Cnc x y achse

Arten von CNC-XY-Achsen

Die Aufgabe einer CNC-Maschine ist es, ein Werkstück oder ein Werkzeug in einer bestimmten Richtung in einer bestimmten Reihenfolge zu bewegen. Die Länge der Bewegung wird als Achse bezeichnet. Ein CNC-X-Y-Achsen-System besteht in der Regel aus zwei linearen Bewegungen nach links/rechts (X) und vorne/hinten (Y). Der Tisch oder das Objekt zum Schneiden, Gravieren oder Fräsen bewegt sich in diesen beiden Richtungen.

Eine einfache CNC-Maschine verfügt über eine X/Y-Achsenkonfiguration. Komplexere CNC-Maschinen können jedoch über zusätzliche Achsen verfügen:

• Z-Achse: Die Z-Achse steht in einer CNC-Maschine typischerweise für die vertikale Bewegung. Die Achse ist für die Bewegung des Werkzeugs oder des Werkstücks nach oben und unten verantwortlich und ermöglicht Operationen wie Bohren, Fräsen und Gravieren in verschiedenen Tiefen. Bei einigen CNC-Maschinen, insbesondere bei Maschinen, die auf Bearbeitungsprozesse wie Fräsen und Drehen ausgerichtet sind, spielt die Z-Achse eine entscheidende Rolle bei der Definition der Konturen des bearbeiteten Objekts. Auch bei CNC-Drehmaschinen definiert die Z-Achse die Länge des Werkstücks.
• A/D-Achse: Die Bezeichnung "A-Achse" in der CNC bezieht sich auf eine Winkel- oder Drehachse und bezeichnet die Fähigkeit eines Objekts, sich um eine horizontale Achse zu drehen. Diese Achse spielt eine zentrale Rolle bei der Ermöglichung von Bohroperationen, insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Bauteile, die die Herstellung von Löchern in verschiedenen Winkeln und Ausrichtungen erfordern. Im Kontext von CNC-Maschinen nimmt die A-Achse eine herausragende Position ein, insbesondere in Verbindung mit Fräsoperationen, bei denen die Achse synergetisch mit den X-, Y- und Z-Achsen zusammenarbeitet, um die Realisierung komplexer Architekturprojekte und hochpräziser Bearbeitungstasks zu ermöglichen.
• Tisch A: Als statisches Element in diesem komplexen Zusammenspiel dynamischer Komponenten dient der Tisch sowohl als Haltemechanismus als auch als Stütze für das Werkstück und ermöglicht ihm so die Durchführung einer Reihe von Bearbeitungsprozessen, darunter, aber nicht beschränkt auf Fräsen, Bohren, Schneiden und Gravieren, neben einer Reihe anderer spezialisierter Operationen.
• Rotary R: Das Werkstück oder das Material dreht sich, um Schnitt- oder Graviermarkierungen aus verschiedenen Winkeln zu ermöglichen.

Zusätzliche lineare Bewegungen an einer CNC-Maschine erhöhen die Komplexität, ermöglichen aber auch mehr Freiheit bei der Gestaltung von Objekten und Designs. Je mehr sich die Maschine bewegen kann, desto einfacher ist es, ein Objekt aus verschiedenen Winkeln heraus zu bearbeiten, ohne dass das Objekt auf dem Tisch umgedreht oder neu positioniert werden muss.

Moderne CNC-Maschinen, die für höhere Präzision und Funktionalität entwickelt wurden, können eine Vielzahl zusätzlicher Rotations- und Linearachsen enthalten, wodurch der Freiheitsgrad für die Bearbeitung und die Werkstückmanipulation auf ein bisher unerreichtes Niveau gesteigert wird und so die Erzielung höherer Präzision und präziser Bearbeitungsfähigkeiten ermöglicht, die bisher nur von Maschinen mit einem Standardsatz von Achsen erreicht wurden.

Spezifikationen und Wartung

Spezifikationen

• Achsenkonfiguration:

  Das Schlüsselmerkmal einer XYZ-CNC-Maschine ist die Anzahl der Achsen, die sie zum Erstellen eines Teils verwendet. Eine Einstiegs-CNC-Maschine verfügt möglicherweise nur über 2D-X- und Y-Bewegungen, d. h. die Maschine bewegt sich nur nach links/rechts und oben/unten. Komplexere Modelle verwenden eine Kombination aus X-, Y- und Z-Vertikalachsenbewegungen, um Modelle zu erstellen, die 3D-Schneiden und -Fräsen erfordern.

• Arbeitsbereich:

  Die für die Schneidwerkzeuge und Fräsflächen der CNC-Maschine verfügbare Fläche bestimmt die maximale Materialgröße und die Abmessungen des Werkstücks. Für 2D-CNC-Arbeiten muss der Konstrukteur der kundenspezifischen Maschine möglicherweise nur den Flächenbereich in Bezug auf Länge und Breite definieren. Für 3D-CNC-Arbeiten werden jedoch die Parameter Länge, Breite und Tiefe benötigt, ebenso wie ein ausreichender radialer Freiraum des Schneidwerkzeugs um das Werkstück, das geschnitten oder gefräst werden soll.

• Steuerungssystem:

  CNC-Maschinen verfügen über geschlossene und offene Steuerungssysteme. Erstere liefern Positionsbefehle mit Rückmeldung und garantieren so die Prozessgenauigkeit, während letztere keine Positionsrückmeldung erhalten. Typischerweise verwenden CNC-Maschinen ein offenes Steuerungssystem.

• Antriebssystem:

  CNC-Maschinenantriebe wandeln digitale oder analoge Signale über ein dreiteiliges System aus Motoren, linearen Encodern und Getrieben in eine bestimmte Kopfbewegung um. Motortypen sind unter anderem Schrittmotoren, Servomotoren und andere, während lineare Encodertypen eine offene oder geschlossene Rückkopplungsschleife verwenden können.

• Schneidwerkzeuge:

  Die Bandbreite der Werkzeuge, mit denen die CNC-Maschine arbeiten soll, umfasst die Arten, Anzahl und Größe der Schneidwerkzeuge. Weitere Eigenschaften sind die Schub- und Zugkräfte, die verfügbare Drehzahl und verschiedene Arten von Sensoren zur Werkzeugauswahl und -verwaltung.

Wartung

• Druck

  Eine CNC-Fräsmaschine verfügt in der Regel über eine große Vakuumpumpe für den Arbeitstisch. Sie ist in der Regel abgedichtet, unterliegt geringem oder keinem Verschleiß und arbeitet nur, wenn die Maschine in Betrieb ist.

  Daher sollte eine regelmäßige Kontrolle der Hydraulikleitungen, des Filters und des Ölstands jeden Monat ausreichen, um die Integrität der Ausrüstung zu gewährleisten und sicherzustellen, dass sie optimal funktioniert. Eine Hydraulikpumpe kann für mehrere Maschinen arbeiten, wodurch weniger Inspektionen erforderlich sind, aber die Wartung der Pumpe auf mehrere Maschinen verteilt werden kann.

• Wartungsplan

  Der Maschinenbediener sollte Wartungstätigkeiten planen und ein Signal für den Bediener erstellen, um die geplante Operation durchzuführen. Zu den Routinearbeiten gehören unter anderem:

• -Schmierung der Schienen sowie des Ritzel- und Zahnstangengetriebes

• -Öl- und Filterwechsel für Getriebe und Motoren

-Reparatur und Austausch von Vakuumschläuchen und -armaturen

Durch die Erstellung eines einfach zu befolgenden Wartungsplans kann die Lebensdauer wichtiger Maschinen wie der großen Vakuumpumpe für den Arbeitstisch erheblich verlängert werden, ungeplante Reparaturkosten deutlich reduziert und die Effizienz der Personaleinsatzplanung gesteigert werden.

Anwendungen der CNC-X-Y-Achse

CNC-Maschinen sind aufgrund ihrer automatisierten Steuerung und ihrer hochpräzisen Fähigkeiten zu einem unverzichtbaren Bestandteil vieler Branchen geworden. Im Folgenden sind einige Branchen und Bereiche aufgeführt, in denen das CNC-Werkzeug eingesetzt wird.

• Bauwesen: CNC-Werkzeuge ermöglichen die schnelle und effiziente Erstellung einzigartiger, präziser Designs. Sie sind auch hilfreich bei der Erstellung von Prototypen, Architekturmodellen und Vermessungsmodellen. Darüber hinaus kann der Einsatz von CNC-Maschinen die Planeinhaltung gewährleisten, Materialabfälle reduzieren und die Qualität von Bauartefakten verbessern.
• Werbung: Eine CNC-Maschine kann bei der Herstellung verschiedener Schildertypen wie Ladenschilder, Werbetafeln, Typenschilder und Werbeschilder hilfreich sein. Sie kann komplizierte Schnittformen erstellen und die Produktionsgeschwindigkeit erhöhen. Die Werbeindustrie kann dies nutzen, um hochwertige, einzigartige Werbeprodukte zu erstellen.
• Modellbau: CNC-Geräte erstellen schnell und effizient verschiedene Modelle. So kann man mit der Maschine beispielsweise Architekturmodelle, Industriemodelle, Designmodelle usw. herstellen. Mit einem CNC-Werkzeug erstellte Modelle sind in der Regel präziser als manuell gefertigte Modelle.
• Automatisierung: In der Automatisierungsindustrie werden CNC-Achsenmaschinen auf vielfältige Weise eingesetzt, z. B. bei der Herstellung von Teilen und Zubehör für Automatisierungsanlagen, bei der Herstellung von Montagevorrichtungen und -werkzeugen, bei der Prototypentwicklung von Automatisierungsschemata und bei der Anpassung von Automatisierungslösungen. Die präzise Bearbeitung und Automatisierung von CNC-Maschinen erleichtert die Erstellung und Implementierung automatisierter Lösungen.
• Elektronik: Die Elektronikindustrie setzt CNC-Maschinen zur Herstellung verschiedener elektronischer Produktteile wie Bedienfelder, Gehäuse und Montageplatten ein. Darüber hinaus werden CNC-Maschinen zur Herstellung von Formen und Vorrichtungen für die Elektronikfertigung eingesetzt.
• Textil: Textilunternehmen könnten die CNC-Maschine zur Herstellung von Bekleidungs- und Stickmustern sowie Textilproben einsetzen. Der Mustererstellungsprozess kann präziser und effizienter sein, wenn eine CNC-Maschine zur Unterstützung bei der Erstellung eingesetzt wird.
• Verpackung: Diese Achsenmaschine kann kundenspezifische Verpackungen, Präsentationsständer, Produkthalter usw. für die Verpackungsindustrie herstellen. Sie ist ideal für die Erstellung komplizierter Muster und das präzise Schneiden. Außerdem erhöht die Maschine die Produktionseffizienz.
• Luft- und Raumfahrt: Diese Art von Werkzeugmaschine kann zur Herstellung von Präzisionsteilen und -komponenten in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden, z. B. für Flugzeuge, Raumfahrzeuge und Raumsonden. Sie kann auch zur Prototypentwicklung von Luft- und Raumfahrttechnologie und -entwicklung oder zur schnellen Fertigung von luftfahrtbezogenen Teilen eingesetzt werden.
• Maschinenreparatur: Mit einem CNC-Werkzeug können Komponenten einer Maschine einfach repariert und ausgetauscht werden. Zu diesen Komponenten gehören alte oder ungewöhnliche Maschinenbauteile, die besondere Formen und Spezifikationen erfordern. Eine CNC-Maschine kann dies präzise und genau erreichen. Darüber hinaus kann es umständlich, zeitaufwendig und teuer sein, und der Einsatz einer CNC-Maschine kann den Reparaturprozess vereinfachen.

So wählen Sie eine CNC-X-Y-Achse aus

Bevor Sie eine CNC-Maschine kaufen, müssen Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Sie ein ideales System erwerben.

• Arbeitsbereich und Achs-Bereich:

  Der Arbeitsbereich oder die montierbare Fläche der Maschine muss für die Größe und das Gewicht des beabsichtigten Werkstücks ausreichend sein. Außerdem sollte die Achsbewegung den Abmessungen von Objekten entsprechen, die anschließend bearbeitet werden sollen.

• Geschwindigkeit und Beschleunigung:

  Die Geschwindigkeit und Beschleunigung der Achse beeinflussen, wie schnell ein Werkstück bearbeitet wird. Eine Achse mit hoher Geschwindigkeit und Beschleunigung führt zu einer kürzeren Bearbeitungszeit. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit muss jedoch mit dem für ein Objekt in diesem Stadium gewünschten Präzisionsgrad kompatibel sein.

• Motorenwahl:

  Ein entscheidender Faktor für die Geschwindigkeit und das Drehmoment einer CNC-Maschine ist die Art und das Modell des Motors, den sie verwendet. Stellen Sie bei der Auswahl einer Achse sicher, dass ihr Motor die gewünschte Beschleunigung und Geschwindigkeit erreichen kann. Auch der Übertragungsmechanismus sollte so ausgelegt sein, dass er die Drehbewegung des Motors effizient in eine lineare Bewegung entlang einer Achse umwandelt.

• Steuerungssoftware:

  CNC-Maschinen werden von einem Computersteuerelement gesteuert. Eine Xy-CNC-Maschine verfügt über ein bestimmtes Softwareprogramm, das festlegt, wie die Maschine für die Ausführung ihrer Aufgabe eingerichtet wird. Dieses Programm definiert die Bewegung aller Achsen des CNC-Geräts und ist letztendlich für die Formgebung des bearbeiteten Objekts verantwortlich. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl einer Achse die Computersteuerelement-Software, die zur Steuerung verwendet wird. Wählen Sie eine Achse, deren Steuerungssystem gut mit den anderen Maschinen in der bestehenden Konfiguration zusammenarbeitet, damit die Integration nahtlos erfolgen kann. Verschiedene CNC-Steuerungen können unterschiedliche Eigenschaften und Fähigkeiten haben. Stellen Sie daher sicher, dass sie sich einfach miteinander verbinden und zusammenarbeiten können.

• Spindelleistung:

  Der Motor, der die Spindel antreibt, ist ein weiteres Element, das die Bearbeitungsgeschwindigkeit beeinflusst. Dies ist auch die Quelle des Drehmoments, das die Schneidkraft erzeugt, um ein Werkstück zu durchdringen und zu formen. Der Achs-Motor muss über genügend Leistung verfügen, um die Drehkraft zu liefern, die erforderlich ist, um Materialien zu bearbeiten, die bearbeitet werden müssen.

• Übertragungsmechanismus:

  Wie bereits erwähnt, ist das Verfahren zur Übertragung von Bewegungen entlang einer Achse von entscheidender Bedeutung. Eine Achse kann eine Spindel, ein Zahnrad und Ritzel oder einen linearen Riemenantrieb als Übertragungsmittel verwenden. Der gewählte Mechanismus muss die erforderliche Präzision, Geschwindigkeit und Tragfähigkeit erfüllen.

CNC-X-Y-Achse Q&A

F1: Welche Vorteile hat eine CNC-Maschine mit 3D-Fähigkeit?

A1: Das Hinzufügen einer 3D-Funktionalität zu einer CNC-Maschine erweitert ihren Anwendungsbereich deutlich. Die Maschine wird in der Lage sein, komplexere Arbeiten auszuführen und so die Kreativität zu steigern. Außerdem wird die Genauigkeit verbessert und der automatische Betrieb sowie die Effizienz gesteigert.

F2: Was bedeutet eine CNC-Achsenmaschine?

A2: Eine CNC-Maschine mit einer zweidimensionalen Achse A/X oder X/Y bedeutet, dass sie sich horizontal bewegen kann. Es gibt aber auch Modelle mit dreidimensionaler Bewegungsmöglichkeit. Zusätzlich zu den zweidimensionalen horizontalen Bewegungen verfügen sie auch über eine vertikale (Z) Schnitzfähigkeit. Darüber hinaus gibt es Modelle mit sechs Achsen, die sich in zwei Dimensionen plus vier zusätzlichen Rotationsmöglichkeiten um die thepheralen (F) Gelenke bewegen können.

F3: Was ist das Betriebssystem einer CNC-Maschine?

A3: CNC-Maschinen verwenden Steuerungssysteme wie Mensch-Maschine-Dialog, Prozessanweisungen und Maschinenanweisungen. Für eine einfache Verbindung wird G-Code für geometrische Formen oder M-Code für Maschinencode verwendet. In einigen fortgeschritteneren Systemen wird möglicherweise eine Sprache wie PLC oder eine digitale Adresse in der Matrix verwendet.

F4: Welche Materialien werden für eine XYZ-CNC-Maschine verwendet?

A4: Verschiedene Arten von Maschinen verwenden verschiedene Materialien für die Herstellung ihrer Struktur, AXIS-Bewegungsunterstützung, Gleitschiene, Lager, Schnitzkopf und Haltevorrichtungen. Häufig verwendet werden Al(6063) und legiertes Eisen. Bei einer Gantry-Maschine wird für die Querschiene, die die Stützssäule verbindet und eine menschliche Struktur nachahmt, in der Regel Leichtmetall oder Stahl verwendet, während schweres Metall für den Sockel verwendet wird.