Wie arbeitet eine computergesteuerte Fräsmaschine?
Eine Fräsmaschine besteht aus einer Arbeitsfläche, über die eine Brücke mit horizontal und vertikal beweglichem Fräswerkzeug verfährt. Die CNC-Steuerung kann das Fräswerkzeug zu jedem Punkt auf der Arbeitsfläche bewegen und das darauf fixierte Material an dieser Stelle mechanisch bearbeiten. Aus den Abmessungen der Arbeitsfläche ergibt sich die maximale Größe des zu bearbeitenden Werkstücks. Es kann es für einen Maschinentyp verschiedene Größen geben. Deshalb sollte sich der Interessent schon vor dem Kauf darüber im Klaren sein, welche maximalen Abmessungen die Materialien haben, die er bearbeiten möchte.
Die Maschine fräst das Material mit dem rotierenden Werkzeug auf sogenannten Fräsbahnen. Je nachdem, wie tief das Material abgetragen werden soll, fährt die Maschine mit dem Werkzeug die Fräsbahnen ein- oder mehrmals ab. Bei einer tiefen Fräsbearbeitung trägt das Werkzeug Schicht für Schicht ab, bis die vorgegebene Tiefe zur Ausarbeitung einer Kontur erreicht ist.
Benötigt man Vorwissen für das heimische CNC-Fräsen?
Die gewünschte Form, die die Maschine aus dem Material ausfräsen soll, muss der Anwender vorher selbst mit einem Zeichenprogramm am PC erstellen. Damit die Maschine versteht, was sie tun soll, muss die Zeichnung in Bewegungsbefehle übersetzt werden. Bis vor einigen Jahren musste diese Übersetzung noch von Hand programmiert werden. Heutzutage gibt es CNC-Software, die die Übersetzung automatisch vornimmt und die Bewegungsbefehle an das Steuerungsmodul der Maschine sendet. Mit einer sogenannten CAD-CAM-Software ist es auch für programmiertechnisch ungeübte Anwender möglich, ihr gewünschtes Werkstück auf einer CNC-Fräsmaschine herzustellen. Von der Zeichnung über die Erzeugung der Steuerungsbefehle bis hin zum Start der Fräsprogramms zur Herstellung des Wunschobjektes, kann der gesamte Fertigungsprozess über den an der Maschine angeschlossen PC.
Welche Materialien kann der Anwender mit einer CNC-Fräsmaschine bearbeiten?
Eine professionell montierte Fräsmaschine mit hochwertigen Baukomponenten kann Kunststoffe, Hölzer und Metalle bearbeiten. Möchte der Anwender einen widerstandsfähigen Werkstoff wie Hartholz oder Edelstahl fräsen, sind die Anforderungen an die Stabilität der Fräsmaschine deutlich höher als bei weichen Hölzern oder Kunststoffen. Trifft das Fräswerkzeug auf das harte Material, überträgt sich die auftretende Gegenkraft auf die gesamte Maschinenkonstruktion. Ein „Durchbiegen“ der einzelnen Maschinenbauteile führt zur Ungenauigkeit beim Fräsen, weil die Maschine das Fräswerkzeug nicht mehr auf den vorgegebenen Bahnen halten kann. Der Anwender sollte vor dem Kauf mit dem Hersteller abklären, bis zu welchem Härtegrad des Materials die Maschine noch genaue Arbeitsergebnisse liefert.
Mit welchen Kosten muss man für die Anschaffung rechnen?
Eine hohe Stabilität, die die präzise Metallbearbeitung mit der Fräsmaschine erlaubt, äußert sich normalerweise im Kaufpreis. Die Montage durch einen Fachmann sowie hochwertige Komponenten sorgen nicht nur für die notwendige Stabilität, sondern auch für hohe Präzision beim Fräsen. Beispielsweise sollte sich ein Käufer darüber im Klaren sein, dass für die Bearbeitung von Hartholz, Aluminium oder Edelstahl der Neupreis einer Fräsmaschine bereits einige tausend Euro beträgt. Weiche Hölzer, Kunststoffe oder Schaumstoffe kann der Anwender bereits mit einer deutlich günstigeren Maschine bearbeiten. In der Regel gilt folgender Merksatz: Je härter das Material, das man bearbeiten möchte, desto mehr Geld sollte man für die Anschaffung einplanen.
Fachmännische Beratung und Vorführung für Anfänger besonders wichtig
Eine CNC-Maschine ist ein erklärungsbedürftiges Produkt, nicht nur in Bezug auf die geplante Materialbearbeitung, sondern auch bei der verwendeten Software. Beispielsweise ist bei der Herstellung von runden Teilen auf einer installierten Drehachse im Arbeitsraum der Fräsmaschine eine zusätzliche Software notwendig. Ein CNC-Anfänger sollte vor dem Kauf eine Beratung durch einen Fachmann in Anspruch nehmen, denn es lauern viele Stolpersteine, die zu einem Fehlkauf führen können. Eine Vorführung der Maschine mit seinem Wunschmaterial kann für den Interessenten ebenfalls sehr hilfreich für seine Kaufentscheidung sein. Langfristig hat der Heimanwender mehr Freude, wenn die Maschine den vorher besprochenen Bearbeitungsmöglichkeiten und Genauigkeiten beim Fräsen gerecht wird.
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