Was ist ein Doppelsäulen-Bearbeitungszentrum?

CNC-Bearbeitungszentrum

Ein Bearbeitungszentrum ist eine Mehrzweck-Bearbeitungsplattform. Dieser Maschinentyp ist in der modernen Fertigungs- und Maschinenbauindustrie von grundlegender Bedeutung, da das fortschrittliche Bearbeitungszentrum die Durchführung mehrerer Arten von Bearbeitungsarbeiten ermöglicht. In einer modernen Fertigungsumgebung sind die Bearbeitungszentren typischerweise mit CNC-Systemen (Computer Numerical Control) ausgestattet, um die Bearbeitungsarbeiten mit Präzision und Effizienz auszuführen. Zu den Grundkomponenten eines Bearbeitungszentrums gehören ein Drehbankbett und ein Spindelkopf. Auf dem Drehbankbett werden die Werkstücke positioniert und der Spindelkopf ist die Maschine, die die Bearbeitungsvorgänge durchführt. Ein CNC-Bearbeitungszentrum kann eine CNC-Drehmaschine, ein CNC-Drehzentrum oder ein CNC-Fräser sein.

Zweiständer-Bearbeitungszentrum

Das Doppelständer-Bearbeitungszentrum ist einer der Haupttypen des CNC-Bearbeitungszentrums. Es wird allgemein als CNC-Bearbeitungszentrum im Brückenstil oder CNC-Fräser bezeichnet. Was das Doppelständer-Bearbeitungszentrum von anderen Arten von Bearbeitungszentren unterscheidet, ist, dass die Doppelständer-Maschinen über ein Portal verfügen, das das Drehbett der Maschine überbrückt. Über dem Bett der Drehbank hängt das Portal in Brückenbauweise mit zwei Säulen, die an einem Schienensatz an den Längsseiten der Maschine montiert sind, daher der Name.

Schneidfläche des Bearbeitungszentrums

Auf einem CNC-Bearbeitungszentrum gibt es immer eine Schneidfläche; Die Schnittfläche kann eine Drehmaschine, eine Planscheibe oder ein Bett mit Linearführungen und Bolzenschrauben sein. Unabhängig von der Art der Schnittfläche ist sie der Ort, an dem die Werkstücke befestigt und die Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden. Die Art und Weise, wie ein Werkstück auf einem Bearbeitungszentrum befestigt wird, variiert je nach Spannvorrichtung, die zur Maschine passt. Die gebräuchlichsten Spannvorrichtungen sind Backenfutter, Schraubstöcke oder Klemmen.

In vielen Bearbeitungsanwendungen werden die Werkstücke ortsfest gehalten; während in einigen anderen Anwendungen die Werkstücke befestigt, aber beweglich sind, so dass sie Bearbeitungsoperationen auf mehreren Seiten gleichzeitig aufnehmen können. Auf einem CNC-Drehzentrum ist es normalerweise ein Motor, der die Bewegung des Werkstücks steuert. Andererseits ist das Bett auf einem Doppelsäulen-Bearbeitungszentrum, wie z. B. einem CNC-Fräser, normalerweise eine Plattform, die auf Bolzenschrauben mit Linearführungen montiert ist. Bei einer solchen Konfiguration können sich die Werkstücke entlang der CNC-Fräse linear bewegen.

CNC-Portal und Spindel-Mehrachsenbewegungsfähigkeit

Im Gegensatz zu einem typischen CNC-Drehzentrum, das mit einem eigenständigen Spindelkopf ausgestattet ist, sind bei einem Doppelständer-Bearbeitungszentrum sowohl der Spindelkopf als auch die Schneidwerkzeuge am Portal befestigt. Die Gantry wird normalerweise als Brückengerät bezeichnet. Da das Portal mit den Säulen auf dem Schienensatz entlang des Bearbeitungszentrums montiert ist, kann das Portal über das Bett der Drehmaschine bewegt werden. Daher kann der am Portal befestigte Spindelkopf die Schneidvorgänge entlang des Drehmaschinenbetts ausführen. Die lineare Bewegung des Portals und des Spindelkopfes wird als X-Achsenbewegung bezeichnet.

Neben der X-Achsenbewegung hat der Spindelkopf eine zusätzliche Y-Achsenbewegung. Die Y-Achsenbewegung bezieht sich auf die Querbewegung des Spindelkopfes entlang der Querachse des Drehmaschinenbetts. Diese Bewegung der Y-Achse wird durch die Bewegungsmöglichkeit des Spindelkopfes über die Portalbrücke ermöglicht. Mit der X- und Y-Achsenbewegungsfähigkeit kann der Spindelkopf des CNC-Fräsers die Schneidarbeiten grundsätzlich über die gesamte Bettoberfläche der Drehbank ausführen.

Z-Achsen-Bewegung des CNC-Fräsers

Ein konventioneller Doppelsäulen-CNC-Fräser wird hauptsächlich verwendet, um die Metallwerkstücke zu bearbeiten, die eine breite Oberfläche haben. Das Ziel des CNC-Fräsers ist es, Profile zu erstellen, Löcher oder Schlitze zu bohren oder Markierungen auf der Oberfläche der Werkstücke anzubringen. Diese Art von Bearbeitungszentrum kann nicht mit Werkstücken arbeiten, die starke Höhenunterschiede aufweisen. Doch mit den modernen Doppelständer-Bearbeitungszentren in Konsolenbauweise mit der Fähigkeit zur Z-Achsen-Bewegung sind mehr Schneidvorgänge möglich.

Die Z-Achsen-Bewegung bezieht sich auf die vertikale Bewegung des Spindelkopfs. Die vertikale Bewegung wird durch das Antriebssystem ermöglicht, das den Spindelkopf hebt und senkt. Das Energiesystem ist normalerweise ein hydraulisches System oder ein pneumatisches System. Mit der Z-Achsen-Fähigkeit ist der CNC-Fräser in der Lage, kompliziertere Konfigurationen auf den Werkstücken zu erstellen. Die Doppelständer-Bearbeitungszentren mit dreiachsiger Bewegungsmöglichkeit sind ideal für eine Vielzahl von Anwendungen in der Teilefertigung.

Tisch-CNC-Fräser

Die Doppelständer-Bearbeitungszentren sind unterschiedlich groß. Es kann so groß wie ein Bearbeitungszentrum im Konsolenstil für größere Bearbeitungsvorgänge sein. Es kann auch kompakt genug sein, um auf der Tischplatte platziert oder auf einer Werkbank montiert zu werden, um leichte Arbeiten auszuführen. Allerdings sind die kompakten CNC-Fräsmaschinen immer noch die Doppelständer-Bearbeitungszentren mit Portal, um die vorprogrammierten Bearbeitungsarbeiten auszuführen. Die Mini-Doppelständer-Fräsmaschinen sind jedoch selten mit der vertikalen Bearbeitungsfähigkeit ausgestattet, wie dies die Konsolen-Bearbeitungszentren tun.

Neben der vertikalen Bearbeitungsfähigkeit ist der andere Hauptunterschied zwischen den Konsolen-Bearbeitungszentren der Konsolenbauweise und die Tisch-CNC-Fräser ist die Verwendung von Chip-Evakuierungssystem. Späne sind die winzigen Schnipsel, die von den Werkstücken entfernt werden. Da die kompakten Oberfräsen für leichte Zerspanungsarbeiten ausgelegt sind, ist die Spanabfuhr einfach. Wenn die Späne bei Hochleistungsbearbeitungsanwendungen nicht effizient abgeführt werden, kann während des Prozesses übermäßige Wärme erzeugt werden, was einen negativen Einfluss auf den Betrieb hat. Daher ist bei den Großbearbeitungszentren eine zusätzliche Spanabfuhr am Bett der Drehmaschine erforderlich.