Vertikales Bearbeitungszentrum

Ein 3-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrum/Mühle wird zur Herstellung verschiedener Industrieteile verwendet. Dies wird durch den Einsatz einer breiten Palette von Werkzeugen und Schneidwerkzeugen erreicht, je nach Art des zu schneidenden Materials und des herzustellenden Endprodukts.
Eine 3-Achsen-CNC-Fräse arbeitet auf drei separaten Achsen:
X-Achse: Längsbewegung oder [von links nach rechts]
Y-Achse: Seitlich bewegen oder [von vorne nach hinten"
Z-Achse: Vertikal oder [nach oben und unten]
CNC-Vertikal-Bearbeitungszentren können eine zusätzliche Achse enthalten, um bestimmte Schneidanwendungen auszuführen.
Drehtische sind als 4. Achse auf Mühlen üblich. Sie können in Größe und Gewichtskapazität variieren und eine horizontale oder vertikale Konfiguration haben. Sie sind im Allgemeinen eine Ergänzung zu einer Standard-3-Achsen-Fräsmaschine. Die Mühle muss über eine geeignete 4.-Achsen-Schnittstelle (im Allgemeinen eine 4.-Achsen-Karte, einen Antrieb und eine CNC-Steuerung) verfügen, um einen 4.-Achsen-Drehtisch aufzunehmen.
Trunnion Tables können auch ein Add-on zu einer vertikalen CNC-Fräse sein. Ein Trunnion-Tisch fügt einer Standardfräse eine 4. und 5. Achse hinzu, indem er eine A-Achse (die sich um die X-Achse dreht) sowie eine C-Achse (die sich um die Z-Achse dreht) integriert.
Eine echte 5-Achsen-Maschine kann eine kontinuierliche 5-Achsen-Bearbeitung gleichzeitig ermöglichen. Dies erhöht sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit bei der Bearbeitung des Teils.
CNC-Vertikalfräsmaschinen haben im Allgemeinen eine einzige Spindel, einen automatischen Werkzeugwechsler, einen Arbeitstisch und eine CNC-Steuerung.
Die Spindel eines CNC-Bearbeitungszentrums kann abhängig vom zu schneidenden Material und der erforderlichen Schnitttiefe einen breiten Drehzahlbereich aufweisen. Die typische Spindeldrehzahl liegt zwischen 0 und 10.000 U/min. Höhere Geschwindigkeiten werden für leichtere Materialien verwendet, darunter unter anderem Graphit und Aluminium. Höhere Drehzahlen können 12.000 U/min bis zu 50.000 U/min und mehr erreichen.
Die Spindel ist mit Werkzeughaltern und Schneidwerkzeugen bestückt, um den richtigen Materialabtrag zu erreichen. Es gibt viele verschiedene Arten von Werkzeughaltern, einschließlich BT und CAT – die eine konische Form haben, sowie HSK, das Flansche anstelle eines Kegels verwendet, um den Halter an Ort und Stelle zu arretieren. BT- und CAT-Halter sind in verschiedenen Größen erhältlich, einschließlich 30er, 40er und 50er Kegel, je nach Größe des Werkzeugs, das der Fräser benötigt. HSK (Hohlkegelschaft) gibt es in verschiedenen Typen – A bis F – und Größen von HSK-32 bis HSK-160. HSK gilt als besserer Werkzeughalter für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, da mehr Oberflächenkontakt zwischen der Spindel und dem Halter besteht, wodurch Vibrationen reduziert und verhindert werden, dass sich das Werkzeug beim Schneiden mit hohen Geschwindigkeiten in die Aufnahme zurückzieht.
Ein CNC-Vertikal-Bearbeitungszentrum bietet auch verschiedene Arten von automatischen Werkzeugwechslern. Der gebräuchlichste Stil ist der Regenschirm-Stil. Hier werden die Werkzeughalter vertikal in das Karussell geladen. Der andere Stil ist ein Drum- oder Side-Mount-Stil. Die Werkzeuge werden bei diesem Typ horizontal geladen. Dies ermöglicht eine größere Teilehöhe im Arbeitsbereich und kann dazu beitragen, einen Drehtisch, eine Vorrichtung oder zusätzliche am Tisch montierte Werkstückhaltevorrichtungen aufzunehmen.