Aufbau von Werkzeugmaschinen Flashcards
(28 cards)
Nennen Sie wichtige Bauteile einer Werkzeugmaschine?
- Gestellbauteile eines Bearbeitungszentrums
- Gestellbauteile einer Portalfräsmaschine in Gantry-Bauweise
Gestellbauteile eines Bearbeitungszentrums:
1 Maschinenbett
2 Maschinenständer (z-Achse)
3 Hauptspindelmotor
4 Getriebe
5 Spindelträger (y-Achse)
6 Rundschalttisch (x-Achse)
7 Palettenwechsler
8 Werkzeugwechsler und Magazin
- 1 fix, auf dem können 2 & 6 sich verschieben
- 4 an 5
Gestellbauteile einer Portalfräsmaschine in Gantry-Bauweise:
1 Maschinenportal
2 Spanntisch
3 Maschinenbett
4 Querbalken
5 Frässupport
6 Winkelfräskopf
7 Portalschlitten
- 3 fix, auf dem kann 7 sich verschieben, 1 auf 7, 4 vertikal auf 1 verschiebbar, 5 horizontal auf 4 verschiebbar
Ergänzung 14.
aus Skript:
Das Maschinengestell oder Maschinenbett ist der tragende und stützende Grundkörper der Werkzeugmaschine. Das Maschinenbett selbst liegt auf dem Fundament auf und stellt die Grundäche zur Verfügung, auf dem der Rest der Maschine aufgebaut wird.
Die Form des Gestells wird einerseits und hauptsächlich durch die Art, Lage und Länge der Bewegungsachsen und den mit den Achsen zusammenhängenden Baugruppen wie Spindeln, Schlitten und Antrieben festgelegt, andererseits durch die zu erwartenden Prozesskräfte und letztlich durch Zugänglichkeit bei Wartung und Montage.
Die Gestelle bestehen aus Betten, Ständern, Tischen, Konsolen und Querbalken.
Es kann bei sehr grossen, ortsfesten Maschinen sein, dass auf ein eigenständiges Bett verzichtet wird und Teile der Maschine direkt mit dem Fundament verbunden werden.
Worin unterscheiden sich Dreh- und Fräsmaschinen?
Drehmaschinen und Fräsmaschinen werden beide zum Schneiden von Rohmaterial verwendet, sie haben jedoch sehr unterschiedliche Möglichkeiten. Drehmaschinen drehen das Material, während eine Fräsmaschine ein Spinnwerkzeug für verschiedene Schneidvorgänge verwendet.
Drehmaschinen erzeugen zylindrische Teile mit Schneidwerkzeugen mit Außen- und Innendurchmesser unterschiedlicher Größe und Form. Das Material dreht sich auf einem Spannfutter, während ein Werkzeug Material abschneidet. Das Werkzeug ist am Werkzeugpfosten oder im Reitstock befestigt.
Eine Fräsmaschine dreht das Werkzeug, um Material zu schneiden, das in einer Vorrichtung oder einem Schraubstock stationär gehalten wird. Fräsmaschinen verwenden zylindrische Schneidwerkzeuge wie Schaftfräser und Bohrer, um Material zu entfernen, um ein fertiges Teil herzustellen.
Drehmaschinen: Sie werden verwendet, um rotationssymmetrische Teile herzustellen.
Fräsmaschinen: Diese Maschinen können flache oder komplexe Formen erzeugen.
Worin unterscheiden sich Werkzeugmaschinen?
8 Punkte
- Unterscheidung nach angewendetem Hauptverfahren:
- Drehmaschine, Fräsmaschine, Bohr/Schleif/Pressmaschine
- Damit liegt die Kinematik der Hauptbewegung fest.
- Universalmaschinen, Einzweckmaschinen
- Einzweckmaschinen: Maschinen, die aufgrund von Achsanordnung oder Aufbau nur zur Herstellung einer Grundgeometrie dienen können. z.B. Verzahnmaschinen, nur 1 Werkstück herstellen
- Unterscheidung nach Automatisierungsgrad
- Bauformen: zumeist Gestalt des Gestells, Achsanordnungen
- Erreichbare Genauigkeiten: Normal – Ultrapräzision
- Grösse des Arbeitsraums (Hübe / max. Verfahrwege der Achsen)
- Maximale Werkstückgrössen / Werkstückmassen
- Werkzeugaufnahmen
Weshalb sind Werkzeugmaschinen unterschiedlich aufgebaut?
Eigene Lösung (ohne Gewähr)
Je nach Teil eigene Ansprüche. Je nach dem was der Kunde herstellen will oder braucht, kann man so die passende Maschine auswählen. Sicher auch ein Kostenpunkt. Je mehr die Maschine kann, desto teuerer wird es.
Nennen Sie Stufen der Automatisierung.
Automatisierung der Einzelmaschine
- Manuelle WZM –> NC (CNC) gesteuerte WZM -> Bearbeitungszentrum
Automatisierung durch Verkettung von Einzelmaschine
- Fertigungszellen
- Flexible Fertigungssysteme
Stufe (Erklärung) –> nächste umfassende Stufe
Maschine (Erzeugung der Schnitt- & Vorschubbewegung und Prozesskräfte) -> NC-Maschine (automatische Ablaufsteruerung der einzelnen Masch.funkt.) –> Zentrum (autom. WZwechsel mit WZspeicher) –> Zelle (autom. Wstückwechsel mit Wstückspeicher) –> Ferigungssysteme flexibel: FFS; starr: Transferstrasse (autom. Wstück- und ggf. WZfluss für das ges. Fertigungsys.)
Ergänzung 18.
Was ist ein Flexibes-Fertigungssystem?
Skipt:
Trend ist Maschinen zu entwickeln die mehrere Tätigkeit präzise und in der geforderten Qualität fertigen können, aber preislich in Wartung und Verschleiss niedrig liegen. Durch die vielfältigen Möglichkeiten der Steuerungstechnik und der Informationsverarbeiten liegen die Trends in einem fexiblen Fertigungssystem.
Flexible Fertigungssysteme bestehen aus einer oder mehreren Bearbeitungszentren.
Flexible Fertigungssysteme sind aus mehreren Stationen, wie z.B. fexiblen Fertigungs- oder Montagezellen, Teilelagern und Transportsystemen zusammengesetzt und werden von einem zentralen Fertigungsleitrechner gesteuert.
ZF: präzise, qualitativ fertigen, günstig, wenig Verschleiss
Bearbeitungszentren –> mehre Stationen (Fertigung, Montage, Lagerung, Transport) von einem Zentrum aus gesteuert
Die Komponenten eines Bearbeitungszentrums sind:
- Haupt- und Nebenantriebe
- Konstruktive Merkmale (z.B. steifes Spindel-Lagersystem/ Maschinenbett)
- Werkzeuge (z.B. automatischer Werkzeugwechsel, Werkzeugspeicher)
- Transporteinheit
- Diagnosesysteme (z.B. Sensoren für Werkzeugverschleiÿ und Werkzeugbruch)
- Steuerung (z.B. Bedienfeld mit Bildschirm und alphanumerischer Tastatur)
- Integrierte Qualitätskontrolle (automatische Werkstückvermessung
Ergänzung 19.
Worin unterscheidet sich ein Fertigungssystem von einer
Fertigungsinsel?
Fertigungssystem: Eng verknüpfte Maschinen mit zentraler Steuerung.
Fertigungsinsel: Unabhängige Maschinen, manuelle Materialweitergabe
möglich.
Fertigungsinsel besteht aus:
- Gruppe Personen
- Gruppe Maschinen
Studyflix:
Laut ihrer Definition beschreibt die Inselfertigung die Zusammenfassung von Tätigkeiten und Ressourcen zur Herstellung einzelner Komponenten oder Produkte in Gruppen oder sogenannte Inseln. Sie wird häufig auch als Inselproduktion, Gruppenfertigung oder Fertigungsinsel bezeichnet. Das Ziel dieses Fertigungsverfahrens ist, den Produktionsprozesses zu vereinfachen und Fertigungsinseln zu bilden, in denen bestimmte Produktbestandteile eigenständig produziert werden. Eine Insel beinhaltet dabei alle notwendigen Betriebsmittel und wird von für den jeweiligen Produktionsschritt qualifizierten Mitarbeitern betreut. Die Inselfertigung zeichnet sich dadurch aus, dass die Arbeitsgruppen die Erzeugnisse möglichst eigenständig und vollständig (bis zum Endprodukt) bearbeiten. Das bedeutet, dass alle Arbeitssysteme räumlich zusammengefasst sind. Diese Art von Produktion wird aufgrund ihrer individuellen Anpassungsmöglichkeiten vor allem in der Einzelfertigung und Kleinserienfertigung eingesetzt.
ZF:
- Produktionsprozesses zu vereinfachen –> bestimmte Produktbestandteile werden eigenständig produziert
- individuellen Anpassungsmöglichkeiten –> Einzelfertigung od. Kleinsereienfertigung
- Insel beinhaltet alle notwendigen Betriebsmittel, wird von für den jeweiligen Produktionsschritt qualifizierten Mitarbeitern betreut
- Arbeitsgruppen bearbeiten die Erzeugnisse möglichst eigenständig und vollständig (bis zum Endprodukt) –> alle Arbeitssysteme räumlich zusammengefasst
Worin unterscheidet sich eine rekonfigurierbarer Werkzeugmaschine von einer konventionellen Werkzeugmaschine?
Rekonfigurierbar: Modularer Aufbau, schnelle Anpassung.
Konventionell: Festgelegte Konfiguration, weniger flexibel.
Rekonfigurierbare Maschinen oder Fertigungssysteme erreichen eine hohe Flexibilität bei einer vergleichsweise hohen Produktivität
Einteilung nach Flexibilität
Bei steigender Produktivität sinkt die Flexibilität der Fertigungssysteme
z.B. hohe Stückzahlen eines Bauteils (Handy, Automotive,…)
starre Mehrmaschinensysteme: voll automatisiert, keine/wenig flexibel, dafür sehr produktiv
Einzelmaschinen: tiefe Produktivität, von weniger bis sehr flexibel
rekonfiguierbare Systeme: die Mitte
Ergänzung 21.
Weshalb sind Werkzeugmaschinen modular aufgebaut?
Einfachere Wartung, Anpassung an unterschiedliche Anforderungen und
Erweiterungsmöglichkeiten.
modular = Modularität (auch Baustein- oder Baukastenprinzip) ist die Aufteilung eines Ganzen in Teile, die als Module, Komponenten, Bauelemente, Baugruppen oder Bausteine bezeichnet werden. Bei geeigneter Form und Funktion können sie zusammengefügt werden oder über entsprechende Schnittstellen interagieren.
aus Dokument Modulare Bauweise im Maschinen- und Anlagenbau - Jürgen Dispan (2016)
- Kostenoptimierung, also die Reduktion von Investitions- und Betriebskosten bzw. Lebenszykluskosten
- Terminfaktor: kürzere Lieferzeiten, Termintreue
- Zeitfaktor: schnellere Konfiguration, in Betriebnahme
- Qualitätsfaktor: grössere Stückzahlen –> mehr Zeit für Entwicklung & Konstr.
- hohe Flexibilität des Maschinenkonzepts (Konfigurierbarkeit), gleichzeitig die Komplexität des Produkts zu reduzieren, Teile auswechseln, modernisieren, Lebendauer höher
- Servicefaktor: schnellere Reperatur
- Bedienfaktor: klare Bedienkommunikation
Nennen Sie Vorteile von Schrägbettdrehmaschinen und
Vertikalspindeldrehmaschinen?
Skript:
Flachbettmaschinen werden immer dort eingesetzt, wo hohe Maschinensteigkeiten benötigt werden. Die Schrägbettbauweise ermöglicht einen schnellen Abtransport der heissen Späne und des Kühlschiermittels, so dass hier die Gefahr einer thermischen Belastung des Maschinenbetts gegenüber anderen Bauformen geringer ist
Nennen Sie die funktionalen Gruppen einer Werkzeugmaschine
am Beispiel einer Drehmaschine?
Antriebseinheit der Hauptspindel:
- Fixierung und Rotations-Bewegung des Werkstücks.
- Gewährleistet variable Geschwindigkeiten
Hauptantrieb:
- Gewährleistet Rotationsantrieb und Vorschub der Spindel mit Getriebeeinheit.
- Drehzahlgeschwindigkeiten variabel.
Werkzeughalter und Reitstock:
- Gewährleistet Zentrierung und Vorschub des Werkstücks in verschiedene Richtungen.
- Fixiert das Werkzeug und Werkstück (Spindel)
Hilfseinrichtung
Maschinenbett mit Vorschubeinrichtung:
- Gewährleistet den Vorschub des Werkzeugs / stücks,
- Stabilisiert Maschine,
- Hydraulik- und Pneumatikeinheit für Schmierung und Kühlung
Ergänzung 24.
Achsfehler einer Linearachse?
- Komponentenabweichungen (6 Stück)
- Komponenten Einteilung
- Notation
- Komponenten im Detail
Skript 2.7.
Die Komponentenabweichungen für eine Linearachse beschreiben die Abweichungen der durch sie geführten bewegung von einer idealen Linearbewegung. Die einzelnen Abweichungen werden in ISO230- 1 (geometrische Genauigkeit [4]) definiert.
Die Abweichungen von der idealen Linearbewegung beeinflussen nicht nur die Ebenheit oder Geradheit von produzierten Teilen, sondern auch die genaue Positionierung eines Punktes auf dem Werkstück.
Definition:
Die Komponentenabweichungen einer Linearachse werden mit 6 Komponenten angegeben:
1. Positionsabweichung in Bewegungsrichtung [1 Element]
2. translatorische Abweichung quer zur Sollbewegung [2 Elemente]
3. rotative Abweichung des bewegten Bauteils [3 Elemente]
Notation
dreistellig, z.B. EBX
E kennzeichnet die Komponentenabweichung
B die Art der Abweichung, hier eine Drehung um die Y- bzw B-Achse.
X gibt die Richtung der Sollbewegung/Achse an.
Bei Führungen werden nur 5 Abweichungen benötigt, da die Positionsabweichung in der Bewegungsrichtung entfällt.
Positionsabweichung
Die Positionsabweichung beschreibt die Abweichung eines Punktes in Bewegungsrichtung, also ein zu weites oder zu kurzes Fahren.
Horizontale Z-Achse
Translatorische Abweichung quer zur Sollbewegung
ganz churz: eif e Translation –> Paralleli vektore in ei richig verschobe
Die beiden Abweichungen beschreiben die Geradheit der Bewegungsbahn.
Abstand = Toleranz
EXZ horizontale Geradheit
EYZ vertikale Geradheit
EZZ Positionierabweichung
Rotative Abweichungen
Die Bewegung eines Bauteils bringt stets Winkelabweichungen mit sich. Die Winkelabweichungen werden als Rollen (Rotation um die Bewegungsrichtung)und Nicken, Gieren (zwei Rotationen um die zwei Achsen senkrecht zur Bewegungsrichtung) bezeichnet.
Wert = Max. Winkel
Wichtig: Die Komponentenabweichungen ändern sich im Allgemeinen mit der fortschreitenden Bewegung.
EAZ Nicken
EBZ Gieren
ECZ Rollen
Ergänzung 25.
Achsfehler einer Drehachse?
- 2 Abweichungsarten
- wann nur 5 Komponenten
- ISO?
- Bedeutung EXC, EYC, EZC, EAC, EBC, ECC
Skript 2.8.
Die Komponentenabweichung einer Drehachse sind die Abweichungen von einer idealen Drehbewegung.
Es werden wiederum drei translatorische Abweichungen definiert:
- Zwei radiale Abweichungen senkrecht zur Drehachse (Radialschläge).
- Eine axiale Abweichungen in Richtung der Drehachse (Axialschlag).
Es werden ebenfalls drei rotatorische Abweichungen definiert:
- Eine Winkelpositionsabweichung (um die Drehachse).
- zwei Taumelbwegungen um die zwei Achsen senkrecht zur Drehachse.
Eine Spindel, welche keine Winkelpositionierung zulässt, verfügt über fünf Komponentenabweichungen; die zwei Taumelbewegungen, die zwei Radialschläge un der Axialschlag.
ISO 230-7
EXC Radialschlag der Drehachse C in X-Richtung
EYC Radialschlag der Drehachse C in Y-Richtung
EZC Axialschlag der Drehachse C
EAC Taumeln der Drehachse C
EBC Taumeln der Drehachse C
ECC Winkelpositionsabweichung
Ergänzung 26.
Achsfehler einer Spindel? (Rotationsachse)
- Lageabweichung
- Notation
Skript 2.9.
Die Lageabweichung einer Rotationsachse (Spindel) beschreibt die Positions- und Richtungsabweichungen der Spindel in einem Koordinatensystem.
Für die Lagebeschreibung einer Spindel werden vier Angaben benötigt;
- zwei für die Abweichung des Drehachsenursprungs vom entsprechenden Linearachsenursprung in der Ebene senkrecht zur Spindel
- zwei Winkelabweichungen für die Abweichung der Richtung der Spindel von der Sollrichtung.
Notation:
- Die letzte Ziffer steht für die Drehachse deren Abweichung betrachtet wird. (A,B oder C)
- Die zweite Ziffer ist stets 0 und steht für die Lageabweichung.
- Die erste Ziffer steht für die abweichende Achskoordinate.
Folie
Vertikale C-Achse
X0C X-Positionsfehler
Y0C Y-Positionsfehler
-
A0C Rechtwinkligkeit zu Y
B0C Rechtwinkligkeit zu X
C0C Nullpunktfehler
–> 5 Lagefehler
Was sind Komponentenfehler und Lagefehler einer Achse?
Skript 2.10.
Die Lageabweichung einer Linearachse beschreibt die Positionsabweichung des Nullpunktes und die Richtungsabweichungen der Linearachse in einem Koordinatensystem.
Für die Bestimmung der Lageabweichung einer Linearachse sind drei Komponenten notwendig:
- Eine Komponente gibt die Verschiebung des Ursprungs der reellen Koordinatenachse vom idealen Ursprung in idealer Achsenrichtung an.
– Die beiden anderen Komponeten geben die Richtungsabweichung der realen Achse von der idealen Achse an.
Notation
- Die letzte Zier gibt die Achse an, deren Lageabweichung bestimmt werden.
- Die mittlere Zier ist immer 0 und gibt die Lageabweichung an.
- Die erste Zier gibt die Achse an, die die Abweichung bezeichnet.
Z0Z Verschiebung des Ursprungs von Z in Z-Richtung
A0Z Rechtwinkligkeit von Z zur Y-Achse
B0Z Rechtwinkligkeit von Z zur X-Achse
Was ist ein Reitstock? Ein Werkzeugrevolver? Etc
Skript p. 296/7
Der Reitstock dient als Gegenlager beim Drehen sowie zur Aufnahme von Bohr-, Reib- und Senkwerkzeugen. Ein Innenkegel in der Pinole nimmt die Zentrierspitze, ein Bohrfutter das Werkzeug mit kegeligem Schaft auf. Die Drehachse auf die Pinolenachse muss für zylindrische Werkstücke fluchten.
Für das Drehen schlanker Kegel ist der Reitstock bei Universal-Drehmaschinen seitlich verstellbar. Die axiale Abstützkraft sollte regelbar sein, um das Drehteil immer mit einer definierten Kraft zu spannen sowie eine Längenausdehnung des Werkstücks zu kompensieren. Separate Reitstockführungen ermöglichen die Umfahrbarkeit des Schlittens.
ZF: Hilfe, gleiche Kraft zu spannen während Bearbeitung –> Längenausdehnung verhindern, Gegenbohrung möglich
Werkzeugrevolver
Werkzeugrevolver: Werkzeugaufnahme oder Halterung für mehrere Werkzeuge
Fertigungsvorgang muss nicht nach jedem Schritt unterbrochen werden, WZ eif weiterdrehen
Worin unterscheidet sich eine Decoltagedrehmaschine (Swiss-
Type-Lathe) von anderen Drehmaschinen?
Decolletagemaschine:
* Werkstück macht Axialbewegung
* Werkzeug die Radialbewegung
(Spindel z Bew.)
Chat GPT:
1. Bauweise & Arbeitsweise: Werkstückbewegung statt Werkzeugbewegung (Werkstück bewegt sich axial, während Werkzeug stationär)
- Werkstückbewegung statt Werkzeugbewegung.
- hohe Flexibilität: mehre Bearbeitungen gleichzeitig möglich, z.b. vorne hinten, doppelt einspannen, verschiedene Werkzeugkombis
sonst:
- Stabilität bei langen Werkstücken: Führungsbuchse für zusätzliche Stabilität.
- Einsatz für kleine Durchmesser und große Längen.
- Höherer Automatisierungsgrad, speziell für Großserienproduktion kleiner, präziser Teile.
Nennen Sie Möglichkeiten der Werkzeug-,
Werkstückautomatisierung bei Drehmaschinen?
Ziel: Erhöhen der Produktivität durch Minimierung von Rüst- und Transportzeiten
oder: Diese Systeme erhöhen die Produktivität, verbessern die Präzision und reduzieren manuelle Eingriffe.
Werkzeugautomatisierung:
Werkzeugrevolver: Automatischer Wechsel von Werkzeugen für verschiedene Bearbeitungsschritte
Werkzeugkämme : bestehen aus mehreren Werkzeugen, die in einer festen Anordnung auf einem Träger montiert sind. Diese Anordnung erlaubt eine schnelle und effiziente Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere in der Serienproduktion
sonst:
Werkzeugmagazine und automatische Werkzeugwechsler (ATC): Ermöglichen schnellen und präzisen Werkzeugwechsel ohne manuelles Eingreifen
Adaptive Steuerung –> WZVerschleiss minimieren; WZüberwachungssys. –> erkennen von WZverschleiss, Brüchen od. Überbelastung; Mehrkanalsteuerung –> zeitgliche Steuerung mehrerer WZ
Werkstückautomatisierung:
* Mehrspindelautomaten: simultan verschiedene Bearbeitungsschritte an mehreren Werkstücken ausführen; Während eine Spindel dreht, führen andere Spindeln gleichzeitig Bearbeitungen wie Bohren, Fräsen oder Gewindeschneiden aus –> parallele Bearbeitung
* Palettensysteme: Lagerung und automatisches Zuführen mehrerer Werkstücke in Paletten –> Reduzierung von Rüstzeiten durch vorab bestückte Paletten, mannlose Fertigung
* Stangendrehmaschine: CNC-Drehmaschine mit einem Stangenlader, der kontinuierlich Stangenmaterial zuführt; Bearbeitung erfolgt in mehreren Arbeitsschritten, bis das Werkstück fertig ist –> Hohe Effizienz und Geschwindigkeit bei der Bearbeitung langer Werkstücke.
* Pickupdrehmaschine: Drehmaschine, bei der das Werkstück von der Spindel selbst “abgeholt” (Pickup) wird; Nach der Bearbeitung legt die Spindel das fertige Teil wieder ab –> Reduzierung der Rüst- und Transferzeiten
* Rundtakter: Maschine mit einem Rundtisch, auf dem mehrere Werkstücke aufgespannt werden; Der Tisch dreht sich von Station zu Station, wobei an jeder Station eine andere Bearbeitungsoperation stattfindet –> Sehr kurze Taktzeiten durch parallele Bearbeitung an mehreren Stationen
Welchen Vorteil bieten Dreh-Fräsmaschinen?
Pro:
* Verkürzung der Prozesskette, Handling- und Transportzeiten
* Bessere Qualität durch einmaliges Spannen –> Reduktion von Toleranzfehlern
* Steigerung der Flexibilität, Vereinfachung der Planung
Con:
* Benötigt qualifiziertes Personal
* Kosten
Worin unterscheiden sich Konsolfräsmaschinen von
Bettfräsmaschinen?
Bauweise, Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsbereichen:
Konsolfräsmaschinen: Der Arbeitstisch ist auf einer Konsole montiert, die sich in der Vertikalachse bewegen kann. Zusätzlich kann der Tisch in Längs- (X) und Querachse (Y) bewegt werden. Flexible Maschinen für kleinere Werkstücke und feinere Arbeiten in Werkstätten.
Bettfräsmaschinen: Der Arbeitstisch ist auf einem starren Maschinenbett montiert und kann sich in der Regel nur in Längs- (X) und Querachse (Y) bewegen, jedoch nicht vertikal. Massivere Maschinen für die präzise Bearbeitung großer und schwerer Werkstücke, besonders in der Serienfertigung.
Anordnungsmöglichkeiten von Drehachsen bei Fräsmaschinen?
5
- Horizontale Drehachse (Horizontalfräsmaschine)
- Vertikale Drehachse (Vertikalfräsmaschine)
- Schwenkbare Drehachse (Universal- oder 5-Achs-Fräsmaschine)
- Schräg gestellte Drehachse
- Kombinierte Drehachsen (z. B. Dreh-/Fräszentren)
Die Anordnung der Drehachse bei Fräsmaschinen hängt stark von den Anforderungen der Bearbeitung ab.
- Horizontale Drehachsen sind stabil und ideal für schwere Werkstücke.
- Vertikale Drehachsen bieten Flexibilität und einfachere Bedienung.
- Schwenkbare Drehachsen oder kombinierte Systeme bieten die höchste Flexibilität und sind ideal für komplexe 3D-Geometrien.
foonote
Was ist ein Bohrwerk?
Ein Bohrwerk ist eine vielseitige, präzise Werkzeugmaschine, die speziell für die Bearbeitung großer Werkstücke entwickelt wurde. Es kombiniert Bohren, Fräsen und andere Bearbeitungsprozesse und ist besonders in der Schwer- und Großindustrie unverzichtbar.
Bauweise:
Horizontal angeordnete Spindel –> tiefe Bohrungen und Bearbeitungen an schwer zugänglichen Stellen
Großer, beweglicher Arbeitstisch
Massives Maschinenbett –> Stabilität
Flexible Achsenbewegung –> Verstellmöglichkeiten, CNC-gesteuert
Folie VL
- Ziel: Nicht mehr als drei Achsen auf einer Seite
- mehrere Achsen im Werkzeugträger (Ständer)- Schwenkkopf einwechselbar
- Oft aus einzelnen Modulen aufgebaut, Maschine ist leicht variierbar
- Redundante Achsen Positionierbewegung Vorschubbewegung
- Grundsätzlich geringere Genauigkeit als bei Portalmaschinen
- Steifigkeit- Achsanordnung- Schwerkraft
Was versteht man unter Drive in the Center of Gravity?
“Drive in the Center of Gravity” bezeichnet ein Konstruktionsprinzip, bei dem der Antrieb eines Systems direkt im oder nahe dem Schwerpunkt positioniert ist. Dadurch werden unerwünschte Kipp- oder Drehmomente minimiert, was die Stabilität, Dynamik und Präzision verbessert.
Vorteile:
Stabilität: Keine Kippmomente oder unerwünschte Rotationen.
Dynamik: Schnelle und präzise Reaktionen auf Steuerbefehle.
Energieeffizienz: Weniger Energieverluste durch unnötige Bewegungen.
Gleichmäßige Lastverteilung: Reduzierter Verschleiß an Bauteilen.
Was sagt die 6-Punkte Theorie aus?
Führungsfehler entstehen durch Kräfte in 6 Freiheitsgraden (Verschiebungen und
Rotationen in x, y, z)
Die 6-Punkte-Theorie beschreibt, wie ein Körper durch gezielte Anordnung von Stützpunkten oder Flächen vollständig fixiert wird, indem alle 6 Freiheitsgrade (3 Translationen, 3 Rotationen) eliminiert werden.
Für: Präzise Fixierung eines Werkstücks in Spannvorrichtungen. Exakte Positionierung und Lagerung von Bauteilen
3 Punkte an der Basisfläche:
Fixieren die Bewegung entlang der Z-Achse und die Drehung um die X- und Y-Achsen.
2 Punkte an der Längsfläche:
Verhindern die Bewegung entlang der Y-Achse und die Drehung um die Z-Achse.
1 Punkt an der Querfläche:
Fixiert die Bewegung entlang der X-Achse.
starrer Körper: 3 Translationen, 3 Rotationen
technische Flächen: jede Symmetrie lässt eine Lagegrösse unbestimmt (frei)
