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Fertigungsmittel - Fräsmaschinen

Aufbau von Fräsmaschinen

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
Seiten 404-406

Horizontal, vertikal, egal? In diesem Artikel werden die Bauformen von vertikalen und horizontalen Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren erklärt.

Fräsmaschinen dienen der spanenden Bearbeitung mit umlaufenden, ein- oder mehrschneidigen Werkzeugen. Durch die Zahneingriffsverhältnisse entstehen nach Größe und Richtung sich fortwährend ändernde Zerspankräfte. Daher sind Fräsmaschinen hohen statischen und insbesondere auch dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt (Spur 1979). Diskontinuierliche Spanabnahme, rhythmisch wiederkehrende Spanunterbrechung und hohe Schnittkraftschwankungen erfordern gute dynamische Eigenschaften der Fräsmaschinen. Die unterschiedlichen Werkzeuge verursachen auch beträchtliche statische Beanspruchungen. Je besser eine Fräsmaschine beide Anforderungen erfüllt, desto besser werden die fertigungstechnischen Ziele erreicht. Das schwächste Element im Kraftfluss zwischen Maschine, Werkzeug, Werkstück und Spannvorrichtung bestimmt die bei der Bearbeitung eines Werkstücks anwendbaren Zerspanbedingungen.

Horizontales Bearbeitungszentrum mit Werkzeugwechselsystem und Werkzeugspeicher. (Quelle: Starrag Heckert)

CNC-Maschine + Werkzeugwechsler = Bearbeitungszentrum

Fräsmaschinen können von Bearbeitungszentren durch die Integration eines automatischen Werkzeugwechslers mit angeschlossenem Werkzeugmagazin unterschieden werden. Andererseits werden heute aber auch klassische Universalfräsmaschinen optional mit Werkzeugmagazin angeboten. Eine eindeutige Unterscheidung zwischen Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren ist in der Praxis deshalb schwierig. Dabei ist vorausgesetzt, dass beide Maschinengattungen mit CNC-Steuerungen ausgerüstet sind. Neben dem Fräsen können auf Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren auch andere Fertigungstechnologien wie zum Beispiel das Drehen realisiert werden. Es hat sich eine generelle Einteilung von Bearbeitungszentren durchgesetzt, die sich an der Einbaulage der Haupt- und Arbeitsspindel orientiert: in horizontale und vertikale Maschinen.

Im Weiteren werden sie auf Grund ihres Aufbaus allgemein unterteilt in (Weck 2005):

  • Konsol-
  • Kreuztisch- bzw. Kreuzbett-
  • Fahrständer- bzw. Rahmenständer
  • Bohrwerk- und
  • Portalbauweise.

Bauformen horizontaler Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren (nach Weck 2005).

Bearbeitungszentren mit horizontaler und vertikaler Spindel werden nach ihrer Gestellbauform in Konsol-, Bett- und Portalbauweise unterteilt. Die Konsolständerbauweise findet nur bei kleineren Werkzeugmaschinen wegen der in lotrechter Richtung zu bewegenden Massen Anwendung. Für die Bearbeitung schwerer Werkstücke kommen Bettfräsmaschinen zum Einsatz, da bei dieser Bauart der Tisch auf einem starren Maschinenbett ruht (Weck 2005).

Bauformen vertikaler Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren (nach Weck 2005).

Für die Bearbeitung sehr großer Werkstücke und wenn an das Bearbeitungszentrum besondere Anforderungen hinsichtlich Stabilität und Zerspanleistung gestellt werden, bietet die Portalbauweise Vorteile. Bei der Portalbauweise wird zwischen Tisch- und Gantrybauweise unterschieden. Durch verschiedene Frässupporte, in Kombination mit Spindeleinheiten und automatischen Wechselsystemen für Werkzeuge und Spindeleinheiten, wird die Bearbeitung unterschiedlichster Werkstücke und Werkstückgrößen ermöglicht.

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
Seiten 404-406
Weiterführende Information
  • Prozesskette Zerspanung

    Themenspecial

    Schruppen, schlichten, fräsen, bohren, erodieren: Späne lassen sich auf viele Arten erzeugen. Und immer wieder gibt es immer findige Anwender, die alles (un)mögliche aus Maschinen, Werkzeugen & Co. herauskitzeln. Lassen Sie sich von uns mit exklusiven Fachbeiträgen, Interviews und Tipps inspirieren.   mehr

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