Horizontal-Bearbeitungszentrum für die industrielle Fertigung
Funktionsweise eines Horizontal-Bearbeitungszentrums
Ein Horizontal-Bearbeitungszentrum ist eine hochmoderne, CNC-gesteuerte Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken in der Fertigungsindustrie. Im Gegensatz zu einem Vertikal-Bearbeitungszentrum ist die Spindel horizontal angeordnet, was bestimmte Vorteile für die Bearbeitung größerer Werkstücke und eine hohe Produktivität bietet.
Das Horizontal-Bearbeitungszentrum verfügt über mehrere Achsen, die für präzise Bewegungen des Werkzeugs sowie des Werkstücks sorgen. Gängig sind 4-Achs- oder 5-Achs-Horizontal-Bearbeitungszentren. Der Tisch, auf dem das Werkstück montiert wird, kann meist um die eigene Achse rotieren. Das ermöglicht eine Mehrseitenbearbeitung ohne Umspannen. Das Werkstück wird mit Halterungen fixiert, während das Werkzeug in der Spindel eingespannt ist.
Aufbau eines Horizontal-Bearbeitungszentrums
Maschinenbett
Das Maschinenbett bildet das Fundament des Horizontal-Bearbeitungszentrums und besteht in der Regel aus schwerem Gusseisen oder Stahl, um die notwendige Stabilität und Dämpfung von Vibrationen zu gewährleisten. Es trägt die anderen Komponenten und sorgt für eine präzise Bearbeitung auch bei hohen Belastungen.
Spindel
Die Spindel ist horizontal angeordnet und dient als Halterung für die Werkzeuge wie Fräser, Bohrer und Gewindeschneider. Die horizontale Anordnung hat den Vorteil, dass Späne besser abfallen und der Bearbeitungsprozess nicht behindert wird.
Tisch mit Drehfunktion
Ein Horizontal-Bearbeitungszentrum ist meist mit einem drehbaren Maschinentisch ausgestattet, der es ermöglicht, Werkstücke auf mehreren Seiten zu bearbeiten, ohne dass ein Umspannen erforderlich ist. Dies erhöht die Effizienz und Präzision, da Mehrseitenbearbeitungen in einem Arbeitsgang durchgeführt werden können.
Achsen
Ein Horizontal-Bearbeitungszentrum verfügt typischerweise über vier oder fünf Achsen, die die Bewegungen des Werkzeugs und des Werkstücks steuern. Diese Achsen ermöglichen präzise Bewegungen und komplexe Bearbeitungen, wie Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden.
Werkzeugwechsler
Für eine automatisierte Produktion ist ein Werkzeugwechsler integriert, der das schnelle Wechseln von Werkzeugen ohne manuelles Eingreifen ermöglicht. Dies verkürzt die Bearbeitungszeit und steigert die Effizienz. Darüber hinaus sind Horizontal-Bearbeitungszentren infolge ihrer Bauweise perfekt für eine Automation mit Palettiersystemen geeignet. Diese Automationslösungen reichen von einem Wechselplatz (Doppelpalette) bis hin zu ganzen Palettenbahnhöfen. Das Rüsten nachfolgender Bauteile erfolgt dabei außerhalb der Maschine und damit hauptzeitparallel. Die Steuerung derartiger Automationslösungen erfolgt entweder mit einer gesonderten Software oder mithilfe von Tools, die in die CNC-Steuerung der Werkzeugmaschine intergiert sind.
Kühl- und Schmiersystem
Um Überhitzung und Verschleiß zu verhindern, verfügt ein Horizontal-Bearbeitungszentrum über ein Kühl- und Schmiersystem, das die Werkzeuge während des Bearbeitungsprozesses mit Kühlschmierstoffen versorgt.
Bearbeitungsprozess im Horizontal-Bearbeitungszentrum
Vorbereitung
Zunächst wird das Werkstück auf dem Maschinentisch positioniert und mit Spannvorrichtungen gesichert. Eine präzise Ausrichtung des Werkstücks ist entscheidend, um die gewünschte Maßgenauigkeit zu erreichen.
Bearbeitung
Die Maschine arbeitet in der Regel vollautomatisch, basierend auf einem vorher programmierten CNC-Code. Das Werkzeug dreht sich in der Spindel und fährt kontrolliert auf das Werkstück zu. Der horizontale Aufbau sorgt dafür, dass Späne und Abtragungsreste durch die Schwerkraft abfallen und die Sicht auf das Werkstück weniger beeinträchtigt wird.
Wechsel des Werkzeugs
Dank automatischer Werkzeugwechsler können verschiedene Bearbeitungsschritte wie Fräsen, Bohren oder Gewindeschneiden, in einem Arbeitsgang erfolgen, ohne manuelles Eingreifen.
Vorteile eines Horizontal-Bearbeitungszentrums gegenüber Fräsmaschinen
Im Vergleich zu herkömmlichen Fräsmaschinen eignen sich Horizontal-Bearbeitungszentren besonders gut für die Bearbeitung komplexer kubischer Bauteile in Serienproduktion. Sie bieten eine höhere Stabilität und ermöglichen durch automatische Werkzeugwechsler und Mehrseitenbearbeitung kürzere Durchlaufzeiten. Vertikale Fräsmaschinen hingegen werden eher für kleinere Werkstücke und Einzelanfertigungen eingesetzt, da sie flexibler und einfacher zu bedienen sind.
Anwendungen in der industriellen Fertigung
Vor allem in der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energietechnik finden Horizontal-Bearbeitungszentren breite Anwendung. Typische Werkstücke, die mit einem Horizontal-Bearbeitungszentrum gefertigt werden:
- Motorblöcke
- Getriebegehäuse
- Kurbelwellen
- Ventilkörper
- Turbinenschaufeln
- Achsen und Wellen
- Pumpengehäuse
- Zylinderköpfe
- Maschinenkomponenten
- Flugzeugstrukturbauteile
Werkzeuge für ein Horizontal-Bearbeitungszentrum
Diese Werkzeuge eines Horizontal-Bearbeitungszentrums werden in der Regel in einem automatischen Werkzeugwechsler bereitgehalten. Zu den wichtigsten Werkzeugen gehören:
- Fräser: Für das Abtragen von Material, speziell bei komplexen Formen und Konturen.
- Bohrer: Zum Erstellen von Löchern in Werkstücken, sowohl für einfache als auch präzise Bohrungen.
- Gewindebohrer: Zum Schneiden von Innengewinden in Bohrungen.
- Reibahlen: Für die präzise Feinbearbeitung von Bohrungen, um hohe Maßgenauigkeiten zu erreichen.
- Drehmeißel: Wird verwendet, um zylindrische oder konische Formen an einem rotierenden Werkstück zu bearbeiten.
Zubehör und Betriebsmittel für ein Horizontal-Bearbeitungszentrum
Für einen reibungslosen und effizienten Betrieb Ihrer Werkzeugmaschine benötigen Sie folgendes Zubehör.
- Kühlmittel: Diese sorgen für die notwendige Kühlung und Schmierung der Werkzeuge während der Bearbeitung, um Überhitzung zu vermeiden und die Werkzeugstandzeit zu verlängern.
- Spannvorrichtungen: Sie fixieren die Werkstücke sicher auf dem Maschinentisch und sorgen für präzise Positionierung.
- Werkzeughalter: Diese dienen zur Aufnahme der Fräser, Bohrer und anderen Werkzeuge und sorgen für einen stabilen Halt während der Bearbeitung.
- Automatische Werkzeugwechsler: Ermöglichen den schnellen und effizienten Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeugen ohne manuelles Eingreifen.
- Späneförderer: Dieses Zubehör hilft dabei, die entstehenden Metallspäne automatisch zu entfernen, um die Maschine sauber zu halten und den Bearbeitungsprozess nicht zu stören.
- Zusätzlich ist eine regelmäßige Wartung mit Schmierstoffen für Führungen und Spindeln usw. empfehlenswert.
Führende Hersteller für Horizontal-Bearbeitungszentren
In unserer Herstellerliste finden Sie Unternehmen, die Horizontal-Bearbeitungszentren für die Metallbearbeitung herstellen.
Häufig gesucht sind folgende Begriffe: Hedelius Horizontal-Bearbeitungszentrum, HURCO Horizontal-Bearbeitungszentrum, Burkhardt + Weber Horizontal-Bearbeitungszentrum, Bimatec Solarluce Horizontal-Bearbeitungszentrum, Matsuura Horizontal-Bearbeitungszentrum, Hwacheon Horizontal-Bearbeitungszentrum, Aro-Tec Horizontal-Bearbeitungszentrum [nicht verschlagwortet], Yamakazi Mazak Horizontal-Bearbeitungszentrum, Starrag Horizontal-Bearbeitungszentrum, Iberimex Horizontal-Bearbeitungszentrum, DMG Mori Horizontal-Bearbeitungszentrum, Okuma Horizontal-Bearbeitungszentrum, AXA Horizontal-Bearbeitungszentrum, Heller Horizontal-Bearbeitungszentrum, F. Zimmermann Horizontal-Bearbeitungszentrum, Grob Horizontal-Bearbeitungszentrum, Huron Horizontal-Bearbeitungszentrum, Ibarmia Horizontal-Bearbeitungszentrum, Licon mt Horizontal-Bearbeitungszentrum, MAG IAS Horizontal-Bearbeitungszentrum, FFG Horizontal-Bearbeitungszentrum, Makino Horizontal-Bearbeitungszentrum, MCM Horizontal-Bearbeitungszentrum, Niles-Simmons Horizontal-Bearbeitungszentrum, Pama Horizontal-Bearbeitungszentrum, Pittler T&S Horizontal-Bearbeitungszentrum, Samag Horizontal-Bearbeitungszentrum, Schiess Horizontal-Bearbeitungszentrum, SSB-Maschinenbau Horizontal-Bearbeitungszentrum, Yasda Horizontal-Bearbeitungszentrum, Haas Automation Horizontal-Bearbeitungszentrum, Kitamura Horizontal-Bearbeitungszentrum, Elha Horizontal-Bearbeitungszentrum, Dixi Horizontal-Bearbeitungszentrum, Müga Horizontal-Bearbeitungszentrum, DN Solutions Horizontal-Bearbeitungszentrum
Auswahl des passenden Horizontal-Bearbeitungszentrums
Möchten Sie ein Horizontal-Bearbeitungszentrum kaufen, sind mehrere wichtige Merkmale und Spezifikationen zu berücksichtigen.
- Anzahl der Achsen: Ein 4-Achs- oder 5-Achs-Bearbeitungszentrum ermöglicht komplexe Bearbeitungsvorgänge und bietet höhere Flexibilität.
- Verfahrwege: Die maximalen Verfahrwege der Achsen bestimmen, welche Werkstückgrößen bearbeitet werden können.
- Spindelleistung: Die Leistung der Spindel ist entscheidend für die Bearbeitung harter Materialien und beeinflusst die Bearbeitungsgeschwindigkeit und Präzision.
- Werkzeugwechselkapazität: Ein automatischer Werkzeugwechsler mit ausreichender Kapazität sorgt für effiziente Arbeitsabläufe ohne manuelles Eingreifen.
- Kühl- und Schmiersystem: Ein leistungsstarkes Kühl- und Schmiersystem ist wichtig, um die Werkzeugstandzeit zu erhöhen und Überhitzung zu vermeiden.
- Späneförderung: Eine gute Späne-Entsorgung gewährleistet einen unterbrechungsfreien Betrieb.
- Automation: Ein Palettenwechsler erlaubt die wirtschaftliche und nebenzeitarme, je nach Anzahl der Systempaletten auch teils autonome und bedienerlose Fertigung.
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