CNC-Drehen vs. CNC-Fräsen: 7 wichtige Unterschiede

In einem früheren Artikel habe ich CNC-Fräs- und Drehmaschinen besprochen. Beide sind für jeden Bearbeitungsprozess unverzichtbar. Aber in der Welt der modernen Fertigung stechen das CNC-Drehen und das CNC-Fräsverfahren hervor. Obwohl sie dieselbe Technologie verwenden, was unterscheidet sie voneinander? Die Antwort ist möglich, wenn man über CNC-Dreh- und CNC-Fräsverfahren diskutiert.

 

Diese beiden Verfahren unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht. Wenn Sie den Unterschied kennen, können Sie das richtige Verfahren für Ihr Projekt auswählen. Ein falsch gewähltes Herstellungsverfahren verschwendet Zeit und führt letztendlich zum Scheitern. Sind Sie verwirrt zwischen CNC-Fräs- und CNC-Drehvorgängen? Keine Sorge! Dieser Artikel wird alles klar, einfach und leicht verständlich machen. Also legen wir los!

 

Überblick über CNC-Drehen und CNC-Fräsen

CNC-Drehen und -Fräsen sind zwei moderne Fertigungsverfahren. Beide erzeugen präzise Teile mit komplexer Geometrie. Beim CNC-Drehen wird das Material jedoch mithilfe eines rotierenden Arbeitstisches geschnitten und geformt. Beim CNC-Fräsen hingegen werden Formen mithilfe von stationären Arbeitstischen und rotierenden Schneidwerkzeugen erzeugt.

 

Vereinfacht ausgedrückt schneidet und formt das CNC-Drehen ein rotierendes Werkstück. Tatsächlich wird das Werkstück mit einem rotierenden Arbeitstisch festgeklemmt. Dieser Tisch bewegt sich mithilfe von Spindeln linear. Die Schneidwerkzeuge bleiben jedoch während des gesamten Vorgangs stationär. Wenn sich das rotierende Werkstück um die Schneidwerkzeuge bewegt, entfernen sie Material, um die gewünschte Form zu erzeugen.

 

Betrachten wir nun das Fräsverfahren: Dabei werden rotierende Schneidwerkzeuge verwendet. Diese Werkzeuge werden mit rotierenden Armen festgeklemmt, die mit Spindeln verbunden sind. Während des Fräsens bleibt das Werkstück auf dem stationären Arbeitstisch. Die Schneidwerkzeuge drehen sich jedoch in unterschiedliche Richtungen, um Material vom Werkstück zu entfernen. Beiden Verfahren ist das CNC-System gemeinsam.

 

Bei beiden Verfahren werden CNC-Maschinen verwendet, die mit Computeranweisungen arbeiten. WIE? Bediener erstellen Modellentwürfe mithilfe von CAD-Software. Dieses Modell wird mithilfe einer CAM-Software in eine lesbare G-Code-Sprache umgewandelt. Die CAM-Software steuert die Werkzeuge, um komplexe und präzise Formen zu erstellen.

 

CNC-Drehen vs. CNC-Fräsen: Wichtige Unterschiede

 

Ich hoffe, Sie haben das Grundkonzept von Dreh- und Fräsvorgängen anhand dieser Übersicht verstanden. Richtig? Auf den ersten Blick sehen CNC-Dreh- und Fräsmaschinen gleich aus. Diese beiden Verfahren formen das Material jedoch auf unterschiedliche Weise. Lassen Sie uns also die wichtigsten Unterschiede in einem direkten Vergleich untersuchen.

 

1- Erzeugte Form und Geometrie

Dies ist einer der wichtigsten Unterschiede zwischen CNC-Fräsen und -Drehen. Beim Drehen werden nur runde und konische Formen erzeugt. Die Beschränkung auf runde Formen ergibt sich aus der Drehbewegung des Werkstücks. Die Drehung des Arbeitstisches allein erzeugt natürlich runde Formen. Die üblichen Geometrien, die ein CNC-Drehverfahren erzeugt, sind zylindrisch, konisch, Rillen und Ringe.

 

Im Gegensatz dazu ist das CNC-Fräsverfahren nicht auf weniger Formen beschränkt. Es kann dank rotierender Schneidwerkzeuge mehrere Arten von Geometrien erzeugen. Wie Sie wissen, ist die Drehung der Schneidwerkzeuge einfacher als bei einem Arbeitstisch. Sie können die Werkzeuge also problemlos drehen und das Material von verschiedenen Seiten schneiden. Die Standardformen, die Sie durch Fräsen erhalten können, sind quadratische, eckige und komplexe 3D-Geometrien.

 

2- Verwendete Schneidwerkzeuge

 

Aufgrund des Unterschieds in der Hauptbewegung verwenden beide Verfahren unterschiedliche Werkzeuge. Die Art der Werkzeuge ändert sich mit der Anforderung der Schneidwirkung. Beispielsweise dreht sich beim Drehen nur der Arbeitstisch. Daher sind Werkzeuge erforderlich, die in einer stationären Position besser funktionieren und Schneidkanten in einer einzigen Richtung haben. Diese Werkzeuge werden allgemein als Einstiftwerkzeuge bezeichnet.

 

Die Liste der Werkzeuge, die bei Drehvorgängen verwendet werden, ist:

 

• Drehwerkzeuge: Diese Werkzeuge entfernen Material von der Oberfläche des Werkstücks.
• Stechwerkzeuge: Solche Werkzeuge erzeugen Taschen und tiefe Rillen.
• Abstechwerkzeuge: Trennen das Endteil nach der Bearbeitung.
• Bohrwerkzeuge: Erweitern die bereits gebohrten Löcher.
• Gewindewerkzeuge: Erstellen Gewinde für Bolzen und Schrauben.

 

Bei Fräsvorgängen hingegen bleibt der Arbeitstisch fest. Schneidwerkzeuge drehen sich jedoch in mehrere Richtungen. Daher werden für dieses Verfahren Werkzeuge benötigt, die rundherum Schneidkanten haben. Einfach ausgedrückt werden beim Fräsverfahren Mehrstiftschneidmaschinen verwendet. Die Liste der Schneidwerkzeuge umfasst:

 

• Schaftfräser: Diese Werkzeuge schneiden und konturieren das Werkstück.
• Fasefräser: Sie erzeugen geneigte Kanten.
• Planfräser: Mit großen Schneidkanten schneiden diese Werkzeuge flache und große Oberflächen.
• Kugelkopffräser: Diese Werkzeuge erstellen dreidimensionale Konturen.
• Bohrer: Bohrer erstellen Löcher verschiedener Größen.

 

3- Bewegungsachsen

Bewegungsachsen beziehen sich auf die Richtung, in die sich Schneidwerkzeuge oder Werkstücke bewegen. Einfach ausgedrückt geben sie an, wie viele Richtungen Sie zum Schneiden eines Materials einschlagen können. Sowohl das Fräs- als auch das Drehverfahren unterscheiden sich in den Bewegungsachsen. Beim Drehverfahren sind beispielsweise nur die X- und Z-Achsen beteiligt. Diese beiden Achsen sorgen für eine lineare Bewegung des rotierenden Werkstücks.

 

Entlang der X-Achse bewegt sich das Werkstück senkrecht zu den Schneidwerkzeugen. Entlang der Z-Achse rotiert das Werkstück jedoch parallel zu den Schneidwerkzeugen. Mit anderen Worten, Sie können Ihr Material in zwei Richtungen schneiden und formen. Einige fortgeschrittene Drehverfahren beinhalten jedoch auch eine C-Achse. Diese Achse sorgt für eine Drehbewegung des Werkstücks.

 

Beim Fräsverfahren sind üblicherweise fünf Bewegungsachsen beteiligt. Die drei Achsen sind X, Y und Z. Diese Achsen sorgen für eine lineare Bewegung der Schneidwerkzeuge. Die beiden zusätzlichen Achsen sind A und B. Diese Achsen sorgen für eine Drehbewegung der Schneidwerkzeuge. Das bedeutet, dass Sie das Werkstück aus mehreren Richtungen schneiden und komplexere Formen erstellen können.

 

4- Bearbeitungsgeschwindigkeit

 

Die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist ein weiterer wichtiger Faktor, der CNC-Fräsen vom Drehen unterscheidet. Grundsätzlich ist CNC-Drehen schneller. Der erste Grund ist die Bewegung des Arbeitstisches in nur zwei Richtungen. Das Werkstück bleibt bei dieser linearen Bewegung in ständigem Kontakt mit Schneidwerkzeugen. Daher ist die Materialabtragsrate bei diesem Verfahren hoch.

 

Darüber hinaus sind die bei diesem Verfahren verwendeten Schneidwerkzeuge Einpunktwerkzeuge. Diese Werkzeuge müssen nicht neu positioniert werden, was Zeit spart. Andererseits ist der Fräsvorgang ein vergleichsweise komplexer und langsamer Vorgang. Die Bewegung der Schneidwerkzeuge in mehrere Richtungen verlangsamt den Gesamtprozess. Darüber hinaus kostet auch das häufige Neupositionieren der Werkzeuge Zeit.

 

5- Produktionsvolumen

 

Das Produktionsvolumen gibt an, wie viele Teile ein Prozess in einer bestimmten Zeit erstellen kann. Es steht in direktem Zusammenhang mit der Bearbeitungsgeschwindigkeit. Je höher die Bearbeitungsgeschwindigkeit, desto höher das Produktionsvolumen. Wenn wir also über das Produktionsvolumen des Drehverfahrens sprechen, ist es höher. Das bedeutet, dass Sie mehr Teile in kürzerer Zeit erstellen können.

 

Der Grund liegt im kontinuierlichen Schneiden des Materials in zwei Richtungen. Dies erhöht die Vorschubgeschwindigkeit und verkürzt die benötigte Zeit. Darüber hinaus reduziert die Verwendung von Einpunktwerkzeugen, die nicht neu positioniert werden müssen, die Ausfallzeit weiter. Andererseits hat der Fräsprozess ein geringes Produktionsvolumen.

 

Dieser Prozess erzeugt weniger Teile in mehr Zeit. Der erste Grund ist die Bewegung der Schneidwerkzeuge in mehrere Richtungen, was die Zykluszeit erhöht. Darüber hinaus verringert der Werkzeugwechsel nach jedem Zyklus die Vorschubgeschwindigkeit. Daher ist der Fräsvorgang für mittlere bis kleine Produktionsvolumina effektiv.

 

6- Anwendungen

 

Beide Verfahren zeichnen sich durch ihre Präzision aus. Sie werden jedoch aufgrund der Herstellung unterschiedlicher geometrischer Formen in unterschiedlichen Branchen eingesetzt. Lassen Sie uns zunächst die typische Anwendung des Drehverfahrens verstehen:

 

• Automobilindustrie: Mit diesem Verfahren werden Fahrzeugwellen und -achsen hergestellt. Darüber hinaus eignet sich das Verfahren mit höherer Produktionsqualität für die Herstellung von Bremsen und Lenksystemen.
• Luftfahrtindustrie: Mit diesem Verfahren lassen sich leichte Materialien effektiv verarbeiten. In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden damit hochpräzise Teile wie Zahnräder und Motorwellen hergestellt.
• Öl- und Gasindustrie: Durch CNC-Drehen werden zylindrische Teile wie Rohre und Ventile hergestellt. Es gewährleistet auch enge Toleranzen, sodass Buchsen- und Lagerteile mit diesem Verfahren hergestellt werden.
• Medizinindustrie: In der Medizinindustrie werden durch CNC-Drehen Knochenschrauben und -stäbe hergestellt. Auch andere Komponenten wie Skalpelle, Klammern und Zangen werden mit diesem Verfahren hergestellt.

 

CNC-Fräsen ist dafür bekannt, komplexere Geometrien herzustellen. Daher profitieren mehrere Branchen von diesem Verfahren. Einige davon sind:

 

1. Elektronikindustrie: CNC-Fräsen kann eine Vielzahl von Materialien verarbeiten. So wird es beispielsweise zur Herstellung von Gehäusen für Laptops und Telefone verwendet. Darüber hinaus werden damit auch Kühlkörper und Leiterplatten hergestellt.
2. Robotikindustrie: Der höhere Präzisionsgrad dieses Prozesses ist in der Roboterindustrie hilfreich. Er wird zur Herstellung von Roboterarmen, Halterungen und Sensorgehäusen verwendet.
3. Verteidigungs- und Militärindustrie: CNC-Fräsen wird zur Konstruktion von Waffen für die Verteidigung verwendet. Darüber hinaus werden Teile von Militärfahrzeugen wie Panzerungs- und Navigationssysteme CNC-gefräst.
4. Werkzeug- und Formenbau: Mehrere Werkzeuge, wie Matrizen und Stempel, erfordern eine hohe Präzision. Diese Werkzeuge sind wichtige Teile kritischer Maschinen und weisen komplexe Formen auf. All diese komplexen Designformen und Matrizen werden mithilfe von CNC-Fräsen hergestellt.

 

7- Kosten und Erschwinglichkeit

 

Zu guter Letzt sind die Kosten ein weiterer Faktor, der CNC-Fräsen vom Drehen unterscheidet. CNC-Drehen ist in Bezug auf die Kosten eine kostengünstige Option. WARUM? Der erste Grund ist das höhere Produktionsvolumen. Wie ich oben sagte, produziert CNC-Drehen mehr Teile in kürzerer Zeit, was die Vertriebskosten erhöht. Darüber hinaus ist dieser Prozess automatisiert und senkt die Arbeitskosten.

 

Auf der anderen Seite ist CNC-Fräsen insgesamt ein teurer Vorgang. Der Hauptgrund sind die schweren, komplexen und teuren Werkzeuge. Alle diese Werkzeuge müssen häufig neu positioniert werden, was geschickte Bediener erfordert. Daher steigen auch die Arbeitskosten. Schließlich rechtfertigt das geringere Produktionsvolumen des CNC-Fräsens auch seinen höheren Preis.

 

Ist CNC-Drehmaschine und Drehen dasselbe?

 

NEIN! CNC-Drehen und Drehen sind nicht dieselben Begriffe. Viele Leute verwechseln diese Begriffe aufgrund des gleichen Ursprungs. Lassen Sie mich die Verwirrung mit einer einfachen Erklärung beseitigen. Eine CNC-Drehmaschine ist eine Maschine, die Drehvorgänge ausführt. Diese Maschine hat einen rotierenden Arbeitstisch, der sich in lineare Richtungen bewegt. Das Werkstück, das Sie bearbeiten möchten, ist sicher auf diesem Tisch festgeklemmt.

 

Beim Drehen bewegt sich das Werkstück entlang der X- und Z-Achse gegen die Schneidwerkzeuge und erhält so die gewünschte Form. Beim CNC-Drehen hingegen handelt es sich um ein Verfahren, bei dem eine CNC-Drehmaschine verwendet wird, um komplexe Formen zu erzeugen. Bei diesem Verfahren werden Rillen, Gewinde, Schlitze und Taschen auf einer flachen Oberfläche erzeugt.

 

Wahl zwischen CNC-Drehen und CNC-Fräsen

 

Sowohl CNC-Drehen als auch CNC-Fräsen sind leistungsstarke Bearbeitungsverfahren. Es ist jedoch wichtig zu wissen, welches Verfahren zuverlässiger ist. Im folgenden Abschnitt werde ich wichtige Überlegungen besprechen, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Option helfen. Lassen Sie uns also direkt loslegen!

 

• Verstehen Sie zunächst die Komplexität der Form, die Sie erstellen möchten. CNC-Drehen ist eine gute Option, wenn Ihr Projekt runde und einfache geometrische Produkte umfasst. Für Produkte mit kompliziertem Design sollten Sie sich jedoch für das CNC-Fräsverfahren entscheiden.
• Das Produktionsvolumen ist ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen müssen. Für einfache und großvolumige Produkte sollten Sie sich für CNC-Drehen entscheiden. Umgekehrt ist CNC-Fräsen die beste Wahl für komplexe und kleinvolumige Produkte.
• Bei der Auswahl eines Herstellungsverfahrens spielt die Art des Materials eine große Rolle. Wenn Ihr Projekt also weiche bis mittelweiche Materialien wie Kunststoff und Aluminium betrifft, entscheiden Sie sich für CNC-Drehen. Andererseits eignet sich CNC-Fräsen für die Bearbeitung steiferer und starrer Materialien.
• Und schließlich sollten Sie Ihr Budget im Auge behalten. CNC-Drehen ist aufgrund des großen Produktionsvolumens eine kostengünstige Option. Es eignet sich am besten für einfache und kleine Großprojekte. CNC-Fräsen ist jedoch aufgrund der Verwendung teurer Werkzeuge ein teures Verfahren. Wenn Sie also komplexe Formen mit einem hohen Budget bevorzugen, ist CNC-Fräsen Ihre erste Wahl.

 

Fazit

 

CNC-Fräsen und CNC-Drehen sind zwei moderne Herstellungsverfahren. In diesem Artikel habe ich erläutert, wie sich diese Techniken unterscheiden. CNC-Drehen beispielsweise erzeugt einfache und runde Formen. Außerdem sind die Schneidwerkzeuge in diesem Verfahren einfach und bewegen sich entlang zweier Achsen.

 

Nicht zuletzt ist CNC-Drehen eine sehr schnelle und kostengünstige Methode. CNC-Fräsen hingegen erzeugt komplex geformte Produkte. Bei diesem Verfahren werden fortschrittliche Schneidwerkzeuge verwendet, die sich in mehrere Richtungen bewegen, daher ist es langsamer und hat ein geringeres Produktionsvolumen. Machen Sie sich also zunächst mit der Art Ihres Projekts vertraut und wählen Sie die Methode, die am besten zu Ihnen passt.