Vom CAD-Modell zum fertigen Teil: Der komplette CNC-Bearbeitungsprozess

Einführung

Ein erfolgreicher CNC-Bearbeitungsauftrag basiert auf einem klar definierten, schrittweisen Workflow, der die Brücke zwischen Konstruktionsabsicht und fertigem Bauteil schlägt. Von den CAD-Daten bis zum Versand trägt jede Phase zur Präzision, Funktionalität und Zuverlässigkeit der gelieferten Teile bei.

Dieser Artikel beschreibt den vollständigen CNC-Bearbeitungsworkflow und hilft Ingenieuren, Einkäufern und Projektmanagern dabei, individuelle CNC-Bearbeitungsservices zu straffen und reproduzierbare Ergebnisse sicherzustellen.

1. CAD-Dateiübermittlung und technische Prüfung

Der Prozess beginnt, sobald der Kunde eine 2D-Zeichnung (typischerweise im PDF-Format) und ein 3D-CAD-Modell (.STEP/.IGES) einreicht. Diese Daten werden hinsichtlich Geometriekomplexität, Toleranzvorgaben und technischer Machbarkeit geprüft. Zu den üblichen Checks gehören Symmetrie, Zerspanbarkeit und Wandstärkenbewertung.

2. Design-for-Manufacturability-(DFM)-Analyse

Erfahrene Ingenieure führen eine DFM-Prüfung durch, um Risiken in der Fertigung zu identifizieren – etwa Hinterschneidungen, sehr dünne Bereiche oder unnötig enge Toleranzen. Auf Basis dieser Analyse werden Anpassungen empfohlen, um Bearbeitungszeit, Kosten und Ausschussquote zu senken, insbesondere bei Kleinserien- und Low-Volume-Fertigung.

3. Angebotserstellung und Lieferzeitschätzung

Auf Grundlage von Werkstoff (z. B. Aluminium 7075, Inconel 625), Oberflächenbehandlung, Stückzahl und Bearbeitungskomplexität wird ein detailliertes Angebot erstellt. Dieses enthält eine Kostenaufschlüsselung, die geplante Lieferzeit sowie die Versandkonditionen.

4. CAM-Programmierung und Werkzeugbahn­erstellung

Freigegebene Aufträge wechseln in die Programmierphase. CAM-Ingenieure erzeugen Werkzeugwege, die hinsichtlich Schnittstrategie, Nebenzeiten, Werkzeugwechseln und Schwingungsarmut optimiert sind. Für komplexe 3D-Oberflächen kann Mehrachsenbearbeitung eingesetzt werden, um Maßgenauigkeit und Oberflächengüte weiter zu verbessern.

5. Rohmaterialbeschaffung und Zuschnitt

Zertifizierte Rohmaterialien werden beschafft und geprüft, um sicherzustellen, dass sie die geforderten mechanischen Spezifikationen erfüllen. Das Vormaterial wird auf Rohabmessungen zugeschnitten und mit Auftrags- bzw. Losnummern gekennzeichnet, um die Rückverfolgbarkeit über den gesamten Produktionszyklus zu gewährleisten.

6. CNC-Bearbeitungsoperationen

Das Bauteil wird mit geeigneten Anlagen wie CNC-Fräsen, Drehen, EDM oder Schleifen bearbeitet. Jede Operation folgt einem Rüstblatt und einer In-Prozess-Prüfliste, um die Einhaltung der Spezifikationen sicherzustellen.

7. Maßprüfung und Qualitätssicherung

Nach der Zerspanung erfolgt die Maßkontrolle mit Mikrometern, Messschiebern oder KMG (Koordinatenmessmaschinen). Projekte in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder Nukleartechnik beinhalten häufig Erstmusterprüfberichte (FAI) sowie vollständige Rückverfolgbarkeitsdokumentation.

8. Oberflächenbehandlung und Finishing

Falls spezifiziert, wird das Bauteil an die Oberflächenbehandlung übergeben. Dazu zählen Optionen wie Anodisieren, thermische Beschichtungen, PVD-Beschichtung oder Elektropolieren. Jede Behandlung muss die optischen und/oder funktionalen Anforderungen des Kunden erfüllen.

9. Montage und Endprüfung

Einige Aufträge erfordern eine einfache mechanische Montage oder die Integration von Unterbaugruppen. Nach der Montage stellt eine Endkontrolle sicher, dass alle dimensionalen, funktionalen und kosmetischen Spezifikationen vor der Verpackung erfüllt sind.

10. Verpackung und Logistik

Fertige Teile werden gereinigt, mit Korrosionsschutz verpackt und gemäß den Versandvorgaben des Kunden etikettiert. Anschließend werden die Aufträge per nationalem Spediteur oder internationalem Logistikdienstleister versendet – bei Bedarf mit Sendungsverfolgung in Echtzeit.

Fazit

Das Verständnis des vollständigen CNC-Bearbeitungsworkflows – von der CAD-Einreichung bis zur finalen Auslieferung – ermöglicht es allen Beteiligten, die Zusammenarbeit zu optimieren, Qualität zu sichern und Durchlaufzeiten zu verkürzen. Ein strukturierter Produktionsablauf stellt sicher, dass jedes individuelle CNC-Teil die funktionalen, regulatorischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllt.

FAQs

1. Welche Dateiformate sind für CNC-Bearbeitungsaufträge am besten geeignet?

2. Wie verbessert die DFM-Prüfung die Kosteneffizienz?

3. Kann ich den Auftragsfortschritt während der Fertigung verfolgen?

4. Wie lang ist die typische Lieferzeit für CNC-bearbeitete Teile?

5. Wie werden Oberflächenbehandlungen in den Workflow integriert?