungsspezifischer Bauteile.
- Hohe Präzision
- Hohe Wiederholgenauigkeit
- Schnellere Produktion
- Design-Flexibilität
- Große Materialauswahl
- Geringer Werkzeugbedarf
- Einfaches Prototyping
- Geeignet für unterschiedliche Produktionsmengen
Wie wählt man einen zuverlässigen Lieferanten für CNC-gefertigte Bauteile aus?
Ein zuverlässiger CNC-Lieferant sollte seine Arbeitsweise in Bezug auf Bearbeitung, Qualitätskontrolle, Materialauswahl und Lieferung – vom Entwurf bis zum fertigen Produkt – nachweisen können. Achten Sie nicht nur auf Preis und Lieferzeit, sondern prüfen Sie den tatsächlichen Prozess des Lieferanten.
Erfahrung in der Bearbeitung
Vergewissern Sie sich, dass der Lieferant Erfahrung in der Fertigung von Teilen aus demselben Material mit der gleichen Geometrie und den gleichen Toleranzen hat. Beispielsweise unterscheidet sich der Bearbeitungsprozess von 6061-Aluminium deutlich von dem für die Herstellung kleiner Teile mit tiefen Taschen und engen Positionstoleranzen, wie etwa aus Ti-6Al-4V.
Ein effizienter Lieferant muss mit Werkzeugauswahl, Werkstückspannung, Bearbeitungsreihenfolge und Schnittbedingungen vertraut sein. Besprechen Sie mit ihm seine Pläne zur Bearbeitung anspruchsvoller Merkmale, bevor die Produktion beginnt, und nicht erst, wenn das Merkmal an der Maschine auftritt.
Qualitätsprüfungen
Die Qualitätskontrolle sollte den Anforderungen Ihrer Zeichnung entsprechen. Der kritische Durchmesser kann mit Mikrometern, die Position des Merkmals mit Höhenmessgeräten, das Gewindeloch mit Gewindelehren und die komplexen Abmessungen und Positionstoleranzen mit einer Koordinatenmessmaschine (KMM) gemessen werden.
Handelt es sich um ein Präzisionsbauteil, erkundigen Sie sich nach den vor dem Versand durchgeführten Prüfungen. Typische Prüfungen umfassen:
- Kritische Dimensionen
- Der Durchmesser und die Position der Löcher.
- Die Größe und Tiefe des Gewindes.
- Ebenheit und Rechtwinkligkeit
- Oberflächenrauheit
- Teile-zu-Zeichnungsmaße
- Materialzertifizierung
- Oberflächenbehandlung
- Mechanische Defekte – Sicht- und Bearbeitungsspuren
Bei großen Produktionsaufträgen können Inspektionsberichte oder CMM-Berichte verwendet werden, um die Abmessungen der kritischen Merkmale zu erfassen.
Materialfähigkeit
Stellen Sie sicher, dass der Lieferant das von Ihnen vorgesehene Material regelmäßig verwendet und bei Bedarf die Rückverfolgbarkeit des Materials gewährleisten kann. Berücksichtigen Sie den Einfluss verschiedener Materialien auf Werkzeugverschleiß, Schnittgeschwindigkeit, Kühlmittelverbrauch, Gratbildung und Oberflächengüte.
Beispielsweise lässt sich Edelstahl anders bearbeiten als Aluminium, und Titan erzeugt beim Schneiden deutlich mehr Wärme. Diese Unterschiede sollten bei der Prozessplanung berücksichtigt werden.
Produktionskapazität
Stellen Sie sicher, dass der Lieferant Ihre Anforderungen hinsichtlich Maschinenvolumen und Lieferzeit erfüllen kann. Ein Lieferant mag zwar gut in der Prototypenfertigung sein, aber möglicherweise nicht so gut in der Produktion von 5,000 Stück.
Erkundigen Sie sich nach der Verfügbarkeit der Maschine, der Rüstzeit, der Inspektions- und Produktionszeit. Die Bearbeitungszeit ist nicht der einzige Bestandteil der praktischen Lieferzeit; sie sollte um Nachbearbeitungsschritte, Inspektion und Endbearbeitung erweitert werden.
Technische Unterstützung
Idealerweise sollte die Zeichnung vor Beginn der Bearbeitung von einem qualifizierten Lieferanten geprüft werden, um sicherzustellen, dass das geeignete Fertigungsverfahren angewendet wird. Dieser sollte Probleme wie unnötig enge Toleranzen, tiefe, schmale Taschen, schwierige Innenecken, schlechte Werkzeugzugänglichkeit oder unerwünschte Bearbeitungsmerkmale, die mehrere Aufspannungen erfordern, erkennen können.
Wenn beispielsweise die Toleranz ±0.01 mm beträgt und auf ±0.05 mm geändert wird, können die Bearbeitungszeit und die Prüfanforderungen unter Umständen reduziert werden, ohne die Funktion des Bauteils zu beeinträchtigen.
Lieferanten-Checkliste
Wenn Sie einen Lieferanten für CNC-gefräste Bauteile suchen, sollten Sie Folgendes beachten:
- Ähnliche Teile- und Materialerfahrung
- Die Fähigkeit, über eine CNC-Maschine und Werkzeuge zu verfügen.
- Prüfung der kritischen Abmessungen
- Die Verfügbarkeit des Koordinatenmessgeräts für komplexe Bauteile.
- Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit
- Gewinde und Bohrungen prüfen.
- Die Materialien sind zertifiziert und rückverfolgbar.
- Fähigkeit zur Erstmusterprüfung
- Produktionskapazität
- Engineering- und DFM-Unterstützung wird in beide Richtungen bereitgestellt.
- Hält sich, wie erforderlich, an die Empfehlungen der Inspektionsberichte.
- Realistische Produktionszeiten
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Fazit
CNC-gefräste Bauteile reichen von kleinen Stiften oder Buchsen bis hin zu kompletten Gehäusen mit Bohrungen, Taschen, Gewinden und bearbeiteten Oberflächen. Die Unterschiede zwischen den Projekten liegen in der Kombination aus Material, Geometrie, erforderlichen Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit, Produktionsmenge und der vorgesehenen Verwendung.
Ein gutes CNC-Teil beginnt mit einer Zeichnung, die die zu bearbeitenden Merkmale klar definiert. Die Materialwahl beeinflusst die Zerspanung und das fertige Teil. Die Geometrie beeinflusst die Werkzeugzugänglichkeit und die Anzahl der Aufspannungen. Toleranzen und Oberflächengüteanforderungen bestimmen die Bearbeitung und Prüfung des Teils. Auch die Produktionsmenge beeinflusst, welches Bearbeitungsverfahren sinnvoll ist.
Diese Punkte sollten vor der Produktion und nicht erst nach der Bearbeitung eines Bauteils überprüft werden. Ein schwer zugängliches Merkmal, eine unnötig geringe Toleranz oder ein für die Anwendung ungeeignetes Material können zusätzlichen Aufwand verursachen, ohne das Bauteil zu verbessern.
Für benutzerdefinierte CNC-Bearbeitungsdienst, Boda Wir bieten Bearbeitungsdienstleistungen für verschiedene Materialien, Teilegrößen, Geometrien und Produktionsanforderungen an. Sie können Ihre CAD-Zeichnung und Projektdetails einreichen, um die Bearbeitungsanforderungen für Ihr Teil zu besprechen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Teile können mit CNC-Bearbeitung hergestellt werden?
Die CNC-Bearbeitung wird für eine Vielzahl von Bauteilen eingesetzt, von einfachen Stiften und Platten bis hin zu Wellen, Gehäusen, Halterungen, Buchsen, Armaturen und Maschinenkomponenten. Dasselbe Verfahren findet auch Anwendung bei Bauteilen für die Automobil-, Medizin-, Elektronik- und Industriebranche.
Wie wählt man das Material für ein CNC-Teil aus?
Beginnen Sie mit der Aufgabe, die das Bauteil erfüllen soll. Aluminium eignet sich für leichte Bauteile, Stahl hingegen für hohe Festigkeit. Teile, die Korrosion ausgesetzt sind, werden aus Edelstahl gefertigt; wenn hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erforderlich ist, ist Titan die richtige Wahl. Kunststoffteile sind in vielen Materialien wie POM, Nylon, PTFE und PEEK erhältlich, je nach den geforderten Eigenschaften wie Reibung, Isolierung, Gewicht oder chemischer Beständigkeit.
Wie präzise kann ein CNC-gefertigtes Teil sein?
Da die Toleranz jedoch von den Bearbeitungsbedingungen abhängt, lässt sich kein allgemeingültiger Toleranzwert für alle CNC-Teile festlegen. Folgende Faktoren können die Maschine beeinflussen: Zustand, Material, Geometrie, Einrichtung und Prüfung. Eine extrem geringe Maßtoleranz kann eine präzisere Bearbeitung und zusätzliche Maschinenprüfungen erforderlich machen, was die Produktionszeit und die Kosten erhöht.
Ist CNC-Bearbeitung eine gute Option für Prototypenteile?
Eine CNC-Maschine eignet sich gut für die Prototypenfertigung, da das Bauteil direkt aus der CAD-Konstruktion ohne Produktionsform gefertigt werden kann. Das gefräste Muster ermöglicht es den Ingenieuren, Maße, Montage, Passung und Funktion zu überprüfen, bevor die Serienproduktion beginnt.