Ratgeber – CNC Fräsen

Was sind eigentlich CNC Fräsen?

Immer wieder hört man von CNC Fräsen oder CNC Maschinen, gerade im Hobbybereich. Doch was ist eine CNC Fräse? Wofür benötigt man eine solche CNC Fräse? Ist ein solches Gerät eigentlich sinnvoll? Wir haben die Antworten auf zahlreiche Fragen.

Eine CNC Fräse, Computerized Numerical Control, ist eine Werkzeugmaschine. Eine solche ist mit moderner Steuertechnik ausgestattet. Werkstücke können mit einer solchen Fräse präzise hergestellt werden. Gerade im Hobbybereich, wie beispielsweise dem Modellbau, kommen diese immer wieder zum Einsatz. Doch wie funktioniert eine solche CNC Fräse eigentlich? Man kann mit einer solchen Fräse komplexe Formen ganz automatisch herstellen.

In der Regel verwendet man mit der CNC Fräse ein sogenanntes CAM-System, Computer-aides manufacturing. Hierbei handelt es sich um eine Software mit der man einen NC-Code erstellen kann. Die Daten, welche aus dem CAD-Programm konstruiert werden, besser gesagt die einzelnen Bauteile, erhalten ihre Form. Um es mit einfachen Worten zu sagen, Ihre Idee wird zeichnerisch in den Computer eingegeben oder als Foto.

Sie wandeln dieses mit dem dazugehörigen Programm um, sodass die CNC Fräse dieses Bild erkennen kann. Nun kommt die CNC Fräse zum Einsatz und bringt dieses Bild auf Ihr Material. Beispielsweise, wenn Sie ein Modellauto erstellen möchten, so können Sie mit der CNC Fräse die einzelnen Bauteile perfekt auf Kunststoff, Holz oder ein anderes Material aufbringen. Hinterher müssen Sie einfach nur noch die einzelnen Teile zusammenfügen.


Was ist CNC Technik?

Fast jedes Produkt, welches käuflich zu erwerben ist, kommt mindestens einmal in seinem Leben mit einer Maschine in Berührung. Solche Maschinen erzeugen in der Regel von einem Rohstoff eine gewünschte Form. CNC Fräsen sind zudem oftmals mit einer numerischen Steuerung versehen, jedenfalls die neueren Modelle. Hierbei handelt es sich um die einfache Art der Wegbeschreibung während der Programmierung. Die direkten Positionswerte für jede NC-Achse werden so mit der gewünschten Auflösung versehen. Für die sogenannte Bahnsteuerung erforderliche und kontinuierliche Steuerung der wichtigen Relativbewegung zwischen Werkzeug und dem gewünschten Werkstück wird immer wieder simultan für jede NC-Achse in der CNC Fräse fortlaufend berechnet und somit perfekt geregelt.

Für jede Bewegungsachse gibt es Regelkreise. Über spezielle Messsysteme wird die perfekte Position gemessen und in kürzester Zeit an die Steuerung zurückgesendet. Das Ergebnis hierbei ist ein Soll-Ist-Vergleich. Über spezielle Sensoren oder auch Schalter, sowie Lichtschranken werden unterschiedliche Maschinenfunktionen an die CNC Fräse weitergegeben. Hierzu zählen beispielsweise Endposition, Öldruck, aber auch Kühlmittelzufuhr. Je nach Bedarf werden diese Funktionen umgesetzt.

CNC-Fräsen

Im normalen Hausgebrauch, wer einfach nur seinem Hobby nachgehen möchte, der benötigt keine großen CNC Maschinen, sondern greift eher auf eine CNC Fräse zurück. Doch auch hier gibt es erhebliche Unterschiede, nicht jede CNC Fräse ist für jedes Material geeignet, dessen sollte man sich bewusst sein. Für einen subtraktiven Fertigungsprozess benötigt man in der Regel eine 3- oder 5-Achsen-Fräse. Nur so kann man das gewünschte Objekt aus einem Block herausfräsen. Bei solchen Fräsen wird das Schneidwerkzeug quer zu den linearen Achsen bewegt. Hier sind lediglich 3 Achsen vorhanden. Die sogenannte X,Y und Z Achse. Bei dem sogenannten 5-Achsen-Verfahren kommen noch die Achsen A und C hinzu. Diese arbeiten rotierend.

An dem fertigen Objekt erkennt man oftmals noch Spuren, welche durch das Fräsen entstanden sind. Jedoch belässt man das Objekt in einem solchen Zustand. Bei Bearbeitungen von Metallen ist anzuraten, dass Objekt nach dem Fräsen noch weiter zu bearbeiten, damit durch scharfe Kanten die Verletzungsgefahr verringert wird. Der letzte Feinschliff ist bei einem solchen Produkt immer ratsam.


Welchen Vorteil bieten CNC-Fräsen?

CNC Fräsen bieten so einige Vorteile, daher wird mit diesen immer wieder sehr gerne gearbeitet.

  • Genauigkeit
  • einfache Handhabung
  • hohe Präzision
  • großer Einsatzbereich

Mit einer CNC Fräse kann man problemlos Tausende identische Objekte fertigen. Diese haben nach der Fertigung nur eine minimale Abweichung, welche man mit dem bloßen Auge in der Regel nicht erkennen kann. Ein weiterer sicherlich entscheidender Faktor hierbei ist, dass eine solche Fräse fast von alleine arbeitet. Nachdem man in das System alle erforderlichen Daten eingegeben und den Start-Knopf ausgelöst hat, arbeitet die CNC Fräse selbstständig.

Selbst komplizierte Bauteile können einfach und immer konstant hergestellt werden, ohne an Qualität zu verlieren. Wer während des Arbeitsprozesses seine Fräse neu programmieren möchte, der kann dies problemlos mit wenigen Arbeitsschritten machen. Alles in allem bietet eine CNC Fräse die Möglichkeit, nicht nur einfache Bauteile herzustellen, sondern zudem auch Komplizierte.

Welche Materialien lassen sich mit CNC Fräsen bearbeiten?

Solche Fräsen lassen sich sehr komfortabel einsetzen und sind zudem variabel. Egal, ob man Stein, Holz, Metall oder Kunststoff bearbeiten möchte. Hier benötigt man lediglich den richtigen Aufsatz, damit eine Fräse wie Butter durch den Baustoff geht. Doch sicherlich noch viel spannender ist, was man eigentlich mit einer Fräse für Ideen umsetzen kann? Auch hier haben wir einige Tipps für Sie, die beeindrucken. Fräsen werden oftmals zum Nuten oder Profilfräsen eingesetzt. Da es hier sehr viele Möglichkeiten gibt, was man mit einer CNC Fräse fertigen kann und die Möglichkeiten unbegrenzt sind, möchten wir nur ein paar Beispiele geben.

  • Schachfiguren
  • Modellautos
  • Möbelstücke
  • Kleinteile

Doch mit einer Fräse kann man noch einiges mehr erstellen und vor allem Baustoffe perfekt bearbeiten.

  • Zinken Verbindungen herstellen
  • Kanten bearbeiten
  • Kanten profilieren
  • Kreise fräsen
  • Gegenstände verzieren
  • Schablonen fräsen

Fazit:

Wer vorrangig mit Holz, Kunststoff oder anderen Materialien arbeitet, der kommt an einer CNC Fräse über kurz oder lang nicht vorbei. Die Handhabung ist recht einfach und das Ergebnis kann sich sehen lassen. Unternehmen produzieren sehr lange schon Objekte mit einer CNC Maschine, für den Hobbygebrauch sind CNC Fräsen wegen der Größe angebrachter. Einfach das gewünschte Produkt mittels einer bestimmten Software in den Computer eingeben und schon kann es losgehen.

Die CNC Fräse setzt Ihre Ideen genaustens um. Sie möchten ein Objekt einmal, zweimal oder zehnmal produzieren, kein Problem. Sie brauchen der Fräse per Eingabe über Ihren Computer nur mitteilen, wie oft diese einen Arbeitsschritt wiederholen soll. Die Fräse arbeitet von ganz alleine, sodass Sie sich in der Zwischenzeit um andere Dinge kümmern können. Ein absolutes Highlight für jeden Hobbyhandwerker, aber auch für große Erfinder ein sehr großer Vorteil.

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