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CNC-Oberfräsen und CNC-Fräsmaschinen haben zwar Gemeinsamkeiten bei der Automatisierung und der subtraktiven Fertigung, unterscheiden sich aber erheblich in Bezug auf Design, Präzision, Materialien und Anwendungsfälle. Hier ist eine Aufschlüsselung ihrer Unterschiede:

CNC-Fräse vs. Fräsmaschine

1. Struktureller Entwurf

• CNC-Fräse:
  Gebaut mit einem leichten Portalrahmen (Bewegung über ein stationäres Werkstück). Entwickelt für große, flache Materialien wie Sperrholz, MDF oder Kunststoff. Verwendet Spindelmotoren optimiert für hohe Drehzahlen (10.000-24.000+), aber geringeres Drehmoment.
  • Wesentliche Merkmale: Offener Arbeitsbereich, Vakuumtisch für Plattenmaterial und geringere Steifigkeit im Vergleich zu Fräsmaschinen.
• CNC-Fräsmaschine:
  Merkmale hochbelastbarer, geschlossener Rahmen aus Gusseisen oder Stahl (C-Gestell oder vertikale/horizontale Spindel). Die Werkstücke werden auf einem beweglichen Tisch eingespannt, und die Spindel bewegt sich in XYZ-Achsen. Gebaut für hohe Steifigkeit zur Bewältigung von Zerspanungskräften.
  • Wesentliche Merkmale: Präzisionslinearführungen, zahnradgetriebene oder direkt angetriebene Spindeln und Kühlmittelsysteme.

2. Materialverträglichkeit

• CNC-Fräse:
  Verarbeitet in erster Linie weichere Materialien:
  • Holz, Kunststoffe, Schaumstoff, Verbundstoffe und Nichteisenmetalle (z. B. Aluminium in geringeren Tiefen).
  • Probleme mit gehärtetem Stahl oder Titan aufgrund des begrenzten Drehmoments und der Steifigkeit.
• CNC-Fräsmaschine:
  Hervorragend in der Bearbeitung Hartmetalle und Legierungen:
  • Stahl, Edelstahl, Titan, Messing und hochwarmfeste Legierungen.
  • Geeignet für tiefe Schnitte und schweren Materialabtrag.

3. Präzision und Toleranz

• CNC-Fräse:
  • Typische Toleranz: ±0,005-0,010 Zoll (0,13-0,25 mm).
  • Ausreichend für die Holzbearbeitung, die Beschilderung oder die Herstellung von Prototypen, bei denen extrem enge Toleranzen nicht entscheidend sind.
• CNC-Fräsmaschine:
  • Erreicht ±0,001 Zoll (0,025 mm) oder besser.
  • Unverzichtbar für Teile in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder der Medizintechnik, die eine Genauigkeit im Mikrometerbereich erfordern.

4. Spindel und Werkzeuge

• CNC-Fräse:
  • Hochgeschwindigkeitsspindel (18.000-24.000 RPM) optimiert für Großraumwerkzeuge (z. B. 1/4″ bis 1″ Oberfräser).
  • Verwendet Werkzeughalter mit Spannzange (z. B. ER-20/25) für einen schnellen Wechsel.
• CNC-Fräsmaschine:
  • Niedrigere Drehzahlen (0-10.000 RPM), aber höheres Drehmoment für die Metallbearbeitung.
  • Setzt ein. CAT/BT-Kegelwerkzeughalter (z. B. CAT40) für mehr Steifigkeit und weniger Vibrationen.

5. Anwendungen

• CNC-Fräse:
  • Holzbearbeitung: Cabinets, furniture, decorative carvings.
  • Plastics/Acrylics: Signage, displays.
  • Light Metal Work: Aluminum engraving, thin-sheet cutting.
• CNC-Fräsmaschine:
  • Metal Parts: Engine components, gears, molds.
  • High-Precision Industries: Aerospace (turbine blades), medical (implants), automotive (transmission parts).

6. Cost and Size

• CNC-Fräse:
  • Lower cost ($5,000–$50,000) for entry-level to mid-range models.
  • Larger work envelopes (e.g., 4’x8′ sheets).
• CNC-Fräsmaschine:
  • Higher cost ($50,000–$500,000+) due to heavy-duty construction and precision components.
  • Compact work areas (e.g., 20″x16″x20″) for intricate parts.

7. Software and Programming

Both use G-code, but milling machines often require advanced CAM software (e.g., Mastercam, SolidCAM) for complex 3D toolpaths, while routers may use simpler 2.5D programs (VCarve, Easel).

When to Choose Which?

• Pick a CNC Router if:
  You work with wood/plastics, prioritize large-format cutting, or need cost-effective prototyping.
• Choose a CNC Mill if:
  Precision metal parts, tight tolerances, or heavy-duty machining are critical.

Schlussfolgerung

CNC-Fräsen and milling machines cater to distinct niches. Routers dominate woodworking and sheet-based industries, while mills are indispensable for high-precision metalworking. Understanding their strengths ensures optimal tool selection for your project’s material, accuracy, and budget requirements.