CNC frezen

Definitie en uitleg van CNC-frezen in de houtbewerking
Frezen is een vormgevend, verspanend proces en behoort, naast zagen, schaven en boren, tot de gangbare methoden voor het vervaardigen van houtproducten. CNC-frezen wordt gebruikt om contouren en vrije vormen te vervaardigen met herhaalbare, computergestuurde precisie. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen 2D- en 3D-CNC-frezen.

In dit artikel vind je de belangrijkste informatie over CNC-frezen. Daarnaast lees je interessante weetjes over bewerkbare materialen en over de toepassingsmogelijkheden van CNC-frezen in de houtbewerking.

Frezen op de CNC-freesmachine

Frezen op de CNC-freesmachine

Inhoudsopgave

Betekenis: Wat is CNC-frezen?

CNC-frezen houdt in dat freesbare materialen met behulp van een CNC-machine worden bewerkt. „CNC“ staat voor „Computerized Numerical Control“ en betekent computergestuurde numerieke besturing. Kenmerkend voor CNC-frezen is een hoge efficiëntie en herhaalbare precisie, aangezien het frezen via een computergestuurde besturing verloopt.

Technische basisprincipes van CNC-frezen bij de houtbewerking

Bij het frezen in de houtbewerking bewerk je randen, breng je contouren aan in platen of vorm je willekeurige geometrieën uit houten blokken. Een CNC-freesmachine voert deze bewerkingsstappen met een hoge herhalingsnauwkeurigheid uit, aangestuurd door elektronica en elektromechanische aandrijvingen. Dat bespaart tijd en personeel.

  • Randbewerking: Een houten plaat of plank wordt langs een vaste freeskop geleid, waarvan de vorm de rand bepaalt.
  • Contourfrezen (2D): De frees duikt op een vooraf bepaalde manier in een plaat en volgt een geprogrammeerde contour.
  • Vrijvormfrezen (3D): Wordt in de houtbewerking voornamelijk uitgevoerd op vier- en vijfassige bewerkingscentra, waarbij de spil bovendien kan zwenken en draaien. Robotarmen worden vooral ingezet wanneer onderdelen te groot zijn voor een bewerkingscentrum – bijvoorbeeld in de houtbouw.

Varianten van CNC-frezen bij de houtbewerking

Kantbewerking

Hier voer je een plank of een lat langs een stilstaande freeskop. De vorm van de randen wordt bepaald door de geometrie van de frees.

CNC-vlakfrezen

Als alternatief voor het afschaven met schaafmachines freest de frees het oppervlak in overlappende banen. Vervolgens wordt het werkstuk omgedraaid en opnieuw gefreesd. Zo bereik je een bepaalde dikte of maak je ongewoon brede onderdelen glad.

Contourfrezen

Bij 2D-coördinatenbesturing duikt de frees op de gedefinieerde positie in en volgt hij de gewenste contour. Hierdoor kunnen zowel buiten- als binnencontouren nauwkeurig worden gefreesd.

Vrijvormfrezen

Bij complexe 3D-ontwerpen bewandelt de spil van een meerassig bewerkingscentrum het oppervlak in banen die dicht bij elkaar liggen. Hoe nauwkeurig de banen zijn, is bepalend voor het oppervlak en de bewerkingstijd – en voor de mate waarin er daarna met de hand moet worden nabewerkt.

Tip: De RUWI freestafel naast de CNC

Afschuinen, groeven, afronden, slijpen, ontbramen of vlakfrezen: voor losse onderdelen, nabewerkingen en alles waarvoor programmeren niet de moeite waard is, staat de freestafel naast de CNC-machine. Meerdere frezen blijven tegelijkertijd ingeklemd – je kiest de juiste motor, in plaats van de CNC daarvoor te gebruiken.

Welke materialen worden gebruikt bij het CNC-frezen van hout?

In principe bewerk je zachte, verspaanbare materialen:

  • Verschillende houtsoorten: hardhout zoals eiken of beuken, zachthout zoals dennen of sparren
  • Houtmaterialen zoals MDF, spaanplaat, multiplex of multiplex
  • Kunststoffen zoals plexiglas of Makrolon, mits er geen metaaldeeltjes in zitten
  • Vezelversterkte materialen zoals GFK en CFK – deze zijn zeer schurend en vereisen gereedschap met diamantbekleding en een afzuigsysteem dat is afgestemd op fijnstof

Metalen kunnen slechts in beperkte mate op houtbewerkingsmachines worden bewerkt, omdat de slijtage aan gereedschap en machines te groot zou zijn.

Toepassingsgebieden van CNC-houtfreesmachines

Een CNC-houtfreesmachine wordt gebruikt voor het bewerken van randen, platen of blokken. Belangrijke voorbeelden:

  • Binnen- en buitencontouren frezen: 2D-machines zijn hiervoor voordelig en nauwkeurig.
  • Nesting: alle benodigde onderdelen worden in één bewerking uit één plaat gefreesd.
  • Boren: blinde, doorlopende of doorborende gaten kunnen automatisch worden geboord.
  • Vrijvormfrezen: 3D-bewerking van complexe vormen op meerassige machines.

Vrijvormfrezen met kopieerfrees

Vrijvormfrezen met de kopieerfrees

Sectoren voor CNC-frezen

  • Timmerman en meubelmaker
  • Fabrikanten van meubels, ramen, deuren en houten bouwonderdelen
  • Inrichting van caravans en campers
  • Scheepsbouw
  • Model- en matrijzenbouw

De machine zorgt voor de herhalingsnauwkeurigheid – het resultaat wordt al eerder bepaald: bij het ontwerp, de keuze van gereedschap en opspannmiddelen en de voedings- en toerentalwaarden in het programma. Precies daar schuilt de vakkennis die een CNC-machine niet kan vervangen.

Welke werkstukken kunnen met een CNC-freesmachine uit hout worden vervaardigd?

Dat hangt ervan af of je plat of blokmateriaal bewerkt. Plat materiaal, zoals platen, bewerk je op 2D-freesmachines; voor „volumineuze“ onderdelen in alle ruimtelijke richtingen gebruik je 3D-freesmachines.

  • Meubelfronten en kastdelen
  • 3D-houten modellen
  • Werkbladen, letters, gravures
  • Voordeuren, kamerdeuren en kasten
  • Traptreden, ramen, hekken

Nabewerking op de RUWI freestafel na de CNC-bewerking

Nabewerking op de RUWI freestafel na de CNC-bewerking

Vereisten: assen en complexiteit

Een 2D-freesmachine bewerkt platen, maar kan in beperkte mate ook diepere bewerkingen uitvoeren, zoals het boren van blinde gaten. Een machine met vier of vijf assen kan complexe onderdelen aan, omdat de spil bovendien kan worden gedraaid. Hierbij moet rekening worden gehouden met het feit dat hout werkt. Vocht- en maatveranderingen tussen het programmeren en de montage overschrijden niet zelden de nauwkeurigheid van de machine.

Gereedschapswisselaar

Geautomatiseerde gereedschapswisseling verhoogt de efficiëntie. De CNC-besturing regelt zelfstandig het verwisselen van frezen of boren. Gangbare voorbeelden zijn:

  • Pick-upwisselaar (weinig gereedschap)
  • Bordwisselaar (gemiddeld aantal)
  • Kettingwisselaar (ruim assortiment gereedschap)

Machinetafels

De machinetafel draagt in belangrijke mate bij aan de efficiëntie. Voorbeelden hiervan zijn:

  • Consoletafels met vacuümzuignappen op verschuifbare consoles
  • Raster- of matrixtafels met schuimrubberen afdichting en vacuüm
  • Vlakke tafels voor 2D en 3D, vaak met opspantechniek

Voordelen: hout frezen met de CNC-freesmachine

  • Consistent en nauwkeurig, ook bij grote aantallen
  • Hoge mate van automatisering
  • De voorbereidings- en programmeertijd hoeft slechts eenmaal te worden doorlopen – bij het tweede en elk volgend onderdeel is dit niet meer nodig
  • Veiligheid: de gebruiker is gescheiden van de frees

Eenmaal geprogrammeerd, herhaalt de CNC-frees haar bewegingen ongewijzigd. Wat daarbij verandert, is het gereedschap: de levensduur en de scherpte bepalen vanaf wanneer het honderdste onderdeel er anders uitziet dan het eerste.

Welke machines worden gebruikt voor het CNC-frezen van hout?

  • CNC-bewerkingscentra
  • CNC-portaalfreesmachines en nestinginstallaties
  • Vier- en vijfassige installaties voor vrije vormen

Verder vind je op het gebied van houtbewerking tafelfrezen, ondervloerfrezen of stationaire bovenfrezen, die echter niet altijd CNC-gestuurd zijn.

RUWI Producten voor de houtbewerking

RUWI biedt diverse oplossingen op het gebied van houtbewerkingsmachines. Of je nu randen wilt afschuinen, groeven, schuren of vlak frezen – de RUWI freestafel vormt een aanvulling op een CNC-installatie wanneer het programmeren en opspannen van een enkel onderdeel niet rendabel is.

Terug naar Kennis

Meer inspiratie

Houtstof afzuigen
Houtstof afzuigen
Een gat boren in hout
Een gat boren in hout
CNC frezen
CNC frezen