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Ein **Schwerlast-Bearbeitungszentrum** ist eine große und leistungsstarke Metallbearbeitungsmaschine, die zur Formgebung und Endbearbeitung von Bauteilen aus harten Metallen verwendet wird. Es ist darauf ausgelegt, schwerere Werkstücke zu tragen und zu bearbeiten. Es beinhaltet typischerweise Komponenten wie Bett, Säule, Spindeln und Werkzeugaufnahmen, die größer sind und aus robusteren Materialien gefertigt sind. In einem Bearbeitungszentrum bedeutet der Schwerlast-Anteil, dass es für großvolumige, kontinuierliche und automatisierte Operationen ausgestattet und ausgelegt ist, die höhere Toleranzen bieten. Darüber hinaus können im Vergleich zu Standard-Bearbeitungszentren eine größere Anzahl von Werkzeugen gehalten werden.
Schwerlast-Bearbeitungszentren lassen sich nach ihrer Spindelorientierung, Steuerung, Zuführmethoden und Struktur in folgende Kategorien einteilen.
Spindelorientierung
Ein automatisches Bearbeitungszentrum verfügt über eine vertikale oder horizontale Spindel, um ein Werkstück entweder von oben oder von der Seite zu halten und zu schneiden. Schwerlast-Vertikalbearbeitungszentren sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit beliebt. Horizontale Zentren ermöglichen jedoch schnellere Produktionsgeschwindigkeiten.
Steuerung
Schwerlast-Bearbeitungszentren verwenden entweder CNC- oder G-Code-Technologie für die automatisierte und präzise Steuerung. CNC-Bearbeitungszentren verwenden ein Computerprogramm zur Steuerung des Zentrums, während diejenigen, die den einfacheren G-Code verwenden, direkt von einer Person bedient werden können.
Zuführmethoden
Das Werkstück wird in einem Schwerlast-Bearbeitungszentrum gehalten und um das Schneidwerkzeug bewegt oder umgekehrt. In einigen Zentren erfolgt die Zuführung manuell mit Hilfe eines qualifizierten Technikers. Die Automatisierung hat es ermöglicht, Servomotoren einzusetzen, um Werkstücke mit mehr Präzision und Genauigkeit zuzuführen.
Struktur
Schwerlast-Bearbeitungszentren können eine lineare oder eine rotierende Struktur haben. Zentren mit linearer Struktur sind meist horizontal, da die Achsen X, Y und Z linear auseinander liegen. Es ist ideal für die Bearbeitung von flachen Materialien. Schwerlast-Rotationsbearbeitungszentren verwenden die Kreisinterpolation, um die Rotationsachsen zu steuern, was sie für die Bearbeitung von runden Materialien geeignet macht.
Die Spezifikationen von Schwerlast-Bearbeitungszentren variieren je nach Modell und Marke. Die folgenden Spezifikationen sind in den meisten Modellen Standard.
Maschinenkörper
Der Gussrahmen/das Bett eines Schwerlast-Bearbeitungszentrums wird aus einer speziell entwickelten Eisenlegierung hergestellt. Die Legierung wird mit Materialien kombiniert, die ihre Dichte erhöhen. Diese Dichte trägt dazu bei, die Vibrationen der Maschine während des Betriebs zu reduzieren. Der Maschinenkörper ist massiv und steif. Die Steifigkeit reicht aus, um stärkeren Schnittkräften standzuhalten, und die Stabilität erhöht die Genauigkeit jeder Bearbeitungsaufgabe.
Spindelleistung
Schwerlast-Bearbeitungszentren sind in der Regel mit leistungsstarken Spindeln ausgestattet. Die Leistung der Spindel liegt zwischen 15 kW und 30 kW. Einige haben Spindeln mit noch mehr Leistung. Solche Spindeln haben eine beschleunigte Schnittfähigkeit für schwere Materialien. Die beschleunigte Schneidleistung kann auch höhere Lasten bewältigen, ohne zu überhitzen. Dies ist möglich, da die Spindeln mit einem fortschrittlichen Kühlsystem ausgestattet sind.
Maximaler Durchmesser zylindrischer Werkstücke
Ein Schwerlast-Bearbeitungszentrum ist in der Lage, einen maximalen Werkstückdurchmesser zwischen 500 mm und 2000 mm (oder mehr) zu bearbeiten. Dies gilt für zylindrische Werkstücke.
Maximale Länge zylindrischer Werkstücke
Die Länge eines Werkstücks, die ein Schwerlast-Bearbeitungszentrum aufnehmen kann, reicht von 1000 mm bis 3000 mm oder länger. Die Länge muss präzise sein, um schweres Schneiden zu ermöglichen und komplexe Designs mit hoher Genauigkeit auf allen Ebenen zu erstellen.
Kompatibilität von Schneidwerkzeugen
Die meisten Schwerlast-Bearbeitungszentren sind mit Standard-Schneidwerkzeugen kompatibel. Beispiele hierfür sind Planfräser, Gewindeschneider, Bohrer und Schaftfräser. Einige Maschinen verfügen möglicherweise über Spezialwerkzeuge für bestimmte Industrien.
Steuerungssystem
Schwerlast-Bearbeitungszentren verfügen in der Regel über fortschrittliche CNC-Steuerungssysteme. Gängige Steuerungen sind Fanuc, Siemens und Mitsubishi. Ein Bearbeitungszentrum kann über ein 5-Achsen-Steuerungssystem oder mehr verfügen. Das 5-Achsen-System ermöglicht die präzise Steuerung von fünf verschiedenen Achsen gleichzeitig. Das Steuerungssystem verfügt auch über Funktionen, die einen automatischen Werkzeugwechsel ermöglichen.
Egal wie robust und strapazierfähig ein Schwerlast-Bearbeitungszentrum ist, es benötigt dennoch Wartung. Durch regelmäßige Wartung arbeitet die Anlage zuverlässig, effizient und genau. Nachfolgend finden Sie einige Tipps zur regelmäßigen Wartung:
Massive Werkstücke
Schwerlast-Bearbeitungszentren sind in der Regel für große Werkstücke ausgelegt, die mit Standard-Bearbeitungsanlagen nicht bearbeitet werden können. Industrien, die mit großen Bauteilen arbeiten, wie z. B. Schiffbau, Energie und industrielle Infrastruktur, setzen häufig Schwerlast-Bearbeitungszentren ein.
Hohes Schnittvolumen
Schwerlast-Bearbeitungszentren sind erforderlich, um mit großen Volumina zu schneiden. Viele Materialien können mit Schwerlast-Bearbeitungszentren bearbeitet werden. Härtere Metalle mit hoher Dichte benötigen jedoch möglicherweise ein höheres Schnittvolumen, um effektiv bearbeitet zu werden.
Komplexe Werkstücke
Ein Werkstück, das Bearbeitungsvorgänge wie Bohrungen, Nuten, Konturen usw. erfordert, ist kompliziert. Der Einsatz von Schwerlast-Bearbeitungszentren kann kostengünstiger und effektiver sein, wenn mehrere dieser Merkmale zu einem einzigen Werkstück zusammengefügt werden müssen.
Potenzial für die Automatisierung
Schwerlast-Bearbeitungszentren eignen sich für die Automatisierung. Die Automatisierung kann die Bearbeitungsleistung deutlich verbessern; schwerere Bearbeitungszentren verfügen häufig über Funktionen, die einen automatisierten Handling und Betrieb ermöglichen.
Lange Werkzeuglebensdauer
Schwerlast-Bearbeitungszentren haben eine lange Werkzeuglebensdauer. Werkzeuge für die Bearbeitung machen oft einen beträchtlichen Teil der Produktionskosten aus, und die Investition in ein Schwerlast-Bearbeitungszentrum kann wirtschaftlicher sein, wenn die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert wird.
Bei der Auswahl von Schwerlast-CNC-Bearbeitungszentren zum Verkauf ist es unerlässlich, eine Vielzahl von Faktoren zu berücksichtigen, um die perfekte Wahl zu treffen. Nachfolgend sind einige der wichtigsten Punkte aufgeführt, die Hersteller bei der Auswahl ihres Bearbeitungszentrums berücksichtigen müssen:
F1. Wie fängt man mit der CNC-Bearbeitung von Schwerlastteilen an?
A1. Beginnen Sie mit der Analyse des Projektbudgets und der Versorgungsbedürfnisse. Legen Sie ein angemessenes Budget fest, das die Versorgungsfähigkeit des Unternehmens nicht beeinträchtigt. Entscheiden Sie als Nächstes, ob Sie in eine Schwerlast-CNC-Bearbeitungsanlage investieren oder die Versorgung auslagern möchten. Wenn Sie sich für die Eigenproduktion entscheiden, suchen Sie nach einer wichtigen Automatisierungsfunktion, wie z. B. einem intelligenten Werkzeugwechselsystem, das die unbeaufsichtigte Bearbeitung erleichtern und die Notwendigkeit häufiger Eingriffe des Bedieners während des Produktionsprozesses reduzieren kann.
Berücksichtigen Sie außerdem die Kapazität und die Vielseitigkeit des Zentrums. Es sollte verschiedene Arten von Materialien und Bearbeitungsaufgaben wie Bohren, Fräsen, Drehen und Gewindeschneiden bewältigen können. Wenden Sie sich schließlich an einen Techniker, der Sie zu den Details der Funktionsweise und der Benutzeroberfläche der Maschine berät, um sicherzustellen, dass sie mit den Produktionszielen und Qualitätsstandards des Unternehmens übereinstimmt.
F2. Wie wirkt sich das Bearbeitungszentrum auf den Arbeitsablauf eines Unternehmens aus?
A2. Ein Schwerlast-Bearbeitungszentrum optimiert den Arbeitsablauf, indem es den Bedarf an manuellen Arbeiten und dem Umpositionieren des Werkstücks reduziert. Dies trägt dazu bei, die Rüstzeiten zu verkürzen und die Genauigkeit zu verbessern. Die Automatisierungsfunktionen vereinfachen außerdem die Abläufe und ermöglichen die unbeaufsichtigte Bearbeitung. Diese Praxis verbessert die Produktionseffizienz, da die Maschine reibungslos und ohne Unterbrechung weiterarbeitet. Sie ermöglicht auch ein hohes Maß an Präzision und Konsistenz bei Bearbeitungsaufgaben, was zu hochwertigen Teilen mit einer schnellen Durchlaufzeit führt.
F3. Welche wichtigen Merkmale sollte man bei einem Schwerlast-Bearbeitungszentrum beachten?
A3. Neben den bereits besprochenen Automatisierungsfunktionen sind weitere wichtige Merkmale, die zu beachten sind, die maximale Spindelgeschwindigkeit, die Spindelkonus, die Werkzeugkapazität und der Achs-Bereich. Die Spindelgeschwindigkeit beeinflusst, wie schnell und effizient die Maschine verschiedene Bearbeitungsaufgaben ausführen kann, insbesondere für Schwerlastarbeiten, die Hochgeschwindigkeitsvorgänge erfordern. Ein geeigneter Spindelkonus sorgt für einen sicheren Sitz und einen einfachen Werkzeugwechsel, während die Werkzeugkapazität die Vielfalt der Operationen bestimmt.
Das Bearbeitungszentrum sollte außerdem über eine 3-Achsen- oder mehr, wie z. B. eine 5-Achsen-Steuerung, verfügen, um verschiedene Arten von Projekten zu unterstützen. Achten Sie schließlich auf zusätzliche Funktionen wie Hochdruck-Kühlmittelsysteme oder Durchgangs-Kühlmittelzufuhr, die die Produktion verbessern und die Qualität der fertigen Teile verbessern.