5 Achs Bearbeitungszentrum

5-Achs-Bearbeitungszentrum von DREHERtec – ein universelles Multitalent

Bearbeitungszentren sind automatisierte Werkzeugmaschinen, die für die Komplettbearbeitung von Werkstücken eingesetzt werden. Solche Anlagen vereinen die Funktionen Bohren, Fräsen und Drehen und verfügen über einen automatischen Werkzeugwechsel. Je nach Freiheitsgraden der Maschine, werden solche Anlagen nach Anzahl der Achsen unterschieden. Ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum unseres Partners HYUNDAI WIA verfügt über fünf Achsen, die vo der Steuerung der Maschine angesprochen und bewegt werden können. Die fünfachsigen Maschinen verfügen über einen dreh- und schwenkbaren Werkstücktisch. Solche Anlagen zeichnen sich gegenüber Universalmaschinen durch eine höhere Produktivität sowie zusätzlich über eine gewisse Flexibilität aus, weshalb diese besonders für die Fertigung von Klein- und Mittelserien eingesetzt werden. Auch aufwendige Dreharbeiten lassen sich mit modernen Bearbeitungszentren durchführen. Die Maschinen sind mit einem Werkzeugmagazin ausgestattet, das es ebenso ermöglicht, innerhalb kürzester Zeit das zu bearbeitende Werkzeug zu wechseln. Damit werden die Taktzeiten enorm verkürzt und es die Effizienz der Fertigung weiter gesteigert. Die Bearbeitungszentren werden je nach Anordnung der Hauptspindel in horizontale und vertikale Bearbeitungszentren unterschieden. Seit über 30 Jahren verfügen wir als Experten im CNC Maschinen- und Werkzeugmaschinenbereich über ein breites Know-how und beraten Sie gerne bei Fragen. Sprechen Sie uns an.

Vertikales 5-Achs-Bearbeitungszentrum

Das Bearbeitungszentrum mit 5 Achsen und vertikaler Hauptspindel ist wesentlicher Bestandteil des Sortiments von HYUNDAI WIA. Der Grundaufbau dieser Anlagen ist eine Fräsmaschine mit vertikaler Position des Werkzeugs. Die Hauptspindel kann im Arbeitsbereich beliebig verfahren werden und besitzt insgesamt drei Freiheitsgrade, die Achsen X, Y und Z. Der Werkzeugtisch kann um die horizontale Achse A geschwenkt und zusätzlich um die vertikale Achse C gedreht werden. Daraus resultieren fünf Achsen, die es ermöglichen, auch komplexere Bauteile zu fertigen. Der überzeugende Vorteil von einem vertikalen 5-Achs- Bearbeitungszentrum: als Anwender erkennen Sie, wie der Vorgang in Maschine vonstattengeht, da eine freie Sicht auf das Werkzeug und das Werkstück besteht. Erfahrungsgemäß benötigt eine vertikale Anlage wenig Platz, da diese kompakter gebaut sind.

Vertikale Bearbeitungszentren von HYUNDAI WIA

Das weltweit agierende Unternehmen HYUNDAI WIA bietet Ihnen mehrere Varianten eines vertikalen Bearbeitungszentrums mit 5 Achsen. Alle Modelle verfügen über einen Werkzeugtisch, der um einen Winkel von 150° (30° in die eine Richtung, 120° in die andere) geneigt werden kann. Bei der kleinsten Ausführung, der Anlage Hi-MOLD560/5A, werden Verfahrwege von 1000x560x450 mm in den Achsen X, Y und Z realisiert und Werkstücke mit bis zu 250 kg bearbeitet. Es steht ein Magazin mit maximal 24 Werkzeugen zur Verfügung, welche in unter sechs Sekunden gewechselt werden können. Beim dem größeren Maschinentyp, der Hi-MOLD750/5A, profitieren Sie von einem Werkzeugmagazin mit insgesamt 30 Werkzeugen sowie einer schnellen Wechselzeit von unter fünf Sekunden. Außerdem können schwerere Teile mit bis zu 500 kg bearbeitet werden. Die Anlage vom Typ XF6300 verfügt über einen 19 Zoll LCD Monitor, um eine möglichst effiziente Schnittstelle zwischen Menschen und Maschine zu ermöglichen.

Vertikales Bearbeitungszentrum XF6300 von HYUNDAI WIA

Wenn es um ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum geht, zählt die Anlage XF6300 von HYUNDAI WIA zu den besten auf dem Markt verfügbaren Maschinen. Mit dieser Anlage lassen sich selbst die komplexesten Bauteile fräsen. Ein besonderes Merkmal der XF6300 ist der Werkstücktisch. Dieser lässt sich um eine Achse schwenken und um eine weitere Achse komplett drehen. Dafür kommen Permanentmagnet-Synchronmotoren, sogenannte DDMs (Direct Driven Motors) zum Einsatz. Das Werkzeugmagazin ist als Ring ausgeführt (Ring Type ATC) und umfasst 34 Werkzeuge. Der Wechselvorgang durch den Automatic Tool Changer erfolgt vollautomatisch und dauert circa 4,5 Sekunden. Die Hauptspindel zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauform, der sogenannten box-in-box Bauweise aus. Für die Führung der Hauptspindel kommt eine spezielle Technik zum Einsatz. Die Achsen der Hauptspindel verfügen über das sogenannte Ram Type Moving. Diese Technologien sorgen dafür, dass die Spindel kompakter und sehr nahe an den Führungen gebaut werden kann, was bedeutende Auswirkungen hat. So kann dadurch etwa die Länge der Werkzeuge reduziert und deren Lebensdauer erhöht werden. Auch andere Schnittparameter und die erreichbare Maßgenauigkeit werden dadurch deutlich verbessert. Bei der XF6300 sind Genauigkeiten von bis zu immerhin 10 Mikrometern möglich.

5-Achs-Bearbeitungszentrum: Hi-MOLD560/5A und Hi-MOLD750/5A für den Formenbau

Die Maschinen dieser Serie verfügen über eine ultraschnelle Hauptspindel mit eingebautem Antrieb mit einer Drehzahl von bis zu 40000 U/min. Eine Schnellvorschubrate von 50 m/min in X-, Y- und Z-Achse sorgt für minimale Leerlaufzeiten. Gerade im Formenbau spielt die Genauigkeit in der Positionierung der Werkzeuge eine entscheidende Rolle. Aus diesem Grund verfügt das 5-Achs-Bearbeitungszentrum von HYUNDAI WIA für den Formenbau über hochpräzise Hauptspindeln mit Schrägkugellagern.

Permanentmagnet-Synchronmotor

Diese Art von Motoren zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine relativ einfache Möglichkeit zur Ansteuerung aus. Beim Permanentmagnet-Synchronmotor besteht der Rotor aus einem Permanentmagneten und der Stator besitzt wie bei der Synchronmaschine-Spulen. Diese Motoren lassen sich mit einem Frequenzumrichter auf leichte Art und Weise steuern. Durch den Permanentmagneten sind diese Motoren wesentlich effizienter als herkömmliche Synchronmaschinen, da für die Erzeugung des Magnetfeldes im Rotor keine zusätzliche Energie aufgewendet werden muss. Zu den weiteren Stärken dieses Antriebs zählen die starke Dynamik und die extrem hohe Positionierungsgenauigkeit.

Drehen auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum

Die vorgestellten Maschinen der Firma HYUNDAI WIA bauen auf der Basis einer Fräsmaschine auf. Um mit diesen Bearbeitungszentren nun auch Drehteile herstellen zu können, können die fünf Achsen der Anlagen effektiv genutzt werden. Ein solches Verfahren wird als Interpolationsdrehen bezeichnet. Als Werkzeug dient ein gewöhnlicher Drehmeißel, welcher in die Hauptspindel eingespannt wird. Durch Drehung des Werkzeuges und gleichzeitiges Verfahren der Hauptspindel entlang einer Kreisbahn wird die Arbeitsweise einer Drehmaschine nachgeahmt. Dieses Verfahren kommt überall dort zur Anwendung, wo symmetrische Merkmale auf nicht symmetrischen Werkstücken zu finden sind. Typische Beispiele hierfür sind etwa Flansche und Dichtnuten. Bei dieser Bearbeitung ist es von entscheidender Bedeutung, dass aufgrund der höheren Belastungen die Spindelkupplung ein höheres Drehmoment übertragen kann, als das bei normalen Fräsanwendungen notwendig ist. Mit dem Bearbeitungszentrum XF6300 von HYUNDAI WIA ist das Interpolationsdrehen beispielsweise möglich. Eine weitere Variante der Drehbearbeitung an einer Fräsmaschine besteht durch Verwendung eines Spezialwerkzeuges. Mit einem besonderen Fräskopf, an dessen Außenseite zwei Drehmeißel angebracht sind, lässt sich dann, ähnlich wie bei einer Bohrung, ein Drehteil herstellen.