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Ein zweiachsiges CNC-System verfügt über Schneidbewegungen entlang der beiden Achsen, in der Regel der X- und Y-Achse. Allerdings bieten einige **2-Achs-CNC-Systeme** verschiedene Variationen des Bearbeitungsprozesses.
2-Achs-Fräser-CNC:
Das CNC-Schneidsystem bewegt sich entlang der X- und Y-Achse für flache Materialien. Darüber hinaus verfügt es über vertikale Bewegungen entlang der Z-Achse. Die Bewegung der Z-Achse verleiht den Projekten zusätzliche Tiefe, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen. In der Regel kann ein 2-Achs-Fräser-CNC 3D-Schnitzereien, Gravuren und Anfertigungen auf Gegenständen wie Holz, Kunststoff und Schildermaterialien erstellen.
2-Achs-Laser-CNC:
Wie der CNC-Fräser verfügt dieses System nicht über die Z-Achse. Daher sind die einzigen Bewegungsmöglichkeiten in X- und Y-Richtung, was bedeutet, dass es keine Tiefe in den Arbeiten liefern kann. Im Allgemeinen macht das Fehlen von Tiefe die Laser-CNC besser für Gravurprojekte geeignet. Einige Modelle verfügen jedoch über eine Rotationsfunktion, die es ihnen ermöglicht, zylindrische Objekte mit erheblicher Genauigkeit zu gravieren.
2-Achs-CNC-Drehbank:
Im Gegensatz zu den vorherigen Optionen arbeitet die CNC-Drehbank, indem das Material auf seiner Achse gedreht wird, anstatt das Schneidwerkzeug. Diese Maschine schneidet nur zylindrische Materialien wie Holz, Metalle und Kunststoffe zu präzisen Formen und Profilen. CNC-Drehbänke bieten einen entscheidenden Vorteil bei der Bearbeitung von zylindrischen Materialien. Darüber hinaus können einige fortschrittliche Modelle durch Hinzufügen einer B-Achse einen 4-Achsen-Betrieb durchführen.
2-Achs-CNC-Fräsmaschine:
Diese Maschine arbeitet, indem das Material auf einer festen Achse eingespannt wird, während ein rotierendes Schneidwerkzeug darauf arbeitet. Traditionelle CNC-Fräsmaschinen arbeiteten früher nur in einer Richtung. Moderne Modelle haben jedoch die Möglichkeit, entlang der 2-Achse zu schneiden. Darüber hinaus arbeiten einige Fräsmaschinen in einem 3-Achs-Raum mit Hinzufügen der Z-Achse. Obwohl Fräsmaschinen in lateralen und vertikalen Positionen arbeiten können, sind die Maschinen in der Regel dafür bekannt, auf flachen Materialien zu arbeiten.
Die Spezifikationen der Teile des zweiachsigen CNC-Systems können je nach Maschinenkonstruktion variieren. Hier sind jedoch einige allgemeine Spezifikationen von 2-Achs-CNC-Fräsern und Drehmaschinen.
CNC-Steuerung
Die 2D-CNC-Maschinensteuerung steuert die Bewegung des gesamten Systems entlang der beiden wichtigsten Achsen. Sie verwendet digitalen Code, um Design-Dateien zu lesen und zu verarbeiten. Dann wandelt sie die Dateien in einen Bewegungsbefehl für ein automatisiertes Schneidwerkzeug um. Der Befehl kann die Drehbewegungen der Maschine bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten umfassen.
Antriebsmotoren
Die Antriebsmotoren einer CNC bestimmen die Bewegung des Schneidkopfes auf den beiden Hauptachsen. Die Motoren gibt es in verschiedenen Typen und Größen, die die Geschwindigkeit und das Drehmoment der Maschine bestimmen. Die gängigste Art sind die Schrittmotor. Sie bewegen sich in präzisen Schritten. Sie sind kostengünstig und für kleine Projekte geeignet. Servomotoren hingegen sind für höhere Geschwindigkeiten und eine präzisere Steuerung ausgelegt.
Linearbewegungsbauteile
Dies sind Teile, die es den Antriebsmotoren ermöglichen, das Schneidwerkzeug in eine präzise Richtung zu bewegen. Dazu gehören Schienen, Führungsschrauben, Riemensysteme und Lager. Linearrollen und -schienen verhindern Reibung, um eine reibungslose Bewegung zu ermöglichen. Führungsschrauben wandeln hingegen die Drehung des Motors in eine lineare Bewegung um. Riemensysteme verwenden Open-Loop-Antriebe, um sicherzustellen, dass der Motor das Werkzeug direkt antreibt.
Spindel/Fräskopf
Die Spindel spielt eine wesentliche Rolle bei der Unterstützung und dem Antrieb des Schneidwerkzeugs. Sie kann verschiedene Durchmesser und Geschwindigkeiten aufweisen, um verschiedene Werkzeuggrößen aufzunehmen. Einige Spindeln sind so konzipiert, dass sie härtere Materialien schneiden können.
Abgenutzte Komponenten können die Werkzeugbetriebskosten erhöhen und Sicherheitsrisiken verursachen. Unternehmen mit 2-Achs-CNC-Bearbeitungswerkzeugen sollten einen Wartungsplan entwickeln, um Geräteausfälle zu vermeiden und die Leistung zu verbessern. Hier sind einige nützliche Wartungshinweise.
Mit der steigenden Nachfrage nach erschwinglichen CNC-Maschinen sind neue Technologien entstanden, um Desktop-CNC-Systeme nützlicher und leistungsfähiger zu machen. Viele 2-Achs-CNC-Maschinen-Kits für Holz und Metall sind bei Heimwerkern, Machern und Kleinserienherstellern beliebt geworden. Diese Aufbauten sind eine kostengünstige Möglichkeit für Hobbyisten, Schmuck herzustellen, Prototypen von Teilen zu erstellen und Designs auf Materialien zu gravieren. Die Kombination von 2-Achs-CNC-Fräser-Kits, Plasmaschneidern und Lasergravierern für CNC hat eine Welt voller Möglichkeiten für kreative Projekte, Fertigung und Produktpersonalisierung in verschiedenen Branchen eröffnet.
Schildherstellung:
Zweiachsige CNC-Maschinen können Schilder für eine Vielzahl von Anwendungen erstellen, indem sie Buchstaben und Formen in verschiedene Materialien schnitzen. Egal ob für Werbezwecke, Markenbekanntheit oder zur Wegweisung und Information, Schilder sind ideal für den Einsatz einer CNC-Maschine. Typische Materialien, die sich für die Schilderherstellung auf einer CNC-Maschine eignen, sind Vinyl, MDF, Sperrholz und lackierte Bleche. Die Software der CNC-Maschine kann mühelos Buchstaben, Formen, Logos und mehr schnitzen.
Produktionsfertigung:
Zweiachsige CNC-Maschinen sind wertvolle Werkzeuge für die Prototypenentwicklung sowie die Klein- bis Mittelserienproduktion von Teilen. Beliebte CNC-Modelle für diese Art von Arbeit sind 2-Achs-CNC-Fräser und CNC-Fräsmaschinen. Diese Fräsmaschinen können mechanische Teile, Vorrichtungen, Gehäuse, Schablonen und andere wichtige Komponenten effizient und gleichmäßig herstellen. Materialien wie Holz, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und Aluminium werden häufig verwendet. Die Prototypenentwicklung ist entscheidend für die Erprobung von Designideen und die Bestimmung der technischen Machbarkeit vor der Massenproduktion.
Werkzeugfertigung:
CNC-Bearbeitung ist nicht nur automatisiert, sondern auch eine kostengünstige Technik zur Herstellung von Werkzeugen. Dazu gehören unter anderem Lehre, Vorrichtungen, Formen und Schneidwerkzeuge. 2-Achs- und 3-Achs-CNC-Fräser sind besonders beliebt für die effiziente und präzise Herstellung dieser Werkzeuge. Mit der richtigen CAD/CAM-Software können Bediener ihre CNC-Maschinen einfach programmieren, um Werkzeuge mit hoher Toleranz zu erstellen.
Bauwesen & Architektur:
Zweiachsige CNC-Maschinen sind in vielen Architektur- und Bauprojekten und -aufgaben von unschätzbarem Wert. Sie werden am häufigsten geschnitzt, um Dekorelemente, Architektur-Schäume und maßgefertigte Holzarbeiten und Verkleidungen zu erstellen. Der Prozess der Verwendung von CNC zur Herstellung dieser Komponenten ist kostengünstiger als manuelle Arbeit.
Gravur:
Die Gravur ist eine der häufigsten und offensichtlichsten Anwendungen von 2-Achs-CNC-Maschinen. Spezielle CNC-Maschinen und Software können Text oder Grafiken auf eine Vielzahl von Materialien wie Kunststoffe, Metalle, Hölzer und mehr ätzen und gravieren. Die Materialien können entweder Vollbleche oder Furniere sein, wobei die letztere Option mehr Auswahlmöglichkeiten bietet und kostengünstiger ist.
Bei der Auswahl eines 2-Achs-CNC-Systems ist es wichtig, eines zu wählen, das den Bedürfnissen des Projekts entspricht. Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren bei der Auswahl eines 2-Achs-CNC-Systems:
Materialverträglichkeit:
Verträgliches Material ist ein Muss bei der Auswahl einer 2-Achs-CNC-Maschine. Stellen Sie sicher, dass das Gerät dem verwendeten Material entspricht. Beispielsweise funktionieren 2-Achs-CNC-Metallgravierer hervorragend auf Metallen wie Kupfer, Aluminium, Messing und Stahl. Sie können auch auf einigen Verbundwerkstoffen arbeiten. Die meisten 2-Achs-CNC-Holzgravierer oder -fräser arbeiten hauptsächlich auf verschiedenen Holzarten. Es gibt auch 2-Achs-CNC-Kunststofffräser, die speziell für verschiedene Arten von Kunststoffen hergestellt werden.
Werkstückgröße:
Berücksichtigen Sie die Größe der zu bearbeitenden Objekte. Einige 2-Achs-CNC-Maschinen haben einen größeren Arbeitsbereich als andere. Messen Sie die maximalen Abmessungen des Projekts und vergleichen Sie sie mit der Arbeitstischgröße des Systems. Wenn Sie jedoch vorhaben, an großen Teilen zu arbeiten, sollten Sie eine Maschine mit einem abnehmbaren Arbeitstisch in Betracht ziehen.
Spindelleistung und -geschwindigkeit:
Bei CNC-Fräsern und Graviermaschinen bestimmt die Spindel die Tiefe und Geschwindigkeit, mit der das System auf einem Material arbeitet. Wählen Sie eine Maschine mit ausreichender Spindelleistung für das geplante Projektmaterial. Wenn Sie einen Fräser für Holz oder eine Graviermaschine für Metall wählen, sollten Sie einen mit variabler Geschwindigkeit in Betracht ziehen. Spindeln mit variabler Geschwindigkeit ermöglichen Flexibilität bei der Bearbeitung verschiedener Materialtypen.
Steuerung und Software:
Jede 2-Achs-CNC-Maschine verfügt über eine spezielle Steuerung, die sie antreibt. Wählen Sie ein System mit einem leicht zu erlernenden Softwareprogramm und einer benutzerfreundlichen Steuerung. Dies erleichtert das Hochladen von Designs und das Konvertieren in Werkzeugwege im G-Code. Überprüfen Sie auch, welche Dateiformate die Software akzeptiert. Für fortgeschrittene Projekte sollten Sie sich für eine Steuerung entscheiden, die Offline- und/oder manuelle Steuermöglichkeiten bietet.
Präzision und Auflösung:
Wählen Sie ein CNC-System mit genauen Schritten pro Einheit in seiner Steuerung. Eine Maschine mit höherer Genauigkeit und Auflösung garantiert eine bessere Qualität des Endprodukts.
Bauqualität und Zuverlässigkeit:
Berücksichtigen Sie die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der 2-Achs-CNC-Maschine. Recherchieren Sie gründlich und wählen Sie ein System, das nicht leicht kaputt geht. Dies hilft, häufige Wartungskosten und Ausfallzeiten zu vermeiden.
Sicherheitsmerkmale:
Denken Sie schließlich daran, die Sicherheit zu priorisieren. Wählen Sie ein Modell mit guten Sicherheitsmerkmalen wie Not-Aus-Knöpfen und Sicherheitsverkleidungen.
F1: Was sind die Vorteile eines 2-Achs-CNC-Systems?
A1: Unter den vielen Vorteilen der Verwendung eines 2-Achs-CNC-Systems ist Zeitersparnis zweifellos einer der wichtigsten. Die Tatsache, dass 2-Achs-CNC-Maschinen die schnelle Bearbeitung von Teilen ermöglichen, bedeutet, dass Unternehmen eine schnellere Bearbeitungszeit erwarten können. Nicht nur das, sondern auch die Genauigkeit und Präzision, die mit der Verwendung von 2-Achs-CNC-Systemen einhergehen, reduzieren den Bedarf an Nacharbeiten und Fehlern, wodurch die Produktionseffizienz gesteigert wird.
F2: Kann eine 2-Achs-CNC-Maschine auf eine 3-Achs-Maschine aufgerüstet werden?
A2: Ja, es ist möglich, eine CNC-Maschine mit zwei Achsen auf eine mit drei Achsen aufzurüsten. Dies geschieht in der Regel durch Hinzufügen neuer Motoren und Steuerungen zur CNC sowie der notwendigen Software zur Steuerung der zusätzlichen Achse. Beachten Sie jedoch, dass der Upgrade-Prozess in einigen Fällen möglicherweise nicht machbar ist, insbesondere wenn die Maschine nicht für die Unterstützung zusätzlicher Achsen gebaut wurde.
F3: Mit welchen Materialien können 2-Achs-CNC-Systeme arbeiten?
A3: Zweiachsige CNC-Maschinen sind vielseitig einsetzbar und können mit verschiedenen Materialien arbeiten. Die Liste reicht von Metallen wie Stahl, Aluminium, Messing und Titan bis hin zu Kunststoffen wie ABS, PVC, Acryl und Polycarbonat. Auch Holzmaterialien wie MDF, Sperrholz, Massivholz und HPL stehen auf der Liste, ebenso wie Verbundwerkstoffe und Keramiken. Die spezifische Materialverträglichkeit hängt jedoch vom Design, den Werkzeugen und der Software der Maschine ab.
