CNC-Werkzeugmaschinen

CNC-Werkzeugmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die mittels Computersteuerung Werkstücke vollautomatisch fertigen können. CNC ist die Abkürzung für Computerized Numerical Control was übersetzt „computerisierte numerische Steuerung“ heißt und elektronische Werkzeugmaschinensteuerung mittels Computer bedeutet. Computer numerisch besagt, dass sämtliche Soll-Vorgaben der Steuerung in Zahlenform codiert an die Werkzeugmaschine mitgeteilt werden und im Arbeitsprozess mittels Regeleinrichtungen ständig verglichen werden. Übermittelt werden die Lage des Werkzeugs und des Werkstücks, die Achsbewegungen, die Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe.

Entstehung

Die Nutzung der CNC-Technologie begann Mitte der 1970er Jahre. Sie sollte Einsparungen in der Serienfertigung durch erheblich schnellere Fertigungszeiten aufgrund optimal programmierter Arbeitsschritte ermöglichen. In den 1980er Jahren Fing man an eine werkstattorientierten Programmierung (WOP) zu entwickeln. Sie sollte das Lochstreifensystem und die DIN - Programmierung ablösen und es dem Maschinenbediener ermöglichen mit einfachen Schritten in der Werkstatt selber Programme zu erstellen. Dies führte später zur Dialog - Programmierung.

Einsatz

CNC-Werkzeugmaschinen werden überall dort eingesetzt wo Konturen gefertigt werden müssen die nicht mit konventionellen Werkzeugmaschinen hergestellt werden können oder wo große Stückzahlen den hohen Aufwand des Programmierens und des Rüstens wieder kompensieren.

Vorteile

1. Erhöhung der Produktivität
2. größere Wiederholgenauigkeit
3. Reduzierung des Werkzeugverschleißes (durch konstante Bedingungen)
4. konstante Fertigungszeiten
5. große Vielfalt der Bearbeitungsmöglichkeiten
6. Mehrmaschinenbedienbarkeit
7. Bearbeitung komplexer Konturen bis hin zur Komplettbearbeitung des Werkstückes
8. Werkstücke können vor der Fertigung simuliert werden um Maschinencrashes zu vermeiden

Nachteile

1. hohe Anschaffungskosten der Maschine und der Werkzeuge
2. Schulungen für Mitarbeiter nötig
3. Arbeitsvorbereitung muss umstruckturiert werden
4. Reperaturen aufgrund der Komplexität der Maschine meist nur durch den Hersteller möglich

Einlesemöglichkeiten

Um Werkstücke an CNC-Werkzeugmaschinen fertigen zu können muß man außer der Werkzeuge und des Werkstücks zusätzlich noch das CNC-Programm einlesen. Dies ist notwendig um die Maschine über das Werkstück und die Art und Weise der gewünschten Fertigungsart zu informieren.

Lochstreifen

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5-Kanal-Lochstreifen mit 5 Löchern in jeder Spalte für Datenbits plus einer kleineren Transportlochung

Lochstreifen sind lange, meist aus Papier oder Kunststoff bestehende Bänder, die ihre Informationen über eingestanzte Löcher abgeben. Diese Löcher werden mit einem Lesegerät abgetastet und in Befehle umgewandelt die für die Maschine umsetzbar sind. Dieses Datenformat wurde schon im 18. Jahrhundert zur "Steuerung" von Webstühlen verwendet. Damals waren Lochstreifen aus Holz . Metall-Kunststoff-Laminat-Lochstreifen sind noch Heute im Einsatz.

DIN - Programm

Bei der Programmierung nach DIN 66025/ISO 6983 programmiert der Facharbeiter alle werkstück- und maschinenrelevanten Daten in einzelnen Sätzen mit so genannten G-Befehlen die der Maschine Verfahrbewegungen der vorhandenen Achsen angeben sowie mit M-Befehlen welche Zusatzbefehlen für das Programm sind, jedoch nichts mit dem Werkstück selbst, sondern nur mit seiner Fertigung zu tun haben.

Dialog - Programm

Die Dialogsteuerung ist eine sehr moderne und bedienerfreundliche Programmiermöglichkeit, da der Mitarbeiter nachdem er die Kontur definiert hat nun nur noch in verschiedenen Masken am Bildschirman nach Bearbeitungsart und Schnittdaten abgefragt wird.

Typen

Komplettbearbeitung einer Alabasterbüste mit einem 5-Achs Bearbeitungszentrum.
Datei:3d-fraese 5-achs-hsc-fraese.jpg Datei:Spindel.gif Datei:3d-fraese bueste-fraesen thumb.jpg Datei:3d-fraese alabaster-bueste thumb.jpg