Das Herzstück eines hochentwickelten Drohnenprototyps ist eine hochpräzise zentrale Scheibe aus Aluminiumlegierung, die von einer geformten Kohlefaserhalterung umschlossen und in einem präzisionsgefertigten Messingverbinder befestigt ist.
In einem herkömmlichen Entwicklungszyklus wären dafür drei oder vier Zulieferer und wochenlange Vorlaufzeiten nötig. Doch durch den gekonnten Einsatz des „dynamischen Duos“ CNC-Fräsen und -Drehen lässt sich der gesamte Prozess – vom Computermodell zum handlichen, testbaren und funktionsfähigen Prototyp – in nur wenigen Tagen realisieren.
In diesem Tutorial wird erläutert, warum dieses Paar die Schlüsselrolle beim CNC-Rapid-Prototyping spielt. Gleichzeitig werden die Vorteile des CNC-Prototypings detailliert erklärt, um Ihnen zu verdeutlichen, wie Entwicklungszyklen verkürzt, Kosten gesenkt und Prototypen erstellt werden, die dem Endprodukt sehr nahe kommen.
Zusammenfassung der wichtigsten Antworten
| Vergleichsdimensionen | CNC-Fräsen | CNC-Drehen |
| Kerntechnologie | Subtraktive Fertigung, bei der ein rotierendes Werkzeug einen stationären Rohling bearbeitet. | Subtraktive Fertigung, bei der ein rotierender Rohling mit einem festen Werkzeug bearbeitet wird. |
| Bewegungsachsen | Mehrachsig (3-achsig, 5-achsig) mit komplexer Werkzeugbewegung. | Typischerweise 2 Achsen, wobei sich das Werkstück dreht und das Werkzeug linear bewegt. |
| Geeignete Geometrien | Teile mit komplexen Kurven, Nuten, Löchern und 3D-Konturen. | Rotationssymmetrische Teile mit zylindrischen, konischen oder kreisförmigen Merkmalen. |
| Typische Prototypenanwendungen | Drohnengehäuse, Getriebegehäuse, kundenspezifische Kühlkörper, Gehäuse für medizinische Geräte. | Wellen, Zahnräder, Bolzen, Muttern, Hülsen, Laserlinsengehäuse. |
| Rohmaterialformen | Blockförmige und plattenartige Materialien. | Stabförmige und rohrförmige Werkstoffe. |
Warum vertrauenswürdig? Die schnelle Iterationserfahrung von JS Precision
Warum sollten Sie diesem Leitfaden für CNC-Fräsen und -Drehen vertrauen? Weil er auf über 15 Jahren praktischer Erfahrung von JS Precision mit schnellen Iterationen basiert.
Im Luft- und Raumfahrtsektor unterstützen wir Kunden bei der Fertigung von Drohnenbauteilen aus Aluminium-Titan-Legierung mit 30 % kürzerer Bearbeitungszeit pro Stück. Im Bereich Medizintechnik fertigen wir hochpräzise Gewindeteile mittels CNC-Drehen . Wir realisieren jährlich über 500 Rapid-Prototyping-Projekte und helfen unseren Kunden so, ihre Produktentwicklungszyklen im Durchschnitt um über 40 % zu verkürzen.
Wir haben auch zahlreiche Eilaufträge für „10 komplexe Prototypen in 2 Wochen“ abgewickelt und dabei in jedem Projekt die Kunst der Prozessoptimierung und des Kostenmanagements erlernt.
Dieses Buch ist das Ergebnis praktischer Erfahrung, von der technischen Überprüfung bis zur Kostenkontrolle, allesamt verifiziert durch reale Projekte. Es kann Ihnen helfen, die Vorteile der CNC-Prototypisierung besser zu verstehen und bietet zuverlässige Referenzen für Ihre Anforderungen im Bereich Rapid Prototyping.
Benötigen Sie professionelle CNC-Dreh- und Fräsdienstleistungen für Ihr Projekt? JS Precision bietet Ihnen einen Komplettservice von der Designoptimierung bis zur Serienfertigung. Nach Ihrer Bestellung reagieren unsere Ingenieure umgehend und erstellen einen individuellen Bearbeitungsplan.
CNC-Fräsen und -Drehen: Die zentrale Funktion in der schnellen Prototypenerstellung
Nachdem wir die Zuverlässigkeit dieses Leitfadens nachgewiesen haben, wollen wir zunächst die grundlegende Rolle des CNC-Fräsens und -Drehens beim Rapid Prototyping erläutern.
- Die CNC-Frästechnik nutzt die Bewegung von Werkzeugen in mehreren Achsen, um Material abzutragen und komplexe Profile aus massivem Material zu formen . Das Verfahren wird häufig bei den aerodynamisch geformten, tragenden Bauteilen von Drohnenrümpfen eingesetzt.
- Beim CNC-Drehen wird das Stangenmaterial jedoch nicht rotiert, wodurch das Werkzeug symmetrische, runde Werkstücke formen kann. Bauteile wie Lagerhalterungen und Wellen werden mit dieser Methode präzise gefertigt.
Beide Verfahren werden häufig beim Rapid Prototyping eingesetzt, da sie 3D-Modelle schnell und einfach in reale Prototypen umsetzen können und sich leicht flexibel gestalten lassen, sodass sie für die Bearbeitung einer breiten Palette von Materialien verwendet werden können, was die Bearbeitung von Aluminiumlegierungen bis hin zu Edelstahl erleichtert.
Zum einfachen Vergleich der beiden folgt eine Vergleichstabelle:
| Technologieart | Verarbeitungsprinzip | Anwendbare Teilearten | Kernvorteile (Anwendung für schnelles Prototyping) |
| CNC-Fräsen | Mehrachsige Werkzeuge „schneiden“ festes Material. | Speziell geformte Bauteile, Gehäuse, asymmetrische Bauteile. | Hohe Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung komplexer Geometrien, vielseitig einsetzbar mit einer breiten Palette von Materialien. |
| CNC-Drehen | Rotierendes Stangenmaterial + Schneidwerkzeug "Formgebung". | Achsen, Gewindeteile, rotierende Körper. | Symmetrische Teile zeichnen sich durch hohe Präzision und schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeit aus. |
Den Unterschied aufzeigen: Ein grundlegender Vergleich von CNC-Drehen und -Fräsen für Rapid Prototyping
Nachdem wir die Grundlagen des CNC-Fräsens und -Drehens verstanden haben, wollen wir uns nun mit den grundlegenden Unterschieden befassen, um Ihnen die Entscheidung für die richtige Technologie für Ihr Projekt zu erleichtern.
Das Geheimnis des CNC-Fräsens liegt in der „Mehrachsenbewegung“. 3- und 5-Achs-Bearbeitungszentren ermöglichen es beispielsweise, dass das Werkzeug aus mehreren Richtungen auf das Material einwirkt. Dadurch lassen sich asymmetrische Teile mit Nuten, Keilnuten und komplexen gekrümmten Oberflächen herstellen, wie etwa das präzise Ausfräsen der Form eines Drohnenrumpfs in einen Aluminiumblock.
Das Wesen des CNC-Drehens besteht in der Materialrotation. Der Drehkörper wird mit hoher Geschwindigkeit auf der Spindel gedreht, während das Werkzeug eine vorgegebene Bahn abfährt. CNC-Drehen eignet sich besonders gut für die Bearbeitung symmetrischer Teile wie zylindrischer und konischer Formen. Beispielsweise kann die zylindrische Innenbohrung einer Lagerhalterung mittels CNC-Drehen bearbeitet werden, um eine höhere Rundheit zu erzielen.
Moderne Multifunktions-Bearbeitungszentren – CNC-Dreh- und Fräsmaschinen – haben die Beschränkung auf eine einzige Technologie aufgehoben . Sie integrieren CNC-Fräs- und Drehfunktionen in einer Maschine und ermöglichen so die Komplettbearbeitung von Teilen – von symmetrischen Rundformen bis hin zu komplexen, individuell geformten Strukturen – in einer einzigen Aufspannung.
Beispielsweise entfällt bei der Bearbeitung von Wellenteilen mit Keilnuten die Notwendigkeit, den Wellenkörper zunächst auf einer CNC-Drehmaschine herzustellen und ihn anschließend zur Fertigung der Keilnut auf eine CNC-Fräsmaschine zu transportieren. All dies ist in einem Arbeitsgang auf der Kombinationsmaschine möglich, wodurch sich die Rüstzeiten verkürzen und Genauigkeitsfehler, die durch sekundäre Rüstvorgänge entstehen, vermieden werden .

Abbildung 1: Dies veranschaulicht die hohe Präzision der schnellen Prototypenerstellung, die durch CNC-Fräs- und Drehprozesse bei JS Precision erreicht wird.
Synergie: Vier typische Szenarien zeigen, wann Fräs- und Drehtechnologien kombiniert werden sollten
Da CNC-Fräsen und -Drehen jeweils einzeln Vorteile bieten und es auch Kombinationsmaschinen gibt, die beides können, stellt sich die Frage: In welchen konkreten Fällen ist die Kombination dieser beiden Technologien sinnvoll? Die folgenden vier typischen Situationen können als klare Anhaltspunkte dienen:
1. Teile mit nicht abgerundeten Kanten an den Wellen:
Die meisten dieser Teile sind symmetrisch und erfordern CNC-Drehen, um Rundheit und Konzentrizität zu erreichen. Nicht-runde Merkmale wie Keilnuten und ebene Bereiche an den Wellenseiten lassen sich nicht durch Drehen realisieren und müssen per CNC-Fräsen gefertigt werden. Abtriebswellen von Motoren weisen üblicherweise diese Konstruktion auf.
2. Gehäuse mit präzisionsgebohrten Gewinden:
Gehäuse weisen typischerweise unregelmäßige Formen auf und müssen CNC-gefräst werden, um die Gesamtkontur und die Montagebohrung zu erzeugen. Die präzisen Gewindebohrungen der Gehäuse können mithilfe der Gewindeschneidfunktion eines CNC-Drehzentrums herausgeschnitten werden. Dies ermöglicht eine höhere Gewindegenauigkeit als das herkömmliche Fräsen und verhindert das Festklemmen der Schrauben bei der anschließenden Montage.
3. Asymmetrische rotierende Elemente:
Das Hauptelement ist rotationssymmetrisch, beispielsweise eine Walze mit einer exzentrischen Nut. Der zylindrische Walzenkörper wird zunächst CNC-gefräst. Die asymmetrische Nut kann nur durch mehrachsiges CNC-Fräsen hergestellt werden, um die korrekte Positionierung der Nut zu gewährleisten.
4. Teile, die eine hochpräzise Einzelvorrichtung erfordern:
Bei extrem hohen Anforderungen an die Bauteilgenauigkeit, beispielsweise Toleranzen von ±0,025 mm, kann eine zusätzliche Aufspannung zu Fehlern führen. In solchen Fällen werden alle Dreh- und Fräsarbeiten in einer Aufspannung auf einer CNC-Dreh- und Fräsmaschine durchgeführt, wodurch höchste Präzision gewährleistet wird. Dies ist insbesondere bei Präzisionssteckverbindern für die Luft- und Raumfahrt relevant.
In solchen Situationen kann eine einzelne Technologie nicht alle Anforderungen an die Bauteile erfüllen. Die Kombination aus Fräsen und Drehen ist die einzige Möglichkeit, schnell leistungsfähige Prototypen herzustellen.
JS Precision verfügt über umfangreiche Erfahrung in der kombinierten Bearbeitung von Fräsen und Drehen . Anhand der Eigenschaften Ihres Werkstücks entscheiden wir, ob beide Technologien erforderlich sind, und erarbeiten einen optimierten Prozessplan. So gewährleisten wir die schnelle Fertigung von Prototypen, die den Präzisionsanforderungen gerecht werden und die Lieferzeit verkürzen.
Präzisionsgrenzen: CNC-Dreh- und Fräsmaschinen ermöglichen Prototypen im Mikrometerbereich
Beim Rapid Prototyping entscheidet die Präzision oft allein darüber, ob ein Prototyp den Test- und Montageanforderungen standhält. Die hohe Präzision von CNC-Dreh- und Fräsmaschinen ist einer der wichtigsten Gründe, warum Unternehmen diese Technologie in Betracht ziehen.
Hochwertige CNC-Dreh- und Fräsmaschinen erreichen typischerweise eine Bearbeitungsgenauigkeit von ±0,025 mm, während bestimmte Premium-Geräte sogar Genauigkeiten von über ±0,01 mm ermöglichen.
Diese Genauigkeit ist für die meisten Prototypenanforderungen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie ausreichend. Beispielsweise benötigen Drohnenlagerhalterungen eine präzise Rundheit, um ein Festfressen der Lager zu verhindern. Dies lässt sich problemlos durch CNC-Drehen erreichen.
Die Genauigkeit der CNC-Bearbeitung hängt jedoch von zahlreichen Faktoren ab. Nachfolgend eine Liste der wichtigsten Einflussfaktoren und ihrer entsprechenden Kontrollmechanismen:
| Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen | Spezifische Auswirkungen | Kontroll-/Optimierungsmethode |
| Werkzeugmaschinentyp | Konventionelle 3-Achs-Maschinen sind nicht so präzise wie 5-Achs- oder Multifunktionsmaschinen. | Wählen Sie eine 5-Achs-CNC-Fräsmaschine oder eine CNC-Dreh- und Fräsmaschine. |
| Werkzeugauswahl | Werkzeugverschleiß und Steifigkeitsprobleme können zu Maßabweichungen führen. | Verwenden Sie Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall und überprüfen Sie regelmäßig den Zustand der Werkzeuge während der Bearbeitung. |
| Programmierqualität | Eine mangelhafte Werkzeugwegplanung kann zu mehr Fehlern führen. | Verwenden Sie die richtige Programmiersoftware und optimieren Sie den Bearbeitungspfad auf Basis Ihrer praktischen Bearbeitungserfahrung. |
| Materialeigenschaften | Materialverformung (z. B. Verformung von Aluminiumlegierungen durch Wärmeableitung nach der Bearbeitung). | Wählen Sie Werkstoffe mit stabilen Eigenschaften und führen Sie nach der Bearbeitung eine Alterungsbehandlung durch. |
Neben den oben genannten typischen Faktoren ist die „dynamische Präzisionskompensation“ eine noch weniger bekannte fortschrittliche Technologie, die Bearbeitungsfehler wie Maßabweichungen aufgrund von Werkzeugverschleiß automatisch in Echtzeit erkennen und die Bearbeitungsparameter entsprechend anpassen kann, um Präzision und Stabilität weiter zu verbessern.
Wenn Sie Prototypenteile mit Mikrometergenauigkeit fertigen müssen, erfüllen die CNC-Dreh- und Fräsmaschinen von JS Precision mit dynamischer Präzisionskompensation Ihre hohen Präzisionsanforderungen. Vom Prozess bis zur Ausrüstung – wir haben die volle Kontrolle über alle Präzisionsdetails, vom ersten bis zum letzten Schritt.

Abbildung 2: Vergleich zwischen CNC-Dreh- und Fräsmaschine.
Innovation beschleunigen: Wie CNC-Rapid-Prototyping Produktentwicklungszyklen verkürzt
Eine der Grundvoraussetzungen für Rapid Prototyping ist „schnell“. CNC Rapid Prototyping ermöglicht es Unternehmen, Innovationen zu beschleunigen und die Produktentwicklungszeiten auf verschiedene Weise zu verkürzen.
Erstens ermöglicht die CNC-Technologie schnelle Iterationen. Sollte eine Überarbeitung der Prototypentests erforderlich sein, müssen lediglich die CNC-Programmparameter angepasst werden, ohne dass die Form neu angefertigt werden muss. Beispielsweise konnte ein Automobilzulieferer die Maße eines Prototyps ändern und mithilfe der CNC-Bearbeitung innerhalb von drei Tagen einen neuen Prototyp herstellen, anstatt mit herkömmlichen Formenbauverfahren über zwei Wochen zu benötigen.
Zweitens senkt die CNC-Bearbeitung die Kosten für Formen. Prototypen in kleinen Serien (z. B. 10–50 Stück) erfordern üblicherweise Formen, deren Kosten Tausende oder Zehntausende von Dollar betragen. Durch die CNC-Bearbeitung entfällt der Einsatz von Formen, wodurch diese Kosten reduziert werden.
Gleichzeitig integriert die CNC-Bearbeitung die computergestützte Konstruktion. 3D-CAD-Modelle können direkt in die CNC-Programmiersoftware importiert werden, wodurch Zwischenschritte wie Konvertierung entfallen und Zeit gespart wird.
Statistiken bestätigen, dass Unternehmen, die CNC-Rapid-Prototyping einsetzen, eine durchschnittliche Zyklusverkürzung von über 50 % bei der Entwicklung ihrer Produkte erzielen konnten, wobei bestimmte Notfallprojekte den Zyklus sogar um bis zu 70 % reduzierten.
Darüber hinaus etabliert sich die Kombination von virtueller Prototypenerstellung und CNC-Bearbeitung zunehmend als neuer Trend. Die Software simuliert die CNC-Bearbeitung im Vorfeld der Erstellung eines physischen Prototyps, um die Übereinstimmung der Werkzeugwege und die Teilegeometrie zu überprüfen. Dies reduziert die Anzahl der physischen Prototypentests und vermeidet zeitaufwändige Iterationen.
JS Precision arbeitete beispielsweise zuvor für ein Elektronikunternehmen und nutzte virtuelle Prototypen, um Probleme mit der Teilebearbeitung frühzeitig zu erkennen. Dadurch war es ihnen möglich, in einem Arbeitsgang einen professionellen Prototyp zu erstellen und diesen fünf Tage früher als geplant zu liefern.
Um die Produktentwicklungszeit mithilfe von CNC-Rapid-Prototyping zu verkürzen, bietet JS Precision Komplettservices vom virtuellen Prototyping bis zur eigentlichen Teilebearbeitung an. So können Sie Ihre Konstruktion schneller in einen Prototyp verwandeln und Marktchancen nutzen.

Abbildung 3: CAD-Zeichnungen von Drohnenkomponenten und CNC-gefrästen Vollteilen.
Drehtechnik-Expertise: Rapid-Prototyping-Teiletypen, die sich am besten für das CNC-Drehen eignen
Die Kombination aus CNC-Fräsen und -Drehen bietet beim CNC-Drehen unschätzbare Erfahrungen, insbesondere beim Herstellen einiger Rapid-Prototyping-Komponenten.
Zunächst einmal müssen Wellenkomponenten wie Motor- und Antriebswellen eine sehr hohe Rundheit und Konzentrizität aufweisen. Durch CNC-Drehen, bei dem das Stangenmaterial um seine Mittelachse rotiert, werden über alle Querschnitte hinweg gleichmäßige Abmessungen und eine hohe Oberflächengüte von typischerweise Ra 0,8 μm oder weniger erzielt, wodurch der Bedarf an Nachschleifen reduziert wird.
Zweitens erfordern Gewindeteile wie Schrauben, Muttern und Gewindefittings eine präzise Gewindesteigung und -tiefe ohne die Ungenauigkeit des manuellen Gewindeschneidens. Dies macht das Verfahren ideal für Prototypen, die häufig montiert und getestet werden müssen.
Darüber hinaus bietet das CNC-Drehen bei rotierenden Teilen wie Walzen und Lagerbuchsen mit rotationssymmetrischen Außendurchmessern oder Innenbohrungen hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten und ermöglicht eine Maßkonstanz bei der Fertigung von Prototypen.
Neben den üblichen Anwendungen ist das asymmetrische Drehen ein weniger verbreitetes, aber dennoch hilfreiches Verfahren beim CNC-Drehen. Es eignet sich zum Drehen asymmetrischer Rotationsteile, beispielsweise von Scheiben mit exzentrischen Bohrungen. Durch die Fixierung des Materials in einer speziellen Vorrichtung kann die CNC-Drehmaschine die Exzenterbohrung während der Rotation bearbeiten und so spezielle Anforderungen im Prototypenbau erfüllen.
JS Precision fertigte beispielsweise zuvor einen Walzenprototyp mit exzentrischer Nut für einen Hersteller von Automatisierungsanlagen. Dank asymmetrischer Drehtechnologie konnte die Bearbeitung in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, wodurch der aufwendige nachfolgende Frässchritt entfiel und die Bearbeitungszeit um 20 % reduziert wurde.
Wenn Sie CNC-Prototypenbearbeitung benötigen, wie z. B. Wellen und Gewindeteile, kann JS Precision Ihnen mit seinen technischen Fähigkeiten und seiner Ausrüstung und seinem Fachwissen hochpräzise und hocheffiziente Bearbeitungsdienstleistungen anbieten.
Fallstudie: Das Hochleistungs-UAV-Projekt
Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie CNC-Fräsen und -Drehen in einem Rapid-Prototyping-Projekt eingesetzt wurden und wie JS Precision eine Herausforderung des Kunden löste.
Kundenbedürfnisse
Ein Unternehmen, das Technologie für industrielle Inspektionsdrohnen entwickelt hat, benötigte einen Prototyp für einen Mittelrahmen einer neuen Drohnengeneration. Für den Prototyp waren zwei Hauptspezifikationen erforderlich:
- Das verwendete Metall sollte hochfest und leicht sein, weshalb man sich für die Verwendung der Flugzeugaluminiumlegierung 7075 entschied.
- Die Fertigung musste innerhalb des strengen Zeitplans erfolgen, d. h. innerhalb von zwei Wochen mussten 10 Sets für Feldtests produziert werden.
Erschwerend kam hinzu, dass das Bauteil über eine fortschrittliche, nicht standardmäßige Tragstruktur (zur Aufnahme der Flugvibrationen der Drohne) und sechs eng beieinander liegende, koaxiale Lagerhalterungen (um ein Verkleben der Lager während der Montage zu verhindern) verfügte. Diese Aufgabe war weder mit reinem CNC-Drehen noch mit reinem CNC-Fräsen zu bewältigen .
Die Lösung von JS Precision
1. Für die einzigartige Form der Lagerkonstruktion des Mittelrahmens verwendeten wir die 5-Achs-CNC-Frästechnologie.
Mithilfe dieser Technologie können wir das Material von verschiedenen Seiten bearbeiten und die komplexen Hohlräume und Stützstrukturen des Mittelrahmens präzise fertigen. Zudem haben wir die Schnittparameter der Aluminiumlegierung 7075 optimiert, um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten, ohne dass es während der Bearbeitung zu Materialverformungen kommt.
2. Für die Lagersitzbefestigung wird das Ganze zur Präzisionsbearbeitung auf eine CNC-Dreh- und Fräsmaschine übertragen.
Die Lageraufnahme erfordert eine Innenbohrung mit 10 mm Durchmesser und einer Rundheitstoleranz von ±0,01 mm. Drehen gewährleistet diese Genauigkeit mit höherer Wahrscheinlichkeit, und die Bearbeitung auf einer Mehrzweckmaschine eliminiert eine zusätzliche Spannung und minimiert somit Spannfehler.
3. Unser Team für CNC-Dreh- und Fräsdienstleistungen optimierte die Werkzeugwege, beispielsweise durch die Zusammenlegung gängiger Fräs- und Drehvorgänge. Zudem wurde ein intelligentes Layout angewendet, um mehrere Teile auf einem Blech aus 7075-Aluminiumlegierung zu platzieren und so den Materialverbrauch zu minimieren. Schließlich konnte die Bearbeitungszeit pro Teil um 30 % von 4 Stunden auf 2,8 Stunden reduziert werden.
Ergebnisse
Schließlich erhielt der Kunde alle zehn Prototypen innerhalb von zehn Tagen, vier Tage früher als geplant. Tests bestätigten, dass die Prototypen die vorgegebenen Tragfähigkeitswerte (50 kg statische Last) und die Rundheitstoleranz der sechs Lageraufnahmen (±0,008 mm) erreichten und sich die Lager bei der Montage ruckfrei drehten.
Der Kunde konnte mit diesen Prototypen nicht nur erfolgreich Feldtests durchführen, sondern aufgrund ihrer bereits nachgewiesenen Qualität wurden sie auch direkt für die Testfertigung in kleinen Serien eingesetzt, wodurch die dreiwöchige Produktprüfung beschleunigt und wertvolle Zeit für die anschließende Markteinführung gespart wurde.

Abbildung 4: Prototypen von Drohnenrahmen aus hochfester Aluminiumlegierung wurden mittels CNC-Fräs- und Drehverfahren hergestellt.
Kosteneffizienz: Maximale Einsparungen durch CNC-Dreh- und Fräsdienstleistungen
Die Wahl von CNC-Fräsen und -Drehen für die schnelle Prototypenfertigung gewährleistet nicht nur Geschwindigkeit und Präzision, sondern maximiert auch die Kosteneinsparungen durch die Nutzung professioneller CNC-Dreh- und Fräsdienstleistungen . Daher räumen Unternehmen dieser Technologie höchste Priorität ein. Vier Aspekte sind dabei entscheidend:
Design zur Optimierung (DFM)
Die Ingenieure von JS Precision prüfen Ihre Teilekonstruktion vor der Bearbeitung und empfehlen Optimierungen, um die Bearbeitungskosten und -komplexität zu reduzieren.
Sie können beispielsweise eine schmale, tiefe Nut in eine breite, flache umwandeln, um den Bedarf an Spezialwerkzeugen zu eliminieren, oder einen komplexen Hohlraum in zwei kleinere unterteilen und diese miteinander verbinden, um die Bearbeitungszeit zu minimieren. Ein Kunde konnte durch unsere DFM-Optimierung die Kosten für die Teilebearbeitung um 15 % senken .
Intelligente Raumaufteilung und Materialeffizienz
Vor der Bearbeitung positionieren wir die Teile je nach Größe und Materialgüte optimal auf einem Blech oder einer Stange. Auf einem 1000 mm x 500 mm großen Aluminiumblech lassen sich zwei bis drei zusätzliche Teile unterbringen. Dadurch wird der Materialverbrauch reduziert und die Materialeffizienz um mehr als 20 % gesteigert, was die Materialkosten direkt senkt.
Batch-Effekt
Auch bei kleinen Prototypenserien (z. B. 10–30 Stück) spart eine effiziente Prozessplanung Rüstzeiten und -kosten. Beispielsweise können durch die Serienfertigung ähnlicher Teile Werkzeugjustierung und Programmierung gleichzeitig durchgeführt werden. Dadurch werden wiederholte Werkzeugwechsel und Parameteranpassungen vermieden und die Kosten pro Teil um ca. 10 % gesenkt.
Vermeidung von Sekundäroperationen
Spezialisierte Dienstleister können alle Arbeitsgänge, wie Fräsen, Präzisionsdrehen von Löchern, Gewindeschneiden und Schleifen, in einem Arbeitsgang durchführen, um die Suche nach anderen Lieferanten für die weitere Nachbearbeitung sowie zusätzliche Transport- und Kommunikationskosten zu vermeiden.
Ein Beispielkunde musste ursprünglich drei Lieferanten für Fräsen, Drehen und Gewindeschneiden suchen. Durch einen Besuch bei uns konnte er dies alles auf einmal erledigen und dabei satte 25 % sparen.
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die tatsächlichen Auswirkungen verschiedener Kosteneinsparungstechniken:
| Kosteneinsparungsmethoden | Durchschnittliche Sparquote | Geeignete Szenarien |
| Konstruktion für die Fertigung (DFM) | 10%-20% | Erstmalige Fertigung von Prototypen, komplexe Strukturen. |
| Intelligentes Layout | 15%-25% | Prototypen in Kleinserien und hohen Stückzahlen. |
| Batch-Effekt | 8%-15% | Prototypen in Kleinserien von 10 oder mehr Stück. |
| Vermeidung von Sekundäroperationen | 20%-30% | Teile, die mehrere Arbeitsschritte erfordern, komplizierte Teile. |
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Ist die CNC-Bearbeitung nicht in der Lage, komplizierte innere Hohlräume zu bearbeiten?
CNC-Werkzeuge müssen die Maschinenoberfläche berühren, um zu schneiden. Daher könnte der 3D-Druck für extrem komplexe Hohlräume eine geeignetere Wahl sein. JS Precision umgeht diese Herausforderungen jedoch durch innovative Prozessgestaltung, realisiert komplexere Hohlraumbearbeitungen als bisher angenommen und erfüllt die meisten Prototypenanforderungen.
Frage 2: Wie wählt man das am besten geeignete Material für den Prototyp mittels CNC-Bearbeitung aus?
Die Materialauswahl hängt von den Anwendungsanforderungen Ihres Prototyps ab. Dabei werden vier Schlüsselfaktoren berücksichtigt: das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit sowie thermische und elektrische Eigenschaften. Die Experten von JS Precision empfehlen Ihnen Materialien, die Ihren spezifischen Bedürfnissen entsprechen.
Frage 3: Was ist die minimale Detailgröße, die mit CNC-Bearbeitung erreicht werden kann?
Die minimale Detailgröße bei der CNC-Bearbeitung wird im Wesentlichen durch das Werkzeug bestimmt. CNC-Fräsen ermöglicht typischerweise die Herstellung von Details ab 0,1 mm, z. B. feine Nuten oder Bohrungen. Dünne und tiefe Nuten sind aufgrund der Werkzeugsteifigkeit schwierig zu bearbeiten. Für feinere Strukturen werden Mikrofräsverfahren eingesetzt. Konstrukteure sollten den minimalen Werkzeugdurchmesser berücksichtigen, um Bearbeitungsfehler zu vermeiden.
Frage 4: Ich habe nur eine Idee oder eine Konzeptskizze. Kann ich Ihren Service nutzen?
Selbstverständlich. Um jedoch eine präzise Bearbeitung zu gewährleisten, empfehlen wir Ihnen, eine vollständige 2D-Zeichnung oder ein 3D-CAD-Modell bereitzustellen. Sollten Sie lediglich eine Idee oder ein erstes Modell haben, unterstützt Sie das Konstruktionsteam von JS Precision gerne bei der Erstellung standardisierter Konstruktionsdokumente . Wir begleiten Sie durch den gesamten Konstruktionsprozess und sorgen so für eine reibungslose CNC-Bearbeitung.
Zusammenfassung
CNC-Fräsen und -Drehen sind weit mehr als traditionelle Fertigungstechniken; sie sind sowohl gewaltige als auch unverzichtbare Werkzeuge im Bereich des modernen CNC-Rapid-Prototyping .
Sie bieten die ideale Verbindung zwischen der absoluten Freiheit des Computerdesigns und der realen Leistungsfähigkeit tatsächlicher Materialien und damit den zuverlässigsten und schnellsten Weg vom Machbarkeitsnachweis bis zur Markteinführung.
Ob Ihr Werkstück komplizierte Formen zum Drehen oder präzisionsgedrehte Komponenten zum Fräsen benötigt oder beides, unsere kompletten CNC-Dreh- und Fräsdienstleistungen stehen Ihnen zur Verfügung.
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Die Inhalte dieser Seite dienen ausschließlich Informationszwecken. JS Precision Services übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein Drittanbieter oder Hersteller über das JS Precision Netzwerk Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Konstruktionsmerkmale, Materialqualität und -art oder Verarbeitungsqualität bereitstellt. Es liegt in der Verantwortung des Käufers, ein Teileangebot anzufordern und die spezifischen Anforderungen für diese Abschnitte zu ermitteln. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen .
JS Precision Team
JS Precision ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung und betreuen über 5.000 Kunden. Unser Schwerpunkt liegt auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.
Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder kundenspezifische Großprojekte – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Mit JS Precision entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
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