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FAQ

Allgemeines

CNC-Basics

Was bedeutet CNC?

Der Begriff CNC (Com­pu­te­ri­zed Nume­ri­cal Con­trol) beschreibt die rech­ner­ge­stütz­te Steue­rung von mehr­di­men­sio­nal arbei­ten­den Maschi­nen. Eine CNC-Maschi­ne, also eine com­pu­ter­ge­steu­er­te Maschi­ne, ist in der Lage, Werk­stü­cke mit unter­schied­li­chen Werk­zeu­gen unter ver­schie­de­nen Para­me­tern nach vor­her fest­ge­leg­ten Vor­ga­ben zu bearbeiten.

Was sind die Vorteile von CNC?

Die Vor­tei­le der com­pu­ter­ge­steu­er­ten Tech­no­lo­gie lie­gen in der hohen Effi­zi­enz der Pro­duk­ti­on sowie der gro­ßen und jeder­zeit repro­du­zier­ba­ren Prä­zi­si­on, mit der die Werk­stü­cke bear­bei­tet werden.

Was sind die Vorteile von CNC-Maschinen?

CNC-Maschi­nen haben gegen­über der manu­el­len Bear­bei­tung vie­le Vor­tei­le. Sie lie­fern hoch­prä­zi­se Ergeb­nis­se mit gerin­gen Maß- und Form­to­le­ran­zen, die höchs­ten Ansprü­chen bei­spiels­wei­se in der Flug­zeug- oder Fahr­zeug­indus­trie genü­gen. Auch die Her­stel­lung kom­ple­xer, mehr­di­men­sio­na­ler Werk­stü­cke in einem Arbeits­gang ist möglich.

Beson­ders leis­tungs­fä­hi­ge Maschi­nen füh­ren den Werk­zeug­wech­sel auto­ma­tisch durch und über­wa­chen Ver­schleiß oder Werk­zeug­bruch. Dadurch ver­rin­gert sich die Not­wen­dig­keit einer per­ma­nen­ten Betreu­ung der Anla­gen durch das Bedien­per­so­nal. Ein wei­te­rer Vor­teil ist die hohe Indi­vi­dua­li­sier­bar­keit, d.h. die Maschi­nen wer­den tech­nisch spe­zi­ell an die Erfor­der­nis­se der Anwen­der angepasst.

Wo werden CNC-Maschinen eingesetzt?
CNC-Maschi­nen wer­den in den unter­schied­lichs­ten Berei­chen ein­ge­setzt – im Hand­werk eben­so wie in der indus­tri­el­len Fer­ti­gung. Je nach Bau­art und Werk­zeug eig­nen sie sich zum Frä­sen, Dre­hen, Sägen, Schnei­den (zum Bei­spiel mit Ultra­schall), Boh­ren, Gra­vie­ren und zu ande­ren Arbei­ten. Zahl­rei­che Mate­ria­li­en kön­nen bear­bei­tet wer­den, dar­un­ter Holz und Holz­werk­stof­fe, Kunst- und Ver­bund­werk­stof­fe genau­so wie ver­schie­dens­te Metallarten.
Was ist der Unterschied zwischen CNC- und NC Maschinen?

NC (Nume­ri­cal Con­trol) Anla­gen sind die Vor­gän­ger der CNC-Maschi­nen, wer­den aber wegen ihrer ver­al­te­ten Tech­nik kaum noch ein­ge­setzt. Bei NC-Maschi­nen befin­den sich die Daten für die Bear­bei­tung eines Werk­stücks auf Loch­kar­ten, die in einen Loch­kar­ten­le­ser ein­ge­legt und aus­ge­le­sen wer­den. Sobald nach dem Ein­le­sen der Daten der Bear­bei­tungs­vor­gang star­tet, sind NC-Maschi­nen wenig fle­xi­bel, wäh­rend bei CNC-Maschi­nen sogar wäh­rend der Bear­bei­tung noch Ände­run­gen und Opti­mie­run­gen vor­ge­nom­men wer­den können.

Was sind die 5 Achsen beim Fräsen?

Das 5‑Achs-Frä­sen ist die Ober­klas­se des CNC-Frä­sens. 5‑Achs-Bear­bei­tungs­zen­tren ver­fü­gen über 5 Bewe­gungs­mög­lich­kei­ten: Zu den drei Ver­fahr­ach­sen X, Y und Z kom­men zwei Dreh­ach­sen B und C (5‑Achs-Arbeits­kopf, kar­da­ni­scher Arbeits­kopf, Gabel­kopf usw.) dazu.

Wie wird eine CNC-Maschine angetrieben?

Die Antriebs­sys­te­me einer CNC-Maschi­ne sind mit Kugel­ge­win­de­trie­ben oder Line­ar­an­trie­ben aus­ge­stat­tet. Bei­de wei­sen ein sehr gerin­ges Spiel auf, was eine hohe Prä­zi­si­on bei der Bear­bei­tung gewähr­leis­tet. Bei Por­tal­fräs­ma­schi­nen kommt häu­fig der Gan­try-Antrieb zum Ein­satz. Bei die­sem Antrieb bewe­gen zwei getrenn­te, win­kel­syn­chron lau­fen­de Vor­schub­mo­to­ren eine gemein­sa­me Antriebsachse.

Was versteht man unter einem CNC-Bearbeitungszentrum?

Ein CNC-Bear­bei­tungs­zen­trum ist eine com­pu­ter­ge­steu­er­te Maschi­ne, die in der Lage ist, Werk­stü­cke mit unter­schied­li­chen Werk­zeu­gen unter ver­schie­de­nen Para­me­tern nach vor­her fest­ge­leg­ten Vor­ga­ben zu bear­bei­ten. Moder­ne Maschi­nen arbei­ten mit einem inte­grier­ten Klein­rech­ner oder mit einer exter­nen Steue­rung, auf der die erfor­der­li­chen Pro­gram­me direkt über ein CAD/­CAM-Sys­tem erstellt werden.

Worauf kommt es beim Kauf einer CNC-Maschine an?

Eine CNC-Maschi­ne muss opti­mal auf die Pro­duk­ti­ons­an­for­de­run­gen eines Unter­neh­mens abge­stimmt sein. Das gilt für das zu bear­bei­ten­de Mate­ri­al, die Abmes­sun­gen der Werk­stü­cke und die Funk­tio­na­li­tä­ten. Eben­so wich­tig ist die hohe Qua­li­tät der ein­zel­nen Kom­po­nen­ten, da die­se im Betrieb teils enor­men Belas­tun­gen aus­ge­setzt sind. Die Soft­ware soll­te ein­fach und intui­tiv zu bedie­nen sein, um den Schu­lungs­auf­wand gering zu hal­ten. Je anspruchs­vol­ler eine Anla­ge und die ein­ge­setz­te Soft­ware sind, des­to wich­ti­ger ist auch die Ver­füg­bar­keit eines qua­li­ta­tiv hoch­wer­ti­gen Schu­lungs­pro­gramms. Von gro­ßer Bedeu­tung ist zudem die Kom­pa­ti­bi­li­tät mit ver­schie­de­nen CAD-Softwarelösungen.

Womit sieht sich ein normaler Handwerksbetrieb konfrontiert?

Typi­scher­wei­se ist die Auf­trags­si­tua­ti­on domi­niert von Fle­xi­bi­li­tät, da klei­ne­re Stück­zah­len und Seri­en­tei­le sich stän­dig abwech­seln. Eine 5‑Achs-CNC Anla­ge, spe­zi­ell für das Hand­werk aus­ge­legt, bie­tet eine hohe Wie­der­hol­ge­nau­ig­keit, gerin­ge Rüst­zei­ten, ein­fa­che Bedien­bar­keit, viel­fäl­ti­ge Bear­bei­tungs­mög­lich­kei­ten in Bezug auf Mate­ri­al oder Geo­me­trie, dazu aus­ge­zeich­ne­te Fräs­er­geb­nis­se und kon­stant hohe Aus­brin­gung auch bei erheb­li­cher mecha­ni­scher Belastung.

Was ist ein Kardanischer Arbeitskopf?

Kar­da­ni­sche Auf­hän­gun­gen sind schwenk­ba­re Hal­te­run­gen, die nor­ma­ler­wei­se an Autos und ande­ren Fahr­zeu­gen wie Droh­nen ange­bracht wer­den, wo Sta­ti­ve oder ande­re Kame­ra­hal­te­run­gen auf­grund von Vibra­tio­nen oder ande­ren uner­war­te­ten Bewe­gun­gen inak­zep­ta­bel wären.

Bei CNC-Fräs­ma­schi­nen erfolgt die Lage­än­de­rung der Fräs­spin­del durch die simul­ta­ne Bewe­gung der B- und C‑Achse. Bei­de Ach­sen (B, C) sind mit einem vor­ge­spann­ten zwei­stu­fi­gen Zahn­rad­ge­trie­be auf­ge­baut. Die Getrie­be sind spiel­frei. Auf­grund der durch Feder­ele­men­te erzeug­ten Vor­span­nung wird die Spiel­frei­heit der Räder­ge­trie­be bis zum maxi­mal zuläs­si­gen Ver­schleiß (Lebens­dau­er) garan­tiert. Der Antrieb der NC-Ach­sen erfolgt über Ser­vo­mo­to­ren mit inte­grier­tem, abso­lu­ten Wegmesssystem.

Was ist Ultraschallschneiden?

Das Ultra­schall­schnei­den ist ein tech­ni­sches Ver­fah­ren zum druck­lo­sen Schnei­den von Werk­stof­fen mit einem durch Ultra­schall ange­reg­ten Mes­ser. Die wesent­li­chen Vor­tei­le des Ultra­schall­schnei­dens sind schnel­le und varia­ble Schnit­te, sau­be­re Schnitt­flä­chen sowie redu­zier­te Still­stands­zei­ten für die Rei­ni­gung der Mes­ser. Ultra­schall­mes­ser kön­nen bis zu einer Schnitt­tie­fe von 40 — 180 mm und bis zu einer Schnitt­brei­te von 400 mm her­ge­stellt wer­den. Die­ses Ver­fah­ren wird bei uns häu­fig zur For­ma­tie­rung von Waben­ma­te­ri­al im Luft­fahrt­be­reich eingesetzt.

Ausstattung, Werkzeuge

Was sind die Vorteile eines Pin-Tisches?

Der Pin-Tisch ist eine beson­de­re Tisch­va­ri­an­te für CNC-Bear­bei­tungs­zen­tren mit auto­ma­ti­scher Sau­ger­po­si­tio­nie­rung. Ent­we­der ist der gesam­te Tisch durch­ge­hend mit Block­sau­gern bestückt oder nur bestimm­te Berei­che für spe­zi­el­le Anwen­dun­gen wie z.B. im Türen­bau. Über die Steue­rung wer­den die Werk­stück­kon­tur­da­ten mit den Sau­ger­po­si­tio­nen ver­rech­net und alle Sau­ger ange­ho­ben, die von der Werk­stück­kon­tur voll­stän­dig über­deckt wer­den. Der gro­ße Vor­teil eines selbst­rüs­ten­den Maschi­nen­ti­sches ist, dass er in Sekun­den­bruch­tei­len kom­plett umge­rüs­tet wer­den kann.

Wie werden kleinste Bauteile perfekt gespannt? 

Im Fal­le kleins­ter Inte­ri­eur-Tei­le im Pre­mi­um-Auto­mo­bil­sek­tor erfolgt bei­spiels­wei­se die Zen­trie­rung der jewei­li­gen Bau­tei­le per Null­punkt­spann­sys­tem; damit wird die Genau­ig­keit exakt ein­ge­hal­ten, die beim Frä­sen gefor­dert wird. Die Ener­gie­ver­sor­gung mit Druck­luft wird über pneu­ma­tisch ver­fahr­ba­re Ste­cker auto­ma­tisch gere­gelt. Wir rea­li­sie­ren Anla­gen, bei denen der Ste­cker zurück­fährt, wenn die Tür öff­net; damit kann ein Wech­sel­rah­men mit Span­nern für ande­re Bau­tei­le in die Maschi­ne ein­ge­fah­ren und die nicht mehr benö­tig­te Vor­rich­tung her­aus­ge­ho­ben wer­den. Wird die Türe nach dem Wech­sel geschlos­sen, dockt der Ste­cker auto­ma­tisch am Tisch an, kon­tak­tiert und star­tet selbst­stän­dig die Abfra­gen für Druck­luft und Spann­ele­men­te. Der Bedie­ner legt nur noch die ent­spre­chen­den Roh­lin­ge aus Zwei-Kom­po­nen­ten-Kunst­stoff ein und star­tet das Programm.

Wie sieht eine Optimierung des Fertigungsprozesses aus? 

Bei unse­ren Anla­gen kön­nen teils Arbeits­ge­schwin­dig­kei­ten bis 50 m/min gefah­ren wer­den. Für die effi­zi­en­te Alu-Zuschnitt-Bear­bei­tung muss zudem eine Spin­del mit einer Dreh­zahl von bis zu 60.000 U/min arbei­ten. Inno­va­ti­ve Spann­tech­ni­ken, eine effi­zi­en­te Absau­gung und ein groß dimen­sio­nier­ter Tisch­auf­bau, wodurch eine Mehr­fach­be­le­gung mög­lich und ein beacht­li­cher Gewinn an Fle­xi­bi­li­tät erzielt wird, run­den die tech­ni­sche Aus­stat­tung ab, die zu einer Opti­mie­rung des Fer­ti­gungs­pro­zes­ses führt.

Welche Vorteile bietet das Fräsverfahren im Vergleich zum Laser? 

Der glat­te Fräs­s­chnitt beein­träch­tigt das Mate­ri­al in kei­ner­lei Wei­se. Die engen geo­me­tri­schen Tole­ran­zen und her­vor­ra­gen­den Kan­ten­ei­gen­schaf­ten garan­tie­ren gute Umform­ergeb­nis­se; das wie­der­um gewähr­leis­tet Pro­zess­si­cher­heit und Qua­li­tät. Ein Laser bringt immer Wär­me ins Mate­ri­al und ver­fes­tigt die Struk­tu­ren, wodurch sich manch­mal sogar Ker­ben bil­den. Das gibt es beim Fräs­ver­fah­ren nicht. Selbst Aus­schnit­te in der Pla­ti­ne benö­ti­gen kei­ne gro­ßen Mate­ri­al­auf­ma­ße, da die Riss­nei­gung, die von der Bear­bei­tungs­kan­te abhän­gig ist, gegen Null ten­diert. Das Ver­fah­ren ist zudem für alle gefor­der­ten Pla­ti­nen­stär­ken einsetzbar.

Wie kann eine Anlage aussehen, die platzsparend und flexibel handhabbar ist, um in bestehende Fertigungslinien integriert zu werden? 

Bei einem Kun­den, der Bau­tei­le aus Alu­mi­ni­um bear­bei­tet, ist eine beson­de­re ECO-RS-Anla­ge von Rei­chen­ba­cher im Ein­satz. Das wohl Auf­fäl­ligs­te ist die mar­kan­te Bau­wei­se. Die Anla­ge ist mit einem Dreh­tisch aus­ge­stat­tet und die Stell­flä­che jeder Anla­ge ist auf 5.800 mm x 3.600 mm x 3.000 mm (X/Y/Z) begrenzt. Als Kran­arm­ma­schi­ne kann die Anla­ge leicht ver­setzt und damit jeder­zeit unkom­pli­ziert in ande­re Fer­ti­gungs­li­ni­en inte­griert werden.

Der Maschi­nen­tisch mit zwei Tisch­flä­chen steht nahe­zu senk­recht (um 12° schräg­ge­stellt), ist auf einer Dreh­vor­rich­tung mon­tiert und um 180° für die Beschi­ckung dreh­bar. Durch die­sen Modus kann die Anla­ge bela­den wer­den, wäh­rend gleich­zei­tig gefräst wird. Die Dreh­be­we­gung des Tisches sichert ein Laser­scan­ner ab, der auf der Be- und Ent­la­de­sei­te der Maschi­ne ange­bracht ist. Der Erfas­sungs­be­reich beträgt 2.500 mm im Radi­us um den Scan­ner; die­ser ist nur aktiv, solan­ge die Dreh­be­we­gung aus­ge­führt wird. Die Tische sind für eine Dop­pel­be­le­gung aus­ge­legt, da jede Maschi­ne über zwei kar­da­nisch gela­ger­te 5‑Achs-Arbeits­ag­gre­ga­te ver­fügt, die fast senk­recht auf der Y‑Achse ste­hen. Die Lage­än­de­rung der Fräs­spin­del erfolgt durch die simul­ta­ne Bewe­gung der B- und C‑Achse. Über die 68° Schrä­ge kann der Kopf 46° unter­schwen­ken. Die Kopf­geo­me­trie wird im Pro­duk­ti­ons­ver­lauf regel­mä­ßig aus­ge­mes­sen, um eine abso­lu­te Prä­zi­si­on der Fräs­er­geb­nis­se zu garan­tie­ren – ein Spalt­maß von Null ist erklär­tes Ziel.

Können die Maschinen und Anlagen den räumlichen Gegebenheiten und vorhandenen Fertigungsprozessen angepasst werden? 

Rei­chen­ba­cher bie­tet alter­na­ti­ve Grund­kon­zep­te und kun­den­spe­zi­fi­sche Lösun­gen an und erhöht damit den Nut­zen für die Kun­den deut­lich. Schalt­schrank und Vaku­um­pum­pe kön­nen fast belie­big posi­tio­niert wer­den. Von jeder Bau­rei­he gibt es eine Zeich­nung mit dem benö­tig­ten Platz­be­darf. Auf die­ser Basis kann die Peri­phe­rie der Umge­bung zumeist ange­passt werden.

Vor allem bei gerin­gem Platz in der Werk­statt kön­nen bei­spiels­wei­se mit der Bau­rei­he OPUS der Schalt­schrank und die Pum­pe sehr fle­xi­bel plat­ziert werden.

Wie erfolgt eine Werkzeugvermessung?

Die Werk­zeug­ver­mes­sung erfolgt über das nach dem Licht­schran­ken­prin­zip arbei­ten­de Sys­tem „Laser­Con­trol“. Beim Ver­fah­ren der Maschi­nen­ach­sen wird das Werk­zeug durch eine Licht­schran­ke bewegt. Die Zyklus­zeit für den Mess­vor­gang beträgt rund zwei Sekun­den für eine Bruch­kon­trol­le. Zusätz­lich ist ein 3D Mess­tas­ter zum Ver­mes­sen von Tei­le­po­si­tio­nen für das Werk­zeug­ma­ga­zin vorhanden.

Wann ist der Einsatz eines Einzugskraftmessgeräts sinnvoll?

Ein Ein­zugs­kraft­mess­ge­rät über­prüft die Ein­zugs­kraft des Spann­sys­tems in den Fräs­spin­deln und berück­sich­tigt damit die neu­es­ten Norm­vor­ga­ben. Durch ermü­den­de Feder­pa­ke­te, Tro­cken­lauf oder Ver­schleiß kann die Ein­zugs­kraft nach­las­sen. Damit wird die Plan­ver­span­nung bei HSK-Werk­zeu­gen zu gering, wor­un­ter Bie­ge­stei­fig­keit, Rund­lauf und die Wech­sel­ge­nau­ig­keit an den Schnitt­stel­len leiden.

Software, Service

Bietet Reichenbacher eine eigene CAD/CAM-Software an?

Durch offe­ne Schnitt­stel­len kann die beim Kun­den vor­han­de­ne CAD/­CAM-Soft­ware ein­ge­setzt wer­den. Alter­na­tiv bie­tet Rei­chen­ba­cher in Zusam­men­ar­beit mit erfah­re­nen Soft­ware-Part­nern (aus der jewei­li­gen Bran­che) opti­ma­le und bewähr­te Lösun­gen an. Aus­schließ­lich bei der Bau­rei­he OPUS ist NC-HOPS von direkt cnc-sys­te­me vorinstalliert.

Gibt es eine Software-Standardlösung? 

Es gibt kei­ne idea­le “Stan­dard­lö­sung”. Die Wahl der CAM-Soft­ware hängt von meh­re­ren indi­vi­du­el­len Anfor­de­run­gen ab: einer­seits von der gewähl­ten Maschi­nen­bau­rei­he, ande­rer­seits von der Art der Tei­le, die her­ge­stellt wer­den sol­len. Bevor die Ent­schei­dung ansteht/getroffen wird, emp­feh­len wir einen “Live-Test“ bei Rei­chen­ba­cher vor Ort, um die Ober­flä­chen nach der Bear­bei­tung im Detail anzu­schau­en und um sicher­zu­stel­len, dass die Soft­ware Ihre Bedürf­nis­se erfüllt.

Welche CAM-Software ist am besten für die automatische Umsetzung meiner CAD-Konstruktionen geeignet?

Die Aus­wahl der opti­ma­len CAM-Soft­ware hängt von ver­schie­de­nen Fak­to­ren ab, ein­schließ­lich den spe­zi­fi­schen Anfor­de­run­gen im Pro­duk­ti­ons­pro­zess und Ihren Erfahrungen.

Welche Informationen sind bereitzuhalten, um einen effizienten Service zu erhalten? 

Neben den all­ge­mei­nen Anga­ben zu Ihrem Unter­neh­men soll­ten Sie den Pro­dukt­na­men (Maschi­nen­typ) und die Maschi­nen­num­mer nen­nen sowie die Art der Stö­rung und die auf­ge­tre­te­ne Feh­ler­mel­dung kurz beschreiben.

Zu den bran­chen­spe­zi­fi­schen FAQ

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