„CNC“ steht für Computer Numerical Control. CNC-Maschinen gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Bei der Herstellung eines Bauteils stellen sie mit dem Abtragen von Material oft den erste Bearbeitungsschritt dar. Nach der Entwicklung eines Bauteils in CAD-Software (Computer-Aided Design) wird CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) verwendet, um Werkzeugwege zu erstellen. Hierbei handelt es sich um Anweisungen für eine CNC-Maschine, wie Werkzeugwege erstellt werden können, die die Bewegung und das Verhalten der Maschine, des Schnittwerkzeugs und des Werkstücks während des Fertigungsprozesses steuern.
CAM-Software wie Autodesk Fusion erstellt eine digitale Datei (ein NC-Programm) mit allen notwendigen Anweisungen, um die Funktionsweise der CNC-Maschine zu steuern. Ein konfigurierbarer Postprozessor wird verwendet, um den genauen Inhalt des NC-Programms zu steuern, einschließlich verschiedener G- und M-Codes für den NC-Controller-Typ (z. B. Heidenhain, Siemens oder Fanuc) sowie verschiedener Konfigurationen von linearen und rotierenden Achsen (z. B. 3-Achsen, 4-Achsen oder 5-Achsen mit rotierenden Achsen auf dem Kopf und/oder Tisch).
Bevor Sie sich für eine CNC-Software entscheiden, sollten Sie zunächst die CNC-Maschinen, -Operationen und -Materialien bewerten, die Sie verwenden möchten, sowie die Komplexität der Bauteile, die Sie erstellen. Die verschiedenen CNC-Anwendungen bieten unterschiedliche Kompatibilität für bestimmte CNC-Maschinen und unterschiedliche Dienstprogramme für CNC-Operationen wie Fräsen, Drehen, Plasmaschneiden oder 3-Achsen- bzw. 5-Achsen-Werkzeugwege. Stellen Sie sicher, dass die jeweiligen CNC-Softwareoptionen für Ihren gesamten Arbeitsablauf geeignet sind, einschließlich der Kompatibilität mit CNC-Maschinen und deren Controller, den erforderlichen Dateiformaten und allen Softwareerweiterungen oder Plugins.
Überlegen Sie als Nächstes, wie umfassend und robust die CNC-Software sein soll. Einige CNC-Softwareprogramme integrieren CAD, CAM und CAE (Computer-Aided Engineering) sowie vollständige Simulationsfunktionen in einem einzigen Paket. Im Vergleich dazu können andere Programme so einfach sein wie zum Beispiel das Senden von G-Code an eine CNC-Maschine. Außerdem sind die Preise für unterschiedliche Softwarefunktionen und Supportstufen unterschiedlich. Die Kosten für CNC-Software reichen von kostenlos bis zu Tausenden von Dollar und können laufende Kosten für Support, Upgrades und/oder Abonnements nach sich ziehen. Vergleichen Sie Ihr Budget mit den Funktionen, der Qualität und dem technischen Support der einzelnen CNC-Programme. Wenn Sie sich nicht sicher sind, probieren Sie eine kostenlose Testversion oder Demo aus, bevor Sie sich für einen Kauf entscheiden.
CNC-Software und -Plattformen wie Autodesk Fusion integrieren CAD und CAM, um Konstruktions- und Fertigungsprozesse so eng wie möglich zu verbinden. Bei der Erstellung eines Entwurfs müssen Ingenieure den Fertigungsprozess von Anfang an im Auge behalten. Nachdem sie mit Rohteilmaterial bestückt wurde, führt die CNC-Maschine die programmierten Operationen aus, einschließlich Schneiden oder Verwenden anderer Werkzeuge während des Bearbeitungsprozesses. Schließlich werden die Werkzeugwege in G-Code umgewandelt, der die Maschinenbewegungen steuert und das fertige Produkt erstellt. Der Arbeitsbereich „Fertigung“ in Autodesk Fusion ist dafür ausgelegt, Werkzeugwege zu interpretieren und als G-Code für eine CNC-Maschine zu exportieren.
Erfahren Sie mehr über die wichtigsten Vorteile der CNC-Software von Autodesk.
Durch die Kombination von CNC-Software mit CNC-Maschinen werden die gleiche Präzision und Genauigkeit wie bei 3D-CAD-Modellen physikalisch möglich. Einige CNC-Programme wie Autodesk Fusion beinhalten auch Simulationsfunktionen, die den Bearbeitungsprozess virtuell testen, um potenzielle Fehler und Ausschuss frühzeitig zu erkennen.
Die CNC-Software von Autodesk integriert CAD- und CAE-Funktionen in die CAM-Funktionen, sodass die Fertigung insgesamt reibungsloser abläuft. CNC-Maschinen können außerdem den ganzen Tag über effizient arbeiten und bieten die Flexibilität, schnelle Änderungen direkt in der CNC-Software vorzunehmen.
Die CNC-Bearbeitung automatisiert einen Großteil der Fertigung hinter den Gehäusen der Maschinen, sodass Bediener und Programmierer weniger direkt in Bearbeitungsvorgänge eingebunden sind. Dieser Schritt beseitigt zwar nicht das Unfallpotenzial, aber er verringert das Verletzungsrisiko erheblich.
Beim Schruppen, dem ersten Schritt vieler CNC-Bearbeitungsoperationen, wird so viel Material wie möglich vom Rohteil entfernt, bevor man sich auf die Details konzentriert. Die Adaptive Clearing-Funktion der Autodesk CNC-Software ermöglicht kollisionsfreies Schruppen und reduziert den Bedarf an langen, neu positionierten Bewegungen, sodass Fertigungsunternehmen hochwertige Bauteile in kürzerer Zeit liefern können.
Beim 2-Achsen-Fräsen bewegt sich das Schnittwerkzeug über zwei Achsen (X und Y), während beim 3-Achsen-Fräsen die Z-Achse hinzukommt, entlang derer der Werkzeugkopf nach oben und unten bewegt wird. Durch ein Upgrading Ihrer CNC-Software auf 3-Achsen-Werkzeugwege können Sie mit weniger Einstellschritten die gleichen Fräsaufgaben durchführen, was zu kürzeren Bearbeitungszeiten und entsprechenden Kosteneinsparungen führt. Beim 4-Achsen-Fräsen wird eine Drehachse hinzugefügt.
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Bei der 3+2-Achsen-Bearbeitung, auch als 5-Achsen-Positionsbearbeitung bezeichnet, bewegt sich das Schnittwerkzeug über drei lineare Achsen (X, Y und Z) und kann sich entlang zweier Drehachsen (A oder B plus C) in verschiedene Winkel neigen. Im Gegensatz dazu bewegt die simultane 5-Achsen-Bearbeitung, auch echte 5-Achsen-Bearbeitung genannt, sowohl das Schnittwerkzeug als auch das Werkstück entlang der X-, Y-, Z- sowie der A/B- und der C-Achse gleichzeitig. Die 3+2-Achsen-Bearbeitung hat den Vorteil, dass weniger Setups erforderlich sind, Kollisionen vermieden werden und kürzere, starre Werkzeuge zum Einsatz kommen. Letzteres erfordert eine weniger komplexe CNC-Software- und Hardwareprogrammierung als die simultane 5-Achsen-Bearbeitung. Eine simultane 5-Achsen-Bearbeitung hat gleichwohl den Vorteil, dass komplexere organische Formen und Konturen möglich sind und zugleich die Bearbeitungszeit sowie der Ausschuss reduziert werden.
Das CNC-Drehen umfasst in der Regel Drehmaschinen, die das Rohteil entlang eines stationären Schnittwerkzeugs drehen. Drehoperationen umfassen das Entfernen von Material von der Vorderseite des Rohteils oder von der Außenseite des Bauteils, das Hinzufügen von Gewinde und das Bohren oder Durchführen von Bohrungen. Bestimmte Aufgaben sind beim Drehen effizienter als beim Fräsen. Bei Drehfräsoperationen können jedoch Drehen und Fräsen kombiniert werden, sofern die CNC-Software und die Maschine dies unterstützen.
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Cloudbasierte Produktentwicklungsplattform für CAD, CAM, CAE und Leiterplatten in 3D.
Nutzen Sie zusätzliche Funktionen für die 3- bis 5-Achsen-CNC-Bearbeitung, die blechbasierte Verschachtelung und Fertigung sowie die metallbasierte additive Fertigung.
CAM-Software für Hochgeschwindigkeits- und 5-Achsen-Bearbeitung – erhältlich als Standard, Premium, Ultimate
Erfahren Sie, wie Autodesk-Kunden CNC-Software in ihren Projekten einsetzen.
CONTURO PROTOTYPING
Um die CNC-Bearbeitung komplexer Bauteile schneller, kostengünstiger und praktischer zu gestalten, verwendet Conturo Prototyping die Autodesk Fusion Manufacturing Extension zur Vereinfachung der Bauteilkonstruktion, zur effektiveren Zusammenarbeit, zur Automatisierung des Setups und schließlich zur Programmierung mehrerer Bauteile pro Tag für die 5-Achsen-Bearbeitung.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Conturo Prototyping
EVOLVE
Generatives Design ist nicht nur bei der additiven Fertigung von Nutzen. Erfahren Sie, wie das Ingenieurbüro Evolve mit den Funktionen für generatives Design und 2,5-Achsen-CNC-Bearbeitung von Autodesk Fusion das Gewicht einer elektrischen Hypercar-Komponente um 40 % reduziert hat.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Evolve
CAVALIER TOOL & MANUFACTURING.
Als „Experten für Metallabtragung“ nutzt Cavalier die leistungsstarke und benutzerfreundliche CNC-Software Autodesk PowerMill zur Optimierung der Spindelnutzung, sodass kleinere Fräser mit konsistenten Werkzeugwegen eingesetzt werden können und die Bearbeitungszeit deutlich verkürzt wird.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Cavalier Tool and Manufacturing
PRECISION MOLD & MACHINING
Erfahren Sie, wie Precision Mold & Machining die Produktivität, Qualität und Rentabilität seiner älteren CAD/CAM-Software für die 3-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung durch Autodesk PowerShape und PowerMill verbessert hat.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Precision Mold & Machining
Erfahren Sie mehr über die CNC-Bearbeitungssoftware mit diesen hilfreichen Ressourcen von Autodesk.
CNC-Software wie Autodesk Fusion übersetzt CAD-3D-Modelle in G-Code und Werkzeugwege, die CNC-Maschinen anweisen, das Bauteil physisch zu erstellen. Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Arten und Vorteile der CNC-Programmierung.
Dieser Kurs zur besseren Nutzung einer digitalen Fertigung führt Sie durch den gesamten Prozess der Bauteilerstellung, von der Blaupause über die CAD-Modellierung, die Einrichtung von CNC-Maschinen und die Programmierung von CAM-Werkzeugwegen mit der CNC-Software Autodesk Fusion bis hin zur digitalen Verifizierung.
Lernen Sie die Prinzipien des Arbeitskoordinatensystems (WKS) kennen, die zur Steuerung der CNC-Bearbeitung verwendet werden, und wie Arbeits- und Werkzeugversätze unterschiedliche Werkzeuglängen berücksichtigen.
Erfahren Sie in wenigen kurzen Lernvideos, wie Sie wiederkehrende CNC-Bearbeitungswege zum Wiederaufrufen speichern können.
Diese YouTube-Wiedergabeliste bietet eine detaillierte Einführung in die grundlegenden Verfahren, Werkzeuge und Strategien für die maschinelle Bearbeitung, die hinter modernen Bearbeitungsprozessen stecken.
Sind Sie bereit? Lernen Sie diesen Kurs für die CNC-Bearbeitung auf Expertenebene kennen, mit dem Sie Mehrachsengeometrie erkennen und Werkzeugwege für 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-Maschinen steuern können.
Erfahren Sie mehr über die CNC-Bearbeitungssoftware anhand der folgenden häufig gestellten Fragen.
Zu den wichtigsten CNC-Softwaretypen zählen CAD-Software (Computer-Aided Design) zur Erstellung von 2D- und 3D-Modellen von Bauteilen und Baugruppen sowie CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) zur Umwandlung von CAD-Modellen in G-Code oder einen anderen Code, der CNC-Maschinen Informationen zur Herstellung des Bauteils liefert. Die CNC-Simulatorsoftware simuliert die CNC-Bearbeitung von Bauteilen, um potenzielle Fehler zu erkennen, bevor mit der Fertigung begonnen wird. Einige CNC-Programme, wie z. B. Autodesk Fusion, beinhalten CAD, CAM, Simulation in einem einzigen Paket.
Außerdem ist CNC-Software als Offline- und Online-Programmierung verfügbar. Die Offline-Programmierung ermöglicht die Erstellung von NC-Code während des Betriebs der Maschine, wodurch die Produktivität und der Durchsatz in der Werkstatt erhöht werden. Im Gegensatz dazu erlaubt die Online-Programmierung es der Maschine nicht, Teile herzustellen, während der Bediener den CNC-Softwarecode schreibt.
Um sicherzustellen, dass die CNC-Software Ihrer Wahl mit Ihren Maschinen kompatibel ist, können Sie im Handbuch des Maschinenherstellers und/oder auf der Website Empfehlungen zu Software, Betriebssystemen, Kommunikationsprotokollen und Hardware-Schnittstellen finden, die mit den Maschinen verwendet werden können. Wenden Sie sich an den technischen Support des Softwareunternehmens, um sicherzustellen, dass die Software G-Code oder andere Dateitypen unterstützt, die mit Ihren Maschinen kompatibel sind.
Wenn Sie sich immer noch nicht sicher sind, suchen Sie in Online-Benutzergruppen, Foren oder Rezensionen nach Feedback aus erster Hand zu Ihrer CNC-Maschine und der Softwarekombination. Falls verfügbar, testen Sie die Software vor dem Kauf kostenlos. Testen Sie die Software dann mit Ihrer CNC-Maschine.
In der Regel ist einer der größten Kostenpunkte für die CNC-Bearbeitung die CNC-Maschine selbst. Die Preisspanne reicht von etwa 5.000 USD für Einsteigermodelle bis zu 500.000 USD und mehr für High-End-Maschinen. Die Kosten hängen von Faktoren wie Größe, Leistung, Spindeldrehzahl, Mehrachsen-Fähigkeit, Genauigkeit, Werkzeugwechsler-Kapazität, Multi-Palette für erhöhte Automatisierung, Hochdruck durch Spindelkühlmittel und mehr ab. Sobald Sie eine Maschine haben, müssen Sie noch Schneidwerkzeuge erwerben, um Teile zu bearbeiten. Zur Erstellung der nötigen Anweisungen für die CNC-Bearbeitung wird üblicherweise auch eine CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) abonniert. Es gibt also keine allgemeingültige Antwort. Die CNC-Bearbeitung erfordert gewisse Einstiegsinvestitionen.
Fräsen ist eine Art der CNC-Bearbeitung. Die CNC-Bearbeitung ist ein Prozess, bei dem eine von einem Computer gesteuerte Maschine ein Bauteil herstellt. Beim Fräsen dreht sich ein Schneidwerkzeug mit hoher Geschwindigkeit und bewegt sich in oder über das Werkstück, um Material abzutragen. Andere Arten der CNC-Bearbeitung sind Drehen, Oberfräsen, Plasmaschneiden und Wasserstrahlschneiden. Drehen und Fräsen können in einer einzigen Maschine kombiniert werden, ebenso wie additive und subtraktive Operationen, wodurch noch komplexere Verfahren entstehen, wie z. B. die hybride Fertigung, bei der eine subtraktive und additive Fertigung kombiniert werden.
Beim 3D-Druck oder der additiven Fertigung werden Materialschichten zur Herstellung der gewünschten Geometrie aufgetragen. Im Allgemeinen bezeichnet CNC-Bearbeitung einen Materialabtragungsprozess, bei dem die gewünschte Geometrie durch das Entfernen von Material vom Werkstück entsteht. Während 3D-Druckprozesse komplexere Geometrien wie interne Gitterstrukturen erstellen können, benötigen Bauteile während des Druckens Unterstützung, um Fehler zu vermeiden. Eine CNC-Bearbeitung erzeugt im Allgemeinen genauere Bauteile und kann vor allem bei der Fertigung von Einzelteilen deutlich schneller sein.
Viele Hersteller setzen additive und subtraktive Fertigung zusammen ein. In einfachen Fällen wird ein Bauteil per 3D-Druck gefertigt. Anschließend werden wichtige Elemente wie Bohrungen, Nuten und Gegenstücke, die eine höhere Genauigkeit erfordern, mithilfe von CNC-Fräsen bearbeitet. In Nischenmärkten kann die hybride Fertigung additive und subtraktive Prozesse miteinander verbinden, um die Vorteile beider Technologien zu kombinieren. Beispielsweise kann ein Hersteller ein hohles Bauteil drucken und CNC-Bearbeitungsschritte in regelmäßigen Abständen während des 3D-Druckprozesses einbeziehen, statt alle Druckvorgänge durchzuführen, gefolgt von der gesamten CNC-Bearbeitung.
CNC steht für Computer Numeric Control. Dies bedeutet, dass ein Computer steuert, was die Maschine macht, beispielsweise die Spindeldrehzahl, den Vorschub und die Position. Zur Programmierung des Computers, der häufig als Controller bezeichnet wird, kann eine CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) verwendet werden. CAM-Software für CNC generiert eine Reihe von Anweisungen, so genannte Werkzeugwege, und verwendet dann im Allgemeinen einen Postprozessor, um die Werkzeugwegdaten in maschinenlesbaren Code zu konvertieren. Dieser Code wird dann auf die Maschine übertragen und ausgeführt, um das Endbauteil zu erstellen.
Ja. Autodesk Fusion bietet eine leistungsstarke und einfach zu bedienende CNC-Softwarelösung, die verschiedene CNC-Maschinen wie Fräsen, Drehmaschinen, Oberfräsen, Plasmawerkzeuge, Wasserstrahl- und Laserschneider steuern kann. Autodesk Fusion kombiniert auch CAD, CAE, ECAD und CAM zu einer einzigen Lösung, die den Datenverlust reduziert und die Prozesszuverlässigkeit für die CNC-Bearbeitung und andere nachgelagerte Prozesse erhöht.
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