Sind Sie neu in der Fertigungsindustrie und unsicher, ob Sie zwischen einer CNC-Drehmaschine oder einem CNC-Drehzentrum wählen sollen? Die CNC-Bearbeitung leistet einen großen Beitrag zur Fertigungsindustrie, indem sie Produkte mit höherer Präzision, höherer Effizienz und Genauigkeit herstellt.
Es ist jedoch notwendig, den Unterschied zwischen einer CNC-Drehmaschine und einer CNC-Drehmaschine Denn andernfalls entstehen unnötige Zusatzkosten, längere Vorlaufzeiten und es kommt zu allgemeinen Betriebsschwierigkeiten.
Lassen Sie uns also gemeinsam ihre Fähigkeiten, Unterschiede und Vorteile erkunden, um zu verstehen, welches für Ihre CNC-Projekte besser ist.
Was ist eine CNC-Drehmaschine?
Drehmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die ein Werkstück drehen, um verschiedene Vorgänge auszuführen und es in die gewünschte zylindrische Form zu bringen. Sie wurden erstmals im alten Ägypten um 1300 v. Chr. verwendet, und dann begannen die Franzosen um 1550 n. Chr., sie zur Herstellung von Holzarbeiten zu verwenden. Während der industriellen Revolution haben wir die moderne Drehmaschine geschaffen, die wir noch heute verwenden viele produzierende Industrien. Historisch gesehen bestanden traditionelle Drehmaschinen immer aus einem 2-Achsen- und einem Flachbett, ein Merkmal, das wir auch heute noch in modernen CNC-Drehmaschinenbetten finden.
Die moderneren CNC-Drehmaschinen (Computer Numerical Control) arbeiten mit Hilfe von Computern. Sie funktioniert wie eine normale Drehmaschine, außer dass die Computerprogrammierung den Schneidvorgang außer Acht lässt. Dies führt zu einer hochpräzisen Endbearbeitung, die präziser und effizienter ist als eine manuelle Drehmaschine.
Schlüsselkomponenten von CNC-Drehmaschinen
Eine CNC-Drehmaschine besteht aus vielen Teilen, aber hier sind die wichtigsten, die uns bei der Erstellung zylindrischer Formen helfen:
Futter: Es wird am Spindelstock befestigt und hält das Material, aus dem das Endprodukt entsteht. Zur Aufnahme dienen Dreibackenfutter, in die beliebige Sechskant- und Zylinderformen eingepasst werden können.
Spindel: Es ist für die Drehung des Schneidwerkzeugs verantwortlich. Die Spindel umfasst auch sowohl die Spindelbaugruppe als auch das Spindelantriebssystem. Auch der C-Achsen-Antrieb wird hier mit einbezogen.
Turm: Er wird auch als Werkzeugrevolver bezeichnet und dient zur Aufbewahrung verschiedener Werkzeuge, einschließlich externer Geräte wie Nut- und Gewindewerkzeuge.
Reitstock: Es ist längenverstellbar, stützt das Rohmaterial axial und wird für lange Werkstücke eingesetzt.
Arten von CNC-Drehmaschinen
Flachbettdrehmaschinen
Flachbettmaschinen werden im Fertigungsprozess eingesetzt, insbesondere beim Schwerdrehen (das viel Kraft und Kraft erfordert). Durch die höhere Stabilität sind die Betten stabiler, was zu mehr Präzision und Genauigkeit führt. Dies macht es zu einem guten Kandidaten für die Herstellung komplexer geometrischer Werkstücke und die Arbeit mit größeren Werkstücken. Beim Werkzeugwechsel sind sie jedoch stärker eingeschränkt, so dass beispielsweise der Wechsel von Bohr- zu Rändelwerkzeugen Zeit in Anspruch nehmen wird.
Schrägbettdrehmaschinen
Schrägbetten eignen sich perfekt für mittelgroße Werkstücke und eignen sich daher für die Luft- und Raumfahrt sowie für die Optik. Ihre Revolver mit mehreren Stationen ermöglichen den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Werkzeuge. Darüber hinaus sind sie schneller, was zu schnelleren Produktionszyklen führt. Sie sind auch mit der Automatisierung kompatibel, wodurch der Bedarf an manueller Arbeit reduziert wird.
Vertikale Drehmaschinen
Vertikaldrehmaschinen eignen sich gut für schwere Arbeiten, da sie das Auflegen von Werkstücken erleichtern. Die Vertikaldrehmaschine sorgt dafür, dass die Teile durch die Schwerkraft an Ort und Stelle gehalten werden, und reduziert den Bedarf an Klemmen, was sie effizienter für große Werkstücke zwischen 1 und 20 Metern macht. Ebenso wie Schrägbettdrehmaschinen ermöglichen auch Vertikaldrehmaschinen den Multitooling, was die Effizienz steigert.
Vorteile der CNC-Drehmaschine
Genauigkeit
Die in der Produktionslinie eingesetzte numerische Computersteuerung erhöht die Genauigkeit weiter als herkömmliche Methoden, da sie durch den Einsatz von Computern präziser sind, was die Produktion fehlerhafter Waren reduziert.
Produktivität
CNC-Drehmaschinen können über längere Zeiträume arbeiten, ohne dass dabei eine Unterbrechung erforderlich ist. Darüber hinaus können sie auch mehrere Teile gemeinsam bearbeiten, was zu einer höheren Produktion in kürzerer Zeit führt.
Reduzierte Arbeitskosten
Aufgrund der Anzahl der manuellen Teile benötigt eine CNC-Drehmaschine im Vergleich zu einer herkömmlichen Drehmaschine nur einen Bediener. CNC-Bediener benötigen außerdem weniger Schulung als ihre herkömmlichen Kollegen, was ebenfalls die Kosten weiter senkt.
Sicherheit für Arbeitnehmer
Arbeiter müssen nicht mehr mit gefährlichen und scharfen Werkzeugmaschinen arbeiten, da Maschinen jetzt CNC-Drehmaschinen bedienen, was das Verletzungsrisiko am Arbeitsplatz verringert. Außerdem müssen die Arbeiter während der Produktion nicht geschlossen bleiben, was zu einer nahezu vollständigen Reduzierung der Unfälle führt.
Was ist ein CNC-Drehzentrum?
Es gibt keine formale Unterscheidung zwischen a CNC-Drehzentrum und einer Drehmaschine, aber ein klarer Unterschied zwischen ihnen ist ihre Achse. CNC-Drehzentren können über 3-Achsen, 4-Achsen und 5-Achsen verfügen, was sie moderner macht.
Im Gegensatz zu Drehmaschinen verfügen CNC-Drehzentren ausschließlich über Schrägbetten, bei denen sich das Führungssystem und das Bett nicht auf der Vorderseite, sondern auf der Rückseite befinden.
Erweiterte Funktionen, die sie von einfachen CNC-Drehmaschinen unterscheiden
CNC-Drehzentren ermöglichen außerdem Mehrachsen-, Gegenspindel- und Y-Achsen-Fähigkeiten (Auf- und Abbewegungen), was sie zu Multitasking-Maschinen macht, über die CNC-Drehmaschinen nicht verfügen. Dadurch werden die Schneidfähigkeiten von Drehern vielseitiger und sie sind in der Lage, Leistungen zu erbringen, die eine CNC-Drehmaschine nicht leisten kann.
Unglaublich zu erwähnen wäre die Fähigkeit eines CNC-Drehers, sich in sieben Richtungen zu bewegen.
Neben der Y-Achse, die wir erklärt haben, kann es sich auch auf der A-Achse, also der Drehung der X-Achse, der B-Achse, also der Drehung um die Y-Achse, und der C-Achse bewegen , das ist eine Drehung um die Z-Achse. Die Z-Achse steht in einem 90-Grad-Winkel zum Schneidwerkzeug und die X-Achse bleibt parallel zum Schneidwerkzeug.
Arten von CNC-Drehzentren
Horizontale
Dies ist die beliebteste Wahl, da sie einfacher einzurichten sind, weniger kosten als vertikale Drehzentren, mit weniger Aufwand bei der Bedienung verbunden sind und leichter computerisiert werden können. Sie eignen sich am besten für Kleinteile und sind durch ein längeres Bett um die Spindel sehr flexibel. Ein horizontales CNC-Drehzentrum verfügt außerdem über einen Reitstock (der zur sicheren Bearbeitung und Unterstützung des Werkstücks beiträgt) – eine Sache, die bei vertikalen CNC-Drehzentren sehr ungewöhnlich ist.
Vertikale
Vertikale CNC-Drehmaschinen verfügen über eine feste Spindel und ein Spannfutter, wobei das Werkstück mit Backen im Spannfutter gehalten wird. Es nutzt die natürliche Schwerkraft, um das Werkstück an Ort und Stelle zu halten, wodurch der Bedarf an weiteren Klemmen verringert wird. Der Vorteil einer vertikalen CNC-Drehmaschine besteht darin, dass sie weniger komplex in der Bedienung ist als eine horizontale und sich gut für die Erstellung komplexer Designs eignet.
Vorteile von CNC-Drehzentren
Vielseitigkeit
Die Mehrachse ermöglicht eine höhere Präzision und Drehoptionen, was die CNC-Drehzentren zu einer großartigen Option macht.
Erhöhte Geschwindigkeit
Mit einem CNC-Drehzentrum ist es möglich, komplizierte Konstruktionen im Schwerlastbereich mit kürzerer Produktionszeit und höherer Genauigkeit zu skizzieren.
Erhöhte Effizienz
Mehrachsig CNC Maschinen bieten einen Vorteil bei der Effizienzsteigerung, da sie den Bedarf an mehr Maschinen reduzieren. Es ist keine Dreh- und Fräsmaschine erforderlich, da das Drehzentrum all dies kann.
Vergleichsanalyse: CNC-Drehmaschine vs. CNC-Drehzentren
Lassen Sie uns wichtige Merkmale hervorheben, um den Unterschied zwischen CNC-Drehmaschine und Drehzentrum zu verstehen.
| CNC-Drehmaschine | CNC-Drehzentrum | |
| Bearbeitungsprozess | Es ist weniger komplex und manueller als das CNC-Drehen. | Es verwendet hauptsächlich einen Computer und ist komplexer als ersteres. |
| Schlüsselkomponenten | Spannfutter, Spindel, Revolver und Reitstock | CNC-Bedienpulte, Fußpedale, Rückmeldungsgeräte usw. |
| Maschinentypen | Flachbett, Schrägbett und Vertikalbett | Vertikal und horizontal |
| Präzision und Komplexität | Sie ist genauer als eine manuelle Drehmaschine und kann recht komplex sein. | Aufgrund der größeren Funktionen und Achsen ist sie komplizierter als eine CNC-Drehmaschine. |
| Produktionsvolumen | Kleine Stückzahlen im Vergleich zum CNC-Drehzentrum. | Es können mehr Mengen in kürzerer Zeit produziert werden. |
| Vielseitigkeit | Weniger vielseitig. | Vielseitiger. |
| Kosten | Geringere Einrichtungskosten, aber höhere Betriebskosten. | Höhere Einrichtungskosten, aber niedrigere Betriebskosten. |
Leistungsvergleich
Präzision und Komplexität
Ein CNC-Drehzentrum ist aufgrund seiner Mehrachsen viel präziser und noch vielseitiger. Das Vorhandensein der Achse macht die gesamte Maschine auch komplexer, da sie in einem kürzeren Zeitrahmen mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen kann.
Produktionsvolumen
Eine CNC-Drehmaschine produziert im Vergleich zu einem CNC-Drehzentrum geringere Produkte, da sie nicht über so viele Achsen und Flexibilität verfügt. Andererseits kann sein Gegenstück mehr Fertigprodukte in kürzerer Zeit herstellen, da sich die Achsen in mehrere Richtungen bewegen können.
Vielseitigkeit
Eine CNC-Drehmaschine ist gut ausgestattet, da sie das Produkt dreht, um es zu schneiden. CNC-Drehzentren sind jedoch aufgrund der zusätzlichen Achsen und Doppelspindeln weitaus vielseitiger. Angetriebene Werkzeuge können auch problemlos mit einem CNC-Drehzentrum verwendet werden, wodurch die Maschine diese Werkzeuge verwenden und die Spindel anhalten kann, was dann die Ausführung verschiedener Aktivitäten wie Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen erleichtert. Das bedeutet, dass eine CNC-Drehmaschine einen besseren Vorteil bietet als eine Drehmaschine.
Kostenanalyse
Erstinvestition
Die Anschaffungskosten für eine Standard-CNC betragen 50,000 US-Dollar und können bis zu 160,00 US-Dollar betragen, wenn Sie zusätzlich eine Y-Achse und zwei Spindeln hinzufügen.
Im Vergleich dazu können CNC-Drehzentren je nach Anzahl der Achsen und Werkzeuge bis zu 500,000 US-Dollar kosten, sind aber im Allgemeinen teurer als eine CNC-Drehmaschine.
Betriebskosten
Die Betriebskosten für CNC-Drehmaschinen sind aufgrund weniger Achsen deutlich geringer. Man kann davon ausgehen, dass die Betriebskosten zwischen 10 und 20 US-Dollar liegen. Bei CNC-Drehzentren können die Preise jedoch von 25 auf 30 US-Dollar steigen, aber da die Produktionszeit bei CNC-Drehzentren kürzer ist, werden auf lange Sicht mehr Betriebskosten eingespart.
Wartung und Langlebigkeit
CNC-Drehzentren und Drehmaschinen erfordern eine ähnliche Wartung; Daher fallen ähnliche Wartungskosten an, z. B. für den Bedarf an Ölen und Kühlmitteln.
Nachhaltigkeit für unterschiedliche Fertigungsanforderungen
Kleinserien vs. Großserienproduktion
CNC-Drehmaschinen eignen sich am besten für kleine Produktionen, da sie einfach einzurichten sind und aus einfachen Teilen bestehen, die Produktion jedoch mehr Zeit in Anspruch nimmt. Ein CNC-Drehzentrum eignet sich jedoch gut für die Großserienproduktion, da es mehrere Aufgaben ausführen und selbstständig Material entfernen kann.
Einfache Teile vs. Komplexe Komponenten
Da CNC-Drehzentren weitaus fortschrittlicher sind, können sie aufgrund ihrer Flexibilität präziser schneiden und mit komplexeren Bauteilen und komplizierteren Designs arbeiten als eine CNC-Drehmaschine.
Vorteile von CNC-Drehzentren gegenüber manuellen Drehmaschinen
Ein Drehzentrum verfügt in der Regel über mehr Funktionen und kann mehr Aufgaben als eine normale CNC-Drehmaschine. Genauigkeit ist ein entscheidender Faktor in jedem Herstellungsprozess, und CNC-Drehzentren bieten ein viel höheres Maß an Präzision im Vergleich zu manuellen Drehmaschinen. Computersteuerung, fortschrittliche Tools und hochentwickelte Software tragen dazu bei, konsistente und genaue Ergebnisse zu erzielen.
Sie haben die Produktivität im Vergleich zu manuellen Drehmaschinen erheblich verbessert. Sie können über längere Zeiträume ohne Unterbrechung arbeiten, erfordern weniger körperliche Arbeit und können an mehreren Teilen gleichzeitig arbeiten.
Außerdem benötigen CNC-Drehzentren nur einen Bediener, im Gegensatz zu manuellen Drehmaschinen, die mehrere Fachkräfte erfordern. Diese erhebliche Reduzierung der Arbeitskosten, gepaart mit dem minimalen Schulungsaufwand, macht es zu einer äußerst kosteneffizienten Wahl für Unternehmen.
Manuelle Dreharbeiten können sehr gefährlich sein, da dabei mit scharfen und oft schweren Werkzeugen in der Nähe der Maschine gearbeitet wird. CNC-Drehzentren minimieren diese Risiken durch den Einsatz automatisierter Prozesse, wodurch Unfälle und Verletzungen am Arbeitsplatz reduziert werden.
Materialoptionen für CNC-Drehmaschinen und CNC-Drehzentren
Materialoptionen für CNC-Drehmaschinen und Drehzentren umfassen
Metall: Metallmaterialien wie Aluminium, Kupfer, Messing, Edelstahl und Titan.
Kunststoff: Thermoplaste und Duroplaste wie Polycarbonat, Acryl und ABS.
Holz: Weich- und Harthölzer.
Wachs: Wachsmaterialien formen, die üblicherweise zum Gießen verwendet werden.
Industrielle Anwendungen von CNC-Drehmaschinen und Drehzentren
CNC-Drehmaschinenteile und CNC-Drehteile spielen eine zentrale Rolle bei der Gestaltung unseres täglichen Lebens, indem sie zur Herstellung verschiedener Produkte und Komponenten beitragen. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele aus der Praxis:
- Automobilindustrie: Automobilteile wie Zahnräder, Wellen und Motorkomponenten.
- Luft-und Raumfahrtindustrie: Komplexe Komponenten für Luft- und Raumfahrzeuge.
- Medizinische Industrie: Präzise und komplizierte medizinische Geräte und Implantate.
- Öl-und Gasindustrie: Bohrer, Ventile und andere Komponenten.
- Elektronik-Industrie: Kleine Komponenten wie Computerteile, Anschlüsse und Schalter.
- Holzindustrie: Formen und Schneiden von Holzwerkstoffen für die Möbelherstellung und andere Holzbearbeitungsanwendungen.
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