CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen: Unterschiede, Kosten, Toleranzen und Auswahl

CNC-Fräsen und CNC-Drehen sind zwei der am weitesten verbreiteten subtraktiven Fertigungsverfahren. Bei der Wahl geht es jedoch um weit mehr als die Entscheidung, ob sich das Schneidwerkzeug oder das Werkstück dreht.

Aus fertigungstechnischer Sicht hängt der richtige Prozess von Folgendem ab:

• Teilegeometrie

• Kritische Funktionen

• Datumsbeziehungen

• Toleranzanforderungen

• Oberflächenbeschaffenheit

• Anzahl der Setups

• Material

• Produktionsmenge

• Sekundäroperationen

• Gesamtherstellungskosten

Vereinfacht ausgedrückt ist das CNC-Drehen bei rotationssymmetrischen Teilen wie Wellen, Buchsen, Stiften und Hülsen grundsätzlich die bessere Wahl. CNC-Fräsen eignet sich normalerweise besser für prismatische Teile mit Abflachungen, Taschen, Schlitzen, Lochmustern und Merkmalen auf mehreren Flächen.

Viele reale Produktionsteile erfordern jedoch eine Kombination von Prozessen.

Ein zylindrisches Teil mit Querbohrungen, Schlüsselflächen oder außeraxialen Merkmalen eignet sich möglicherweise besser für das Drehen mit angetriebenen Werkzeugen oder die Drehfräsbearbeitung. Kleine, schlanke Präzisionskomponenten können von der Schweizer Bearbeitung profitieren, während komplexe mehrseitige Teile möglicherweise 4-Achsen- oder 5-Achsen-Fräsen erfordern.

Bei NAITE TECH beginnt die Prozessauswahl mit dem CAD-Modell und der technischen Zeichnung – nicht mit einer vorgegebenen Maschine. Wir bewerten Geometrie, Toleranzverhältnisse, Material, Rüststrategie, Produktionsmenge und Prüfanforderungen, bevor wir die praktischste Bearbeitungsroute auswählen.

Einen Überblick über unsere Fertigungskapazitäten finden Sie in unserer kundenspezifische CNC-Bearbeitungsdienstleistungen.

CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen: Schnelle Antwort

Der grundlegende Unterschied zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen besteht in der primären Schnittbewegung.

Beim CNC-Fräsen dreht sich das Schneidwerkzeug, während das Werkstück in einer Vorrichtung oder auf dem Maschinentisch befestigt ist.

Beim CNC-Drehen dreht sich das Werkstück in der Spindel, während das Schneidwerkzeug Material abträgt.

Dieser Unterschied hat großen Einfluss darauf, welche Geometrie jeder Prozess am effizientesten produziert.

Wählen Sie CNC-Drehen, wenn:

Der Großteil der Komponente ist zylindrisch oder rotationssymmetrisch und die meisten kritischen Abmessungen beziehen sich auf eine gemeinsame Mittelachse.

Wählen Sie CNC-Fräsen, wenn:

Das Bauteil wird hauptsächlich durch ebene Flächen, Taschen, Schlitze, Konturen, Lochmuster oder Merkmale auf mehreren Flächen definiert.

Wählen Sie einen kombinierten Bearbeitungsprozess, wenn:

Das Teil enthält bedeutende Dreh- und Fräsmerkmale, die andernfalls mehrere Einstellungen erfordern würden.

Der beste Prozess ist nicht unbedingt die Maschine mit dem niedrigsten Stundensatz. Es ist der Fertigungsweg, der das benötigte Teil konsistent mit den geringsten Gesamtkosten und dem geringsten Prozessrisiko produziert.

Vergleich zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen

Dieser Vergleich ist nur ein Ausgangspunkt.

Zwei Teile mit ähnlichen Gesamtabmessungen können je nach Toleranzverhältnissen, Innengeometrie, Werkzeugzugang und Menge völlig unterschiedliche Bearbeitungsstrategien erfordern.

Was ist CNC-Fräsen?

Beim CNC-Fräsen handelt es sich um ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem rotierende Schneidwerkzeuge Material von einem stationären oder gesteuerten Werkstück abtragen.

Die Werkstücksicherung erfolgt üblicherweise durch:

• Ein Maschinenschraubstock

• Weiche Kiefer

• Modulare Vorrichtungen

• Spezielle Vorrichtungen

• Palettensysteme

• Andere anwendungsspezifische Werkstückspannung

Ein herkömmliches 3-Achsen-Bearbeitungszentrum steuert die Bewegung entlang der X-, Y- und Z-Achse.

Eine 4-Achsen-Maschine bietet zusätzlich eine Rotationspositionierung, während eine 5-Achsen-Maschine es dem Schneidwerkzeug ermöglicht, sich dem Bauteil aus mehreren Ausrichtungen zu nähern.

NAITE TECH bietet CNC-Fräsdienstleistungen für kundenspezifische Metall- und technische Kunststoffkomponenten unter Verwendung von 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitungsstrategien.

Gängige CNC-Fräsvorgänge

Zu den typischen Fräsvorgängen gehören:

• Planfräsen

• Taschenfräsen

• Schlitzfräsen

• Bohren

• Langweilig

• Reiben

• Klopfen

• Gewindefräsen

• Anfasen

• Konturierung

• 3D-Oberflächenbearbeitung

• Mehrseitenbearbeitung

Da Fräser aus mehreren Richtungen an das Werkstück heranfahren können, ist das CNC-Fräsen eines der flexibelsten Verfahren für komplexe prismatische Bauteile.

Teile, die sich am besten für das CNC-Fräsen eignen

CNC-Fräsen wird häufig verwendet für:

• Klammern

• Gehäuse

• Gehäuse

• Verteiler

• Maschinenplatten

• Vorrichtungen

• Kühlkörper

• Formkomponenten

• Elektronikgehäuse

• Roboterkomponenten

• Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt

• Komponenten für medizinische Geräte

Eine praktische Fertigungsregel lautet:

Wenn die wichtigsten Merkmale durch Ebenen, Taschen, Schlitze, Lochmuster, Konturen oder Beziehungen zwischen mehreren Flächen definiert werden, sollte das CNC-Fräsen normalerweise zuerst bewertet werden.

Was ist CNC-Drehen?

Beim CNC-Drehen wird Material von einem rotierenden Werkstück entfernt.

Das Material wird normalerweise in einem Spannfutter, einer Spannzange oder einer Spindel gehalten, während Schneidwerkzeuge programmierten Pfaden folgen, um äußere und innere Rotationsgeometrie zu erzeugen.

Beim herkömmlichen Drehen werden hauptsächlich X- und Z-Achsenbewegungen verwendet.

Moderne CNC-Drehzentren können außerdem Folgendes umfassen:

• Live-Werkzeuge

• C-Achsen-Positionierung

• Y-Achsen-Bearbeitung

• Gegenspindeln

• Stangenlader

• Automatischer Teiletransfer

Dank dieser Funktionen können Drehzentren Bohr-, Gewindeschneid- und bestimmte Fräsvorgänge durchführen, ohne das Teil auf eine andere Maschine übertragen zu müssen.

NAITE TECH bietet Präzisions-CNC-Drehdienstleistungen für Wellen, Hülsen, Buchsen, Gewindekomponenten und andere kundenspezifische Rotationsteile.

Gängige CNC-Drehvorgänge

Zu den typischen CNC-Drehoperationen gehören:

• Außendurchmesserdrehen

• Intern langweilig

• Gegenüber

• Einstechen

• Abschied

• Außengewinde

• Innengewinde

• Kegeldrehen

• Bohren

• Reiben

• Profilierung

Mit angetriebenen Werkzeugdrehzentren können außerdem Folgendes hergestellt werden:

• Querlöcher

• Wohnungen

• Spielautomaten

• Keilnuten

• Löcher außerhalb der Achse

• Schraubenmuster

• Sekundär gefräste Merkmale

Teile, die sich am besten für das CNC-Drehen eignen

Drehen wird häufig verwendet für:

• Wellen

• Stifte

• Buchsen

• Ärmel

• Rollen

• Abstandshalter

• Riemenscheiben

• Düsen

• Anschlüsse

• Gewindeanschlüsse

• Ventilkomponenten

• Lagerkomponenten

• Zylindrische Gehäuse

Eine nützliche Prozessauswahlregel ist:

Wenn es sich bei den meisten funktionskritischen Abmessungen um Durchmesser handelt und die wichtigen Merkmale eine gemeinsame Drehachse haben, sollte das CNC-Drehen normalerweise vor dem Fräsen bewertet werden.

8 Hauptunterschiede zwischen CNC-Fräsen und Drehen

1. Schnittbewegung

Der grundlegendste Unterschied besteht darin, was sich während der Bearbeitung dreht.

Beim Fräsen rotiert das Schneidwerkzeug.

Beim Drehen dreht sich das Werkstück.

Dieser grundlegende Unterschied bestimmt, wie effizient jeder Prozess Material aus unterschiedlichen Geometrien entfernt.

Eine Welle kann auf einer Drehmaschine effizient bearbeitet werden, da der gesamte Umfang kontinuierlich durch die Schneidzone verläuft.

Die vollständige Herstellung derselben Geometrie auf einer Fräsmaschine erfordert normalerweise zusätzliche Werkzeugbewegungen und eine weniger natürliche Bearbeitungsstrategie.

2. Teilgeometrie

Die Geometrie ist normalerweise der erste Faktor, den wir bei der Prozessplanung bewerten.

Durch natürliches Drehen entsteht:

• Zylinder

• Konzentrische Schultern

• Verjüngungen

• Rillen

• Runde Bohrungen

• Externe Threads

• Interne Threads

Beim Mahlen entsteht auf natürliche Weise:

• Flache Oberflächen

• Taschen

• Spielautomaten

• Lochmuster

• Abgewinkelte Flächen

• Komplexe Konturen

• Mehrflächengeometrie

Aus fertigungstechnischer Sicht reduziert die Verwendung eines Prozesses, der der natürlichen Geometrie entspricht, in der Regel die Zykluszeit und die Einrichtungskomplexität.

3. Schneidwerkzeuge

Beim CNC-Drehen werden üblicherweise Wendeschneidplatten mit einer Spitze verwendet.

Diese Werkzeuge eignen sich effizient für die Herstellung von:

• Durchmesser

• Schultern

• Rillen

• Profile

• Themen

Beim CNC-Fräsen werden rotierende Werkzeuge verwendet wie:

• Schaftfräser

• Planfräser

• Kugelfräser

• Bohrer

• Reibahlen

• Fasenfräser

• Gewindefräser

• Formschneider

Die entscheidende Frage ist nicht nur, wie viele Werkzeuge benötigt werden.

Werkzeugdurchmesser, Steifigkeit, Reichweite, Verschleiß und Zugänglichkeit können alle die Bearbeitungskosten und die Prozessstabilität beeinflussen.

4. Toleranzen und Bezugsbeziehungen

Sowohl CNC-Fräsen als auch CNC-Drehen können hochpräzise Bauteile herstellen.

Die bessere Frage ist:

Welcher Prozess kann die kritischen Merkmalsbeziehungen am natürlichsten aufrechterhalten?

Wenden ist besonders effektiv bei Beziehungen, bei denen es um Folgendes geht:

• Durchmesser

• Rundheit

• Zylindrizität

• Konzentrizität

• Auslaufen

• Langeweile-zu-OD-Beziehungen

Besonders effektiv ist das Fräsen bei:

• Ebenheit

• Lochposition

• Taschenmaße

• Parallelität

• Rechtwinkligkeit

• Merkmalsbeziehungen über mehrere planare Oberflächen hinweg

Wichtig ist auch die Einrichtungsstrategie.

Jedes Mal, wenn ein Teil gelöst und verschoben wird, bietet sich eine weitere Möglichkeit zur Positionsvariation.

Deshalb überprüfen wir nicht nur die numerische Toleranz, sondern auch:

• Datumsort

• Feature-Beziehungen

• Setup-Sequenz

• Werkstückhalterung

• Inspektionsmethode

• Teilesteifigkeit

Weitere Informationen finden Sie in unserem Designleitfaden für CNC-Bearbeitungstoleranzen.

5. Oberflächenbeschaffenheit

Sowohl beim Fräsen als auch beim Drehen können qualitativ hochwertige bearbeitete Oberflächen erzeugt werden, die resultierenden Werkzeugspuren unterscheiden sich jedoch.

Durch Drehen entstehen kontinuierliche Spiralmuster um zylindrische Oberflächen.

Beim Fräsen entstehen Werkzeugmarkierungen basierend auf:

• Fräserdurchmesser

• Übersteigen

• Vorschubgeschwindigkeit

• Werkzeugwegrichtung

• Werkzeuggeometrie

Die tatsächliche Oberflächenqualität hängt ab von:

• Schnittgeschwindigkeit

• Vorschubgeschwindigkeit

• Werkzeugverschleiß

• Werkzeuggeometrie

• Material

• Steifigkeit der Maschine

• Werkzeugüberhang

• Abschlusszulage

• Bearbeitungsstrategie

Eine anspruchsvolle Anforderung an die Oberflächenbeschaffenheit sollte nur dort angewendet werden, wo sie die Funktion unterstützt.

Beispiele hierfür sind:

• Dichtflächen

• Lagerflächen

• Schiebeschnittstellen

• Kosmetische Oberflächen

• Präzise Steckfunktionen

Weitere Informationen finden Sie in unserem Designleitfaden für CNC-Oberflächenbearbeitung.

6. Einrichtung und Befestigung

Beim Drehen kommt bei runden Teilen oft eine relativ einfache Werkstückspannung zum Einsatz.

Zu den gängigen Systemen gehören:

• Chucks

• Spannzangen

• Weiche Kiefer

• Stangenlader

Das Fräsen kann Folgendes erfordern:

• Maschinenschraubstöcke

• Weiche Kiefer

• Modulare Vorrichtungen

• Kundenspezifische Vorrichtungen

• Paletten

• Grabsteine

Jedes Setup führt zusätzlich Folgendes ein:

• Ladezeit

• Datumsfestlegung

• Anforderungen an die Vorrichtung

• Ausrichtungsarbeiten

• Inspektion

• Mögliche Lokalisierungsvariation

Eine Reduzierung der Setup-Anzahl kann daher sowohl die Effizienz als auch die Konsistenz verbessern.

Mehrflächige Komponenten finden Sie in unserem Vergleich 3-Achsen- vs. 4-Achsen- vs. 5-Achsen-CNC-Bearbeitung.

7. Produktionsgeschwindigkeit und Automatisierung

Drehen kann bei runden Bauteilen äußerst produktiv sein.

Stangenlader, Gegenspindeln und automatisierte Teilehandhabung ermöglichen die Herstellung sich wiederholender Drehteile mit begrenztem manuellen Eingriff.

Das Fräsen kann auch automatisiert werden durch:

• Mehrteilige Vorrichtungen

• Palettensysteme

• Roboterbeladung

• Automatische Sondierung

• Werkzeugüberwachung

Der schnellste einzelne Schneidvorgang führt jedoch nicht zwangsläufig zu der niedrigsten Gesamtzykluszeit.

Die gesamte Herstellungszeit umfasst:

• Laden

• Aufstellen

• Werkzeugwechsel

• Schneiden

• Neupositionierung

• Inspektion

• Sekundäroperationen

8. Materialverwendung

Der Anfangsbestand kann die Kosten erheblich beeinflussen.

Drehteile beginnen oft mit Rundstäben nahe dem maximalen Fertigdurchmesser.

Gefräste Teile beginnen üblicherweise mit einer rechteckigen Platte oder einem Knüppel.

Bei Bauteilen mit großen Taschen oder tiefen Hohlräumen kann daher ein erheblicher Materialabtrag erforderlich sein.

Besonders wichtig wird die Materialausnutzung bei teureren Materialien wie:

• Titan

• Nickellegierungen

• Kupfer

• Hochwertige Edelstähle

• Hochleistungskunststoffe

Sehen Sie sich unsere an Leitfaden für Fertigungsmaterialien für häufig bearbeitete Metalle und technische Kunststoffe.

Kosten für CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen

Bei rotationssymmetrischen Teilen ist Drehen oft wirtschaftlicher, bei prismatischen oder mehrflächigen Bauteilen ist Fräsen in der Regel kostengünstiger.

Beide Verfahren sind jedoch nicht automatisch günstiger.

Die Gesamtkosten der CNC-Bearbeitung werden beeinflusst durch:

• Material

• Lagergröße

• Programmierung

• Maschineneinrichtung

• Werkstückhalterung

• Zykluszeit

• Werkzeuge

• Werkzeugverschleiß

• Anzahl der Operationen

• Inspektion

• Oberflächenbehandlung

• Menge

• Verschrottungsrisiko

• Dokumentation

Eine detailliertere Aufschlüsselung finden Sie in unserer Kostenführer für CNC-Bearbeitung.

Warum Drehen bei runden Teilen oft günstiger ist

Stellen Sie sich einen Schacht vor, der Folgendes enthält:

• Mehrere Durchmesser

• Eine Schulter

• Ein Groove

• Ein axiales Loch

• Ein externer Thread

Diese Merkmale entsprechen weitgehend der natürlichen Bewegung eines Drehzentrums.

Das Teil kann aus Rundstab hergestellt werden mit:

• Einfache Werkstückhalterung

• Kontinuierliches Schneiden

• Begrenzte Neupositionierung

• Kurzer Werkzeugweg

• Automatisierte Stangenzuführung

Die vollständige Herstellung desselben Bauteils auf einem Fräszentrum würde im Allgemeinen eine weniger effiziente Bearbeitungsstrategie erfordern.

Wenn Fräsen kostengünstiger ist

Stellen Sie sich ein Aluminiumgehäuse vor, das Folgendes enthält:

• Eine große Tasche

• Befestigungslöcher

• Anschlussöffnungen

• Nebenmerkmale

• Eine Dichtfläche

Diese Geometrie ist grundsätzlich prismatisch.

Ein CNC-Bearbeitungszentrum kann diese Merkmale direkt herstellen, während das Drehen kaum Vorteile bringen würde.

Wie sich die Produktionsmenge auf die Kosten auswirkt

Für Prototypen- und Produktionsaufträge sollte der Preis nicht gleich sein.

Bevor mit der Bearbeitung begonnen wird, muss der Lieferant möglicherweise Folgendes erledigen:

• CAM-Programmierung

• Prozessplanung

• Vorrichtungsvorbereitung

• Werkzeugvorbereitung

• Ersteinrichtung

• Erststückkontrolle

Einerseits werden diese Kosten von einer Komponente übernommen.

Bei Hunderten oder Tausenden von Bauteilen werden die Rüstkosten auf die gesamte Charge verteilt.

Höhere Mengen können auch Folgendes rechtfertigen:

• Spezielle Vorrichtungen

• Bar-Fed-Produktion

• Mehrteilige Werkstückspannung

• Automatisiertes Laden

• Optimierte Werkzeuge

• Spezielle Prüflehren

Warum Sekundäroperationen wichtig sind

Ein häufiger Fehler besteht darin, nur Maschinenstundensätze zu vergleichen.

Stellen Sie sich eine zylindrische Ventilkomponente vor, die Folgendes erfordert:

• OD geworden

• Innenbohrung

• Außengewinde

• Zwei Wohnungen

• Vier radiale Löcher

Ein herkömmlicher Herstellungsweg kann Folgendes erfordern:

1. Drehen

2. Entfernen des Teils

3. Übertragen auf eine Fräsmaschine

4. Bauen oder Laden einer anderen Vorrichtung

5. Wiederherstellung des Datums

6. Fräsen der Wohnungen

7. Bohren der radialen Löcher

8. Noch einmal die Zusammenhänge prüfen

Ein Drehzentrum mit angetriebenen Werkzeugen oder eine Drehfräsmaschine kann einen Teil dieses sekundären Prozesses eliminieren.

Die Maschine hat möglicherweise einen höheren Stundensatz, verursacht aber dennoch niedrigere Gesamtteilekosten.

Weitere Informationen finden Sie unter Warum die Angebote für CNC-Bearbeitung zwischen den Anbietern variieren.

CNC-Fräsen vs. Drehtoleranzen und Oberflächengüte

Keiner der beiden Prozesse ist allgemein genauer.

Das Drehen hat natürliche Vorteile für Rotationsbeziehungen, während sich das Fräsen gut für Ebenen- und Positionsbeziehungen eignet.

Die tatsächliche Genauigkeit hängt ab von:

• Zustand der Maschine

• Werkstückhalterung

• Werkzeuge

• Material

• Geometrie

• Teilesteifigkeit

• Feature-Größe

• Anzahl der Setups

• Thermische Stabilität

• Inspektionsstrategie

Wo Drehen einen natürlichen Vorteil hat

Das Drehen ist besonders effektiv bei der Steuerung von:

• Außendurchmesser

• Innendurchmesser

• Rundheit

• Zylindrizität

• Konzentrische Beziehungen

• Auslaufen

Wo Fräsen einen natürlichen Vorteil hat

Besonders effektiv ist das Fräsen bei:

• Ebenheit

• Taschenformat

• Lochposition

• Parallele Flächen

• Senkrechte Flächen

• Multiface-Feature-Beziehungen

Warum die Toleranzzahl allein nicht ausreicht

Eine Anforderung von ±0,01 mm bei einem Merkmal kann unkompliziert und bei einem anderen schwierig sein.

Die Schwierigkeit hängt ab von:

• Barrierefreiheit der Funktionen

• Werkzeugsteifigkeit

• Wandstärke

• Materialstabilität

• Spannen

• Datumsstruktur

• Inspektionsmethode

Aus diesem Grund sollten Hersteller die Toleranz im Kontext des gesamten Teils bewerten, anstatt eine allgemeine Zahl für die Bearbeitungsfähigkeit zu verwenden.

So wählen Sie den richtigen CNC-Bearbeitungsprozess aus

Die zuverlässigste Prozessauswahlmethode beginnt mit der Teilegeometrie, gefolgt von Toleranzbeziehungen, Rüstanforderungen und Menge.

Wählen Sie CNC-Drehen, wenn

CNC-Drehen wird normalerweise bevorzugt, wenn:

• Das Teil ist hauptsächlich zylindrisch.

• Die wichtigsten Maße sind Durchmesser.

• Features haben eine gemeinsame Mittellinie.

• Rundheit oder Unrundheit sind wichtig.

• Das Ausgangsmaterial ist Rundstab oder Rohr.

• Das Teil enthält Schultern, Nuten, Kegel, Gewinde oder Bohrungen.

• Das Volumen kann von der automatischen Stangenzuführung profitieren.

Typische Teile sind:

• Wellen

• Stifte

• Buchsen

• Ärmel

• Rollen

• Abstandshalter

• Gewindeanschlüsse

Wählen Sie wann CNC-Fräsen

CNC-Fräsen wird normalerweise bevorzugt, wenn:

• Das Teil ist rechteckig, flach oder unregelmäßig.

• Es enthält Taschen oder Hohlräume.

• Mehrere Flächen erfordern eine Bearbeitung.

• Es sind mehrere Lochmuster erforderlich.

• Das Design enthält abgewinkelte Elemente.

• Komplexe Konturen sind erforderlich.

Typische Teile sind:

• Klammern

• Gehäuse

• Teller

• Verteiler

• Gehäuse

• Vorrichtungen

• Strukturkomponenten

Wählen Sie wann die Bearbeitung durch Fräsdrehen oder angetriebene Werkzeuge

Fräsdrehen oder Drehen mit angetriebenen Werkzeugen ist nützlich, wenn eine hauptsächlich rotierende Komponente auch erhebliche außeraxiale Merkmale aufweist.

Beispiele hierfür sind:

• Wellen mit radialen Löchern

• Wellen mit Keilnuten

• Steckverbinder mit Schlüsselflächen

• Flansche mit Lochmuster

• Ventilkörper mit Anschlüssen

• Zylindrische Teile mit Schlitzen

Der Hauptvorteil ist die Setup-Konsolidierung.

Wenn Dreh- und Fräsfunktionen ohne Lösen der Komponente ausgeführt werden können, kann die Positionskonsistenz verbessert und gleichzeitig die Sekundärbearbeitung reduziert werden.

Allerdings ist es nicht automatisch die kostengünstigste Lösung, alles auf einer Maschine zu erledigen.

Bauteile mit geringem Volumen und einfachen sekundären Merkmalen können durch getrennte Dreh- und Fräsvorgänge dennoch wirtschaftlicher sein.

Wählen Sie Swiss CNC Machining, wenn

Die Schweizer Bearbeitung eignet sich besonders für bestimmte kleine und schlanke Präzisionsbauteile.

Eine Swiss-Type-Maschine stützt das Werkstück nahe der Schneidzone durch eine Führungsbuchse.

Dies kann dazu beitragen, die Durchbiegung bei der Bearbeitung langer Komponenten mit kleinem Durchmesser zu kontrollieren.

Typische Anwendungen sind:

• Präzisionsstifte

• Miniaturschäfte

• Kleine Anschlüsse

• Medizinische Komponenten

• Elektronikteile

• Präzisionsbefestigungen

• Lange Drehteile mit kleinem Durchmesser

Erfahren Sie mehr über unsere Schweizer CNC-Bearbeitungsdienstleistungen.

Wählen Sie wann die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Die 5-Achsen-Bearbeitung wird wertvoll, wenn der komplexe Werkzeugzugang, die Mehrflächengeometrie oder die einrichtungsbedingte Genauigkeit das herkömmliche Fräsen ineffizient machen.

Typische Kandidaten sind:

• Zusammengesetzte Winkel

• Komplexe Oberflächen

• Tiefe Hohlräume

• Mehrere bearbeitete Ausrichtungen

• Schwieriger Zugang zum Werkzeug

• Kritische Merkmale auf mehreren Seiten

Die Fünf-Achsen-Bearbeitung sollte nicht einfach deshalb ausgewählt werden, weil es sich um einen fortgeschritteneren Prozess handelt.

Für eine einfache Halterung ist das 3-Achsen-Fräsen möglicherweise immer noch der effizienteste Weg.

Bei einem komplexen mehrseitigen Gehäuse kann die 5-Achsen-Bearbeitung den Neupositionierungs- und Vorrichtungsaufwand erheblich reduzieren.

Erfahren Sie mehr über unsere 5-Achsen-CNC-Bearbeitungsdienstleistungen.

Fräsen vs. Drehen: Beispiele für die Teileauswahl

Bei diesen Beispielen handelt es sich eher um Richtlinien als um starre Regeln.

Der endgültige Prozess sollte immer aus dem vollständigen CAD-Modell und der technischen Zeichnung ausgewählt werden.

Herstellerperspektive: Kleine Features können den gesamten Prozess verändern

Ein häufiger Fehler bei der RFQ-Vorbereitung besteht darin, den Herstellungsprozess nur auf der Grundlage des Gesamterscheinungsbilds der Komponente auszuwählen.

In der Praxis kann ein relativ kleines Merkmal den gesamten Bearbeitungsweg verändern.

Stellen Sie sich eine größtenteils zylindrische Komponente vor, die Folgendes enthält:

• Mehrere gedrehte Durchmesser

• Eine Präzisionsbohrung

• Eine Auslaufanforderung

• Vier Querlöcher

• Ein genau positionierter Schlitz

Das Bauteil scheint ein Drehteil zu sein.

Allerdings können die Querlöcher und der Schlitz bestimmen, ob der effizienteste Prozess ist:

• Drehen und anschließend fräsen

• Drehen mit angetriebenen Werkzeugen

• Fräsdrehbearbeitung

Ebenso kann ein Teil, das wie ein einfacher gefräster Block aussieht, eine abgewinkelte Bohrung oder einen schwierigen Hinterschnitt enthalten, wodurch sich die empfohlene Maschinen- und Einrichtungsstrategie ändert.

Eine erfahrene Prozessplanung bewertet daher jedes funktionskritische Merkmal und nicht nur die äußere Form.

Materialien für das CNC-Fräsen und Drehen

Die meisten gängigen technischen Werkstoffe können mit beiden Verfahren bearbeitet werden.

Zu den gewöhnlichen Metallen gehören:

• Aluminium

• Edelstahl

• Kohlenstoffstahl

• Legierter Stahl

• Messing

• Kupfer

• Bronze

• Titan

• Magnesium

Zu den gängigen technischen Kunststoffen gehören:

• ABS

• POM / Acetal

• Nylon

• SPÄHEN

• PTFE

• Polycarbonat

• PEI

• PPS

Das Material beeinflusst viel mehr als der Rohstoffpreis.

Es betrifft auch:

• Schnittgeschwindigkeit

• Werkzeugverschleiß

• Wärmeerzeugung

• Chipkontrolle

• Gratbildung

• Dimensionsstabilität

• Oberflächenqualität

• Befestigungsstrategie

Ein Aluminiumbauteil und ein Titanbauteil mit identischer Geometrie können daher sehr unterschiedliche Bearbeitungsstrategien erfordern.

So reduzieren Sie die Kosten für CNC-Fräsen und -Drehen

Die Kostensenkung sollte sich auf die Verbesserung der Herstellbarkeit konzentrieren und nicht nur auf die Senkung der Maschinenrate.

Design rund um den natürlichen Bearbeitungsprozess

Halten Sie nach Möglichkeit Rotationsmerkmale mit dem Drehen und Prismenmerkmale mit dem Fräsen kompatibel.

Vermeiden Sie Funktionen, die zusätzliche Setups erzwingen, es sei denn, sie bieten einen echten funktionalen Wert.

Reduzieren Sie unnötige Setups

Jedes zusätzliche Setup führt Folgendes ein:

• Arbeit

• Werkstückhalterung

• Datumsübertragung

• Inspektion

• Handhabung

• Mögliche Variation

Wenn kritische Funktionen in einem Setup verbleiben können, können sich sowohl die Effizienz als auch die Konsistenz verbessern.

Vermeiden Sie unnötig enge Toleranzen

Enge Toleranzen sollten auf Merkmale konzentriert werden, die Folgendes beeinflussen:

• Lager passt

• Versiegelung

• Bewegung

• Ausrichtung

• Präzise Montage

• Auslaufen

• Funktionelle Lochposition

Nutzen Sie an anderer Stelle praktische Allgemeintoleranzen.

Sehen Sie sich unsere an im Leitfaden zum CNC-Bearbeitungsdesign . Weitere DFM-Empfehlungen finden Sie

Verwenden Sie Standardwerkzeuge und zugängliche Geometrie

Kleine Innenradien erfordern kleinere Werkzeuge.

Tiefe, schmale Taschen erfordern längere Messer.

Lange Schneidwerkzeuge sind weniger steif und erfordern möglicherweise geringere Vorschubgeschwindigkeiten.

Wo es die Funktionalität zulässt, können größere Innenradien und ein besserer Werkzeugzugang sowohl die Bearbeitungsstabilität als auch die Kosten verbessern.

Kommunizieren Sie die Produktionsmenge frühzeitig

Ein Hersteller kann für 5 Prototypen eine andere Produktionsmethode wählen als für 10.000 Wiederholungsteile.

Das zukünftige Volumen kann Folgendes beeinflussen:

• Vorrichtungsdesign

• Auswahl an Stangenmaterial

• Automatisierung

• Maschinenwahl

• Werkzeuge

• Messen

• Inspektionsstrategie

Durch die Angabe des erwarteten Jahresbedarfs während der RFQ-Phase kann der Lieferant den gesamten Produktionsplan bewerten.

Wie NAITE TECH Fräsen und Drehen beim DFM bewertet

Unser Ziel bei NAITE TECH besteht nicht nur darin, festzustellen, ob eine Maschine das Bauteil physisch produzieren kann.

Ziel ist es, eine Fertigungsroute zu schaffen, mit der das benötigte Teil präzise, ​​wiederholt und wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Dominante Geometrie

Wir ermitteln zunächst, ob die Komponente in erster Linie:

• Rotation

• Prismatisch

• Hybrid

Kritische Funktionen

Wir identifizieren Merkmale, die sich auf Folgendes auswirken:

• Montage

• Versiegelung

• Bewegung

• Lager passt

• Ausrichtung

• Funktionale Schnittstellen

Datumsstrategie

Wir bewerten, welche Merkmale zueinander in Beziehung stehen müssen und ob sie in derselben Aufspannung bearbeitet werden können.

Anzahl der Setups

Wir vergleichen, ob durch einen anderen Bearbeitungsprozess unnötige Neupositionierungen vermieden werden könnten.

Werkzeugzugriff

Wir bewerten, ob standardmäßige, starre Schneidwerkzeuge die erforderlichen Eigenschaften ohne übermäßigen Überhang erreichen können.

Materialverhalten

Wir prüfen, ob das Material anfällig für Folgendes ist:

• Verzerrung

• Kaltverfestigung

• Gratbildung

• Übermäßiger Werkzeugverschleiß

• Thermische Bewegung

Produktionsmenge

Wir ermitteln, ob das erwartete Volumen Folgendes rechtfertigt:

• Barfütterung

• Spezielle Vorrichtungen

• Mehrteilige Setups

• Automatisierte Handhabung

• Spezialisierte Messgeräte

Inspektionsanforderungen

Wir prüfen, wie kritische Abmessungen und GD&T-Anforderungen während der Produktion überprüft werden.

Erfahren Sie mehr über unsere Qualitätskontroll- und Inspektionsmöglichkeiten.

CNC-Fräsen und Drehen bei NAITE TECH

NAITE TECH ist ein Hersteller kundenspezifischer CNC-Bearbeitung, der Prototypen, Kleinserien und Wiederholungsproduktionen auf der Grundlage von CAD-Modellen, Zeichnungen und technischen Anforderungen des Kunden unterstützt.

Zu unseren Bearbeitungsmöglichkeiten gehören:

• CNC-Fräsen

• CNC-Drehen

• Schweizer CNC-Bearbeitung

• 3-Achsen-Bearbeitung

• 4-Achsen-Bearbeitung

• 5-Achsen-Bearbeitung

• Präzisionsbearbeitung mit mehreren Arbeitsgängen

• Metallbearbeitung

• Technische Kunststoffbearbeitung

• Oberflächenveredelung

• Maßprüfung

Für runde Teile wie Wellen, Buchsen, Hülsen und Gewindekomponenten bietet das CNC-Drehen eine effiziente Methode zur Herstellung zylindrischer und konzentrischer Merkmale.

Bei Halterungen, Gehäusen, Verteilern, Platten und komplexen mehrflächigen Komponenten bietet das CNC-Fräsen eine größere Flexibilität für Taschen, Löcher, Konturen und ebene Flächen.

Für kleine, schlanke Präzisionskomponenten bietet die Schweizer Bearbeitung möglicherweise einen stabileren Prozess.

Bei komplexen Bauteilen mit mehreren Flächen oder mehreren Winkeln kann die mehrachsige Bearbeitung die Anzahl der Rüstvorgänge reduzieren und den Werkzeugzugriff verbessern.

Der endgültige Prozess wird nach Prüfung des gesamten Teils ausgewählt.

Wenn Sie unsicher sind, ob Ihr Teil gefräst, gedreht oder in einem kombinierten Bearbeitungsprozess hergestellt werden soll, senden Sie uns Ihr CAD-Modell und Ihre technische Zeichnung.

Für eine möglichst effektive Fertigungsüberprüfung sollten Sie Folgendes einbeziehen:

• 3D-CAD-Modell

• Technische 2D-Zeichnung

• Materialspezifikation

• Benötigte Menge

• Kritische Toleranzen

• GD&T-Anforderungen

• Oberflächenbeschaffenheit

• Inspektionsanforderungen

• Erwartetes Wiederholungsproduktionsvolumen

Du kannst Kontaktieren Sie NAITE TECH und reichen Sie Ihr CNC-Bearbeitungsprojekt zur technischen Prüfung und Angebotserstellung ein.

Fazit: Wählen Sie den Prozess rund um das Teil

Der Hauptunterschied zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen besteht nicht einfach darin, dass das eine das Werkzeug dreht, während das andere das Werkstück dreht.

Die wichtigere Frage ist, wie effizient jeder Prozess auf die Geometrie, Toleranzstruktur und Produktionsanforderungen des Bauteils abgestimmt ist.

Wählen Sie CNC-Drehen, wenn das Bauteil hauptsächlich rotatorisch ist und seine kritischen Merkmale eine gemeinsame Achse haben.

Wählen Sie CNC-Fräsen, wenn das Bauteil hauptsächlich prismatisch, mit Taschen versehen oder unregelmäßig ist oder eine Bearbeitung aus mehreren Richtungen erfordert.

Wählen Sie die Bearbeitung mit angetriebenen Werkzeugen oder die Fräs-Dreh-Bearbeitung, wenn eine Rotationskomponente auch wichtige außeraxiale Merkmale aufweist.

Wählen Sie Schweizer CNC-Bearbeitung für geeignete kleine und schlanke Präzisionsdrehteile.

Entscheiden Sie sich für das 5-Achsen-CNC-Fräsen, wenn die multidirektionale Geometrie oder die Rüstreduzierung eine komplexere Bearbeitung rechtfertigt.

Wenn mehr als ein Prozess technisch möglich ist, vergleichen Sie:

Rüstanzahl + Zykluszeit + Material + Werkzeuge + Toleranzrisiko + Inspektion + Sekundäroperationen + Produktionsmenge

statt nur Maschinenstundensatz.

Wenn Sie möchten, dass NAITE TECH Ihr Projekt vor der Produktion überprüft, Senden Sie uns Ihre CAD-Dateien und technischen Zeichnungen . Unser Ingenieurteam kann die Geometrie, das Material, die Toleranzen, die Menge und die Prüfanforderungen überprüfen und eine geeignete CNC-Bearbeitungsroute empfehlen.