prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise einer CNC-Maschine

steuerbare Achsantriebe

Als sogenannte Achsen werden die Bewegungsrichtungen von verfahrbaren Maschinenteilen bezeichnet. Im wesentlichen sind das der Arbeitstisch, die Arbeitsspindel und der Werkzeugträger. Bei herkömmlichen Maschinen werden Achsbewegungen mittels Handräder erzeugt.

Vorschubachsen

An Fräsmaschinen existieren mindestens 3 Voschubachsen X, Y und Z, welche die gewünschte Werkstückbearbeitung ermöglichen.

Die Vorschubachsen einer Fräsmaschine

Im allgemeinen werden 2 Achsen durch die Bewegung des Arbeitstisches und eine Achse durch die Bewegung der Arbeitsspindel erzeugt. Bei Fräsmaschienen mit feststehenden Arbeitstischen ist die Arbeitsspindel in 3 Achsen beweglich.

Maschinen zur Bearbeitung komplizierter Werkstücke besitzen häufig weitere Achsen (z.B. Drehachsen (A B C) oder weitere Vorschubachsen (U V W))

Vorschubantriebe

Vorschubantriebe erzeugen die Schlittenbewegung. Mit den Schlitten werden dann entweder Werkstücke oder Werkzeuge bewegt.

Für Vorschubantriebe werden meist Gleichstrommotore verwendet, die durch die Leistungselektronik geregelt werden und in beide Richtungen treiben und bremsen können.

Die Vorschubbewegungen müssen möglichst unbeeinflußt von den wirkenden Kräften (z.B. Schnittkraft Fc) ausgeführt werden, was eine hohe Steifigkeit der Antriebe voraussetzt.

Weiterhin müssen Vorschubantriebe eine Gleichförmigkeit der Bewegung und eine Reaktionsschnelligkeit bei Geschwindigkeitsänderung garantieren.

Bei einfache CNC Maschinen mit geringen Genauigkeitsanforderungen werden in Vorschubantrieben auch Schrittmotore verwendet. Bei großen Drehmomenten (Anlauf/Abbremsen) ist jedoch keine exakte Einhaltung der Schrittzahl gewährleistet. Der Einsatz erfolgt nur bei kleinen Drehmomenten.