Door zich te concentreren op het freesproces, waarbij gebruik wordt gemaakt van roterende gereedschappen om materiaal geleidelijk uit een werkstuk te verwijderen, nemen CNC-freesmachines een cruciale positie in in fabrieken over de hele wereld. Deze werktuigmachines maken gebruik van verschillende snij-instrumenten en werken langs een of meer assen om materiaal mechanisch van een werkstuk te verwijderen.

Bovendien vinden CNC-freesmachines een wijdverspreide toepassing in verschillende productie-industrieën. Ze worden gebruikt in de sectoren lucht- en ruimtevaart, scheepvaart, automobielsector, olieboringen en -raffinage, medische sector, FMC-productie en precisietechniek.

De meer geavanceerde CNC-freesmachines worden ook erkend als CNC-bewerkingscentra en kunnen langs meerdere assen werken. Ze kunnen worden uitgerust met automatische gereedschapswisselaars, geavanceerde machinekoelsystemen, palletwisselaars en ontwikkelde software om de efficiëntie en precisie van bewerkingsprocessen te verbeteren.

In dit artikel wordt geprobeerd de volgende aspecten van CNC-freesmachines/bewerkingscentra te bespreken:

Wat is een CNC-freesmachine?

Hoe werkt een CNC-freesmachine?

CNC-freesmachine versus CNC-draaibank

Wat zijn de belangrijkste componenten van een CNC-freesmachine?

Welke soorten snijgereedschappen worden gebruikt door CNC-freesmachines?

Wat zijn de verschillende categorieën CNC-freesmachines?

Wat zijn de kosten die verbonden zijn aan een CNC-freesmachine?

Waar kan men CNC-freesmachines kopen?

Laten we eerst eens kijken naar de definitie van een CNC-freesmachine.

CNC-freesmachines zijn snijgereedschappen die worden bediend door apparaten die zijn geprogrammeerd en bestuurd door Computer Numerical Control (CNC)-systemen, waardoor nauwkeurige materiaalverwijdering uit een werkstuk mogelijk is. Dit bewerkingsproces resulteert in het creëren van een specifiek onderdeel of product, ontworpen met behulp van Computer Aided Design (CAD)-software.

Deze werktuigmachines zijn doorgaans voorzien van een primaire spil en drie lineaire assen om het werkstuk te positioneren of te manoeuvreren. Geavanceerde iteraties kunnen een vierde of vijfde rotatie-as bevatten om precieze vormen van verschillende afmetingen en afmetingen te bereiken.

CNC-freesmachines, ook wel bewerkingscentra genoemd, maken gebruik van een materiaalsnijproces dat frezen of verspanen wordt genoemd. Dit proces omvat het bevestigen van een voorgevormd materiaal, het werkstuk, op een armatuur die aan de freesmachine is bevestigd. Een snel roterend gereedschap, dat uitwisselbaar kan zijn, wordt vervolgens toegepast om kleine spanen te verwijderen totdat de gewenste vorm van het onderdeel is bereikt.

De specifieke assen, snijkopsnelheden en voedingssnelheden die worden gebruikt, kunnen variëren afhankelijk van het materiaal en de complexiteit van het bewerkte onderdeel. Frezen wordt vaak gebruikt voor gebieden zonder axiale symmetrie, met unieke krommingen of oppervlaktecontouren. Dergelijke factoren kunnen het boren, tappen, groefsteken, gleufsteken, uitsparingen, het maken van gaten en het maken van gaten vereisen. Bovendien kunnen ze dienen als componenten in gereedschappen voor verschillende andere productieprocedures, zoals de fabricage van 3D-mallen.

Geavanceerde CNC-freesmachines, of CNC-bewerkingscentra, vertegenwoordigen een belangrijke evolutie ten opzichte van de tijd dat freesmachines handmatig werden bediend. Operators moesten machines met verschillende gereedschappen combineren om complexe onderdelen of producten te bewerken. Als alternatief moesten ze verschillende instellingen op één machine aanpassen om de taak te voltooien.

Technologische ontwikkelingen zoals CNC-besturingen en automatische gereedschapswisselaars kunnen nu een grotere efficiëntie, flexibiliteit en snelheid bereiken, zelfs voor ingewikkelde onderdelen. Het integreren van digitale uitlezingen en meetsystemen heeft ook de nauwkeurigheid van CNC-bewerkingsprocessen verbeterd.

Voor fabrikanten die flexibiliteit nodig hebben bij de productie van "High Mix, Low Volume" (HMLV) of kleine batches, kunnen CNC-bewerkingscentra worden uitgerust met palletwisselaars en andere automatiseringsoplossingen, waardoor ze integrale componenten kunnen worden van een Flexible Manufacturing the Cell (FMC) of flexibel productiesysteem (FMS). Hierdoor kunnen deze machines voldoen aan verschillende verspaningseisen en -eisen.

Hoe werkt een CNC-freesmachine?

De eerste stap bestaat uit het vastklemmen van het werkstuk op de machinetafel bij het bedienen van een CNC-freesmachine of CNC-bewerkingscentrum. Deze klemming kan op de tafel worden gericht of worden bereikt met behulp van een bankschroef of armatuur.

Vervolgens wordt de spil met het snijgereedschap verticaal of horizontaal gepositioneerd. In deze configuratie heeft het apparaat toegang tot verschillende X-Y-Z-posities op het werkstuk, waardoor snij- en vormprocessen worden geïnitieerd. Tijdens deze procedure kan het werkstuk of onderdeel stationair blijven, veilig worden gemonteerd of systematisch door de tafel in een lineaire richting in de richting van de spil en het snijgereedschap worden verplaatst en gepositioneerd. Deze dynamische interactie vergemakkelijkt de materiaalverwijdering, waardoor de gewenste vorm wordt bereikt die nodig is voor het bewerkte onderdeel.

Bij een CNC-freesmachine, ook wel CNC-bewerkingscentrum genoemd, wordt het werkstuk met behulp van een bankschroef of spaninrichting vastgezet of vastgezet, terwijl het snijgereedschap nauwkeurig om of boven het werkstuk wordt gemanoeuvreerd. Het verwijderen van materiaal gebeurt geleidelijk via roterende snijgereedschappen of boren, die met hoge snelheden werken en veranderen afhankelijk van de voedingssnelheid langs twee of meer assen.

Het snijgereedschap, gepositioneerd in een roterende of positionele revolver, beweegt parallel aan het werkstuk. Het materiaal wordt vervolgens verwijderd met behulp van stationair snijgereedschap.

Bijgevolg maakt een CNC-freesmachine gebruik van een draaiend gereedschap met een stationair werkstuk