Die CNC-Fräsmaschine mit
beeindruckender Performance
für das Fräsen von Aluminium
Die CNC Fräsmaschine mit Wasserkühlung fräst Aluminium mit zwei Achsgruppen und zwei Frässpindeln. Da die Anlage mit zwei Bearbeitungstischen ausgestattet ist, kann die Fräsmaschine im Wechselbetrieb betrieben werden. Die CNC Maschine ist deutlich dynamischer und kostengünstiger als eine vergleichbare Werkzeugmaschine.
Hochdynamische CNC Fräsmaschine für Aluminium
Die großzügigen Dimensionen der CNC Fräsmaschine und die vergleichsweise langen Arbeitstische lassen eine hohe Flexibilität bei unterschiedlichen Bauteilgrößen zu. Durch die Integration von zwei eigenständigen Achsgruppen und zwei Frässpindeln zeichnet sich die CNC Maschine mit einer hohen Durchlauf- und Bearbeitungsgeschwindigkeit aus. Die CNC-Maschine bietet die Möglichkeit, entweder mit beiden Achsgruppen an einem einzigen Bauteil zu fräsen oder zwei verschiedene Bauteile auf einem einzigen Tisch oder auf zwei separaten Tischen zu bearbeiten.
Durch die Anwendung und den Übertrag unserer Kompetenzen aus dem Bereich der Kunststofftechnik konnte eine äußerst bewegliche und hochdynamische CNC Fräsmaschine für Aluminium mit optimalem Materialeinsatz entwickelt werden.
Deutlich kostengünstiger als Maschinen für Stahlbearbeitung
Deshalb ist die CNC Fräsmaschine im Vergleich zu direkt für die Stahlbearbeitung konzipierten Anlagen leichter und deutlich kostengünstiger. Die eingesetzten Getriebe ermöglichen rasche Positionierungen und die Rundachsen können zügig ausgerichtet werden. Dank des reduzierten Gewichts erreicht die CNC Maschine die programmierten Positionen in Rekordzeit. Die Präzision der CNC Fräsmaschine ist außergewöhnlich und zusätzlich gestützt durch unterschiedliche Varianten der Kompensation. Dazu zählen beispielsweise die Durchgangskompensation, Spindelsteigungskompensation sowie die VCS Rotary-Kompensation. Diese Kombination sichert eine akkurate Bearbeitung und höchste Qualitätsstandards in der Produktion.
Flexibilität in Bezug auf kundenspezifische Anpassungen
Im Gegensatz zu herkömmlichen Stahlbearbeitungsmaschinen zeichnet sich das CNC-Bearbeitungszentrum durch eine beträchtliche Flexibilität in Bezug auf kundenspezifische Anpassungen aus. Dies betrifft Aspekte wie Design, Dimensionen, Länge und die verfügbaren Optionen der CNC Maschine. Die robuste Konstruktion aus feinstbearbeitetem Stahl ermöglicht eine kosteneffiziente Bereitstellung der CNC Fräsmaschine auch für knifflige Lösungen im Sondermaschinenbau. Die Möglichkeit für einen reibungslosen Wechsel zwischen Materialien, beispielsweise von Aluminium auf Kunststoff ist bei dieser CNC Fräsmaschine jederzeit möglich.
Einblick in die Ausstattung
des CNC-Bearbeitungszentrums
Die Tische
Die Bauteilabmessungen für einen Einzeltisch betragen X 4050 mm, Y 1300 mm und Z 800 mm (Abb. oben). Bei Kopplung der beiden Tische vergrößert sich das Maß der Y-Achse auf 2700 mm. Pro Tisch besteht eine Beladungskapazität von bis zu 1600 kg. Je nach Abstand zum Shuttletisch können die Tische mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min, sogar bis zu 80m/min aus der CNC Maschine bewegt werden. Die Bestückung der Shuttletische erfolgt außerhalb des CNC Bearbeitungszentrums.
Falls die Bauteile schwerer sind, besteht die Option einen festen Tisch zu verbauen. Dieser kann mithilfe eines Krans oder anderen Hebewerkzeugen bestückt werden.
Dank der modularen Bauweise ist die CNC Fräsmaschine in ihrer Größe variabel. Es kann jederzeit einen Turm hinzuzufügt werden, um den Verfahrweg in X-Richtung nach Wunsch zu erweitern. Die Entwicklung einer CNC Maschine für extrem großformatige Bauteile ist somit jederzeit möglich.
Die Spindeln
Die beiden Spindeln der CNC Maschine verfügen über eine bemerkenswerte Leistungspitze von 18 kW. Das Fräswerkzeug wird über 2 AKZ-Düsen gekühlt. Die Spindeln erzielen eine Spitzen-Drehzahl von 24.000 Umdrehungen pro Minute, wobei sie selbst bei niedrigen Drehzahlen ein beeindruckendes Nenndrehmoment von 23 Nm aufrechterhalten.
Der Gabelkopf mit den A- und C-Achsen ist mit einem externen Geber ausgestattet, um außergewöhnlich präzise Fräsergebnisse zu erzielen. Der Geber gewährleistet eine besonders genaue Positionierung. Die Frässpindel selbst ist ebenfalls mit einem Geber versehen, der eine absolut präzise Positionierung ermöglicht. Dies ist insbesondere für Gewindeschneideanwendungen von Bedeutung.
Werkzeugwechsler
Der Werkzeugwechsler, ausgeführt im HSK F 63-Standard, umfasst pro Achsgruppe ein Tellermagazin mit jeweils 10 Werkzeugplätzen. Das Design des Werkzeugmagazins ist flexibel gestaltet, sodass ein zweites Tellermagazin im gleichen Gehäuse integriert werden kann. Mit dieser Variante stehen pro Achsgruppe mit Frässpindel insgesamt 20 Werkzeuge direkt in der CNC Fräsmaschine zur Verfügung. Die Position des Werkzeugwechslers kann je nach äußerer Zugänglichkeit auf der linken oder rechten Seite installiert werden. Durch die Nutzung von Werkzeugmagazinen auf beiden Seiten der CNC Maschine erhöht sich die Gesamtkapazität auf beeindruckende 80 Werkzeuge.
Die Werkzeugwechsler sind von außen bequem erreichbar und können auch während des Betriebs des CNC Bearbeitungszentrums bestückt werden. Durch spezielle Sensoren erkennt die CNC Maschine automatisch, welche Werkzeuge eingesetzt wurden und ob ein Platz bereits besetzt ist. Zusätzlich ermöglicht eine Programmierung und Bestückung mit Schwesterwerkzeugen im Magazin eine optimierte Arbeitsweise. Bei Abnutzung eines Werkzeugs wechselt die CNC Fräsmaschine automatisch zum nächsten verfügbaren Schwesterwerkzeug.
Späne und Kühlmittel
Die CNC Maschine bietet die Möglichkeit, entweder mit Minimalmengenschmierung oder Schwallwasser betrieben zu werden. Die Verwendung von luftzerstäubtem Öl, also der Minimalmengenschmierung, ist für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Dies gilt beispielsweise für die Zerspanung von Freiformflächen und ist teilweise auch ausreichend für die Bearbeitung von Aluminium. Sollte jedoch Bedarf bestehen, ist auch Schwallwasser bzw. Kühlwasser verfügbar. Das ist beispielsweise bei Tieflochbohrungen oder beim Bohren von Hohlkörpern aus Aluminium der Fall.
Durch die Außenkühlung können auch Tieflochbohrungen effizient ausgespült und gereinigt werden. Dank des durchdachten Kühlungsprozesses und des geeigneten Kühlschmierstoffs können Standardwerkzeuge ohne Durchbohrungen verwendet werden, was kostspielige Alternativen überflüssig macht. HG Grimme SysTech verbaut hier langlebige Hydraulikleitungen für die Förderung des Kühlschmierstoffes durch die Anlage.
Die Ableitung von Kühlwasser und Späne erfolgt durch eingebaute Querförderer, Längsförderer und Wasserauffangwannen. Das Kühlwasser fließt durch den Kettenförderer, wird anschließend in eine Filtrieranlage gepumpt, dort gereinigt und erneut verwendet. Auf diese Weise wird das Wasser kontinuierlich im Kreislauf gehalten.
Optimale Toleranzen und Genauigkeit
Durch die Implementierung weiterer Heidenhain-Liniarmesssysteme in den Linearachsen wird die ultimative Präzision der CNC Maschine erreicht. Mithilfe der Strichcode-Erkennung wird der Stand der Achsen erfasst und eventuelle Ungenauigkeiten wie Umkehrspiel und Hysterese vermieden und ausgeglichen. Es entfallen so Genauigkeitsverluste im Verfahrweg aufgrund des Getriebes oder des Gewichts der Achsen. Die präzisen Informationen über die genaue Position gelangen direkt zur Spindel, die dann exakt positioniert werden kann.
Steuerung, Schnittstellen und Daten
Die Steuerung der CNC Fräsmaschine erfolgt über eine Siemens 840d Solution Line, wobei auch die Möglichkeit der Variante Sinumerik ONE besteht. Für die Dokumentation der Fräs-, Prozess- und Maschinendaten kann eine OPC UA-Schnittstelle eingerichtet werden. Dank einer speziellen Siemens-Lizenz können sämtliche erforderlichen Parameter und Daten eigenständig von der CNC Maschine abgerufen werden. Die frei programmierbare Schnittstelle wird direkt ab Werk bereitgestellt. So können benötigte Informationen bequem aufgezeichnet und ausgelesen werden.
Alternativ dazu bieten wir die Option, sämtliche gewünschten Informationen in einem Datenbaustein bereitzustellen. Dieser enthält sämtliche gewünschten Spezifikationen wie Bearbeitungszeit, Barcode, Programm, verwendete Werkzeuge und vieles mehr. Der Zugriff auf diese Daten erfolgt über den genannten Datenbaustein. Die gesammelten Informationen werden bereitgestellt und können heruntergeladen werden.
Lösung im kompakten Format, die kleine und platzsparende Anlage:
Wir bieten auch kompaktere Varianten der CNC Fräsmaschine mit identischen Funktionen an. Beim kleineren Modell in Gantry Bauweise wird auf einen Shuttletisch verzichtet und stattdessen ein Nutentisch eingesetzt. Auch hier ist ein Querförderer möglich, der Späne und Wasser sammelt und aufbereitet.
Die CNC Fräsmaschine arbeitet mit Minimalmengenschmierung. Ein Ölnebelabscheider ist inbegriffen, was die Fräsbearbeitung von unterschiedlichen Materialien ermöglicht, welche keine Kühlung benötigen. Durch ein Faltdach wird sichergestellt, dass der Ölnebel nicht in der Werkshalle verteilt wird, sondern innerhalb der CNC Maschine gesammelt und abgesaugt wird. Die gereinigte Luft wird in die Halle abgegeben oder nach draußen geleitet, während das Kondenswasser zurück in den Kreislauf gelangt und gefilterten wird.
Schulung, Wartung oder technische Unterstützung?
Wir verfügen über ein globales Netzwerk von Servicestützpunkten und Supportpartnern, die an der jeweiligen CNC Maschine ausgebildet werden. Unsere Servicetechniker sind in der Lage, die jeweilige Landessprache zu sprechen. Jedes CNC Bearbeitungszentrum ist mit Fernwartungsroutern ausgestattet. Viele Fragen und Anliegen können wir bereits durch unseren Fernwartungssupport lösen. Zusätzlich steht unser Service-Team den Technikern vor Ort per Fernwartung zur Unterstützung zur Seite. Bei Bedarf kann unser Service-Team auch Fachexperten aus verschiedenen Abteilungen wie Konstruktion, Montage oder Programmierung hinzuziehen, um eine optimale Lösung zu gewährleisten.
Wolfgang Grimme | HG GRIMME SysTech
Vielfältige Anwendungsbeispiele für die Bearbeitung von Aluminium
Mit dieser CNC Fräsmaschine können eigene Fräsvorrichtungen aus Materialien wie Ureol oder Formen aus Aluminium hergestellt werden, ohne in teure Metallverarbeitungsmaschinen investieren zu müssen. Die Anlage erlaubt zudem das Beschnittfräsen von anderen Materialien wie Kunststoffe, Verbundmaterial und Modellbauwerkstoffe.
Aluminium wird häufig bei Leichtbaukonstruktionen eingesetzt, wie sie beispielsweise in der Luftfahrt- und Automobilindustrie benötigt werden. Ebenso werden Gehäuse und Abdeckungen aus Alu gefertigt, darunter elektronische Gerätegehäuse, Schutzabdeckungen und Maschinenteile. Auch im Prototypenbau ist Aluminium absolut präsent. In der Luftfahrtindustrie wird Aluminium für Flugzeugflügel, Rumpfkomponenten und Fahrwerke verwendet. In der Automobilbranche finden sich Aluminiumkomponenten in Motorblöcken, Getriebeteilen, Rahmen und Karosserieteilen. Aluminium dient in der Elektronikindustrie zur Herstellung von Kühlkörpern, Gehäusen und Strukturteilen. In der Bauindustrie sind viele architektonischen Elemente wie Fassadenverkleidungen, Geländer, Türrahmen und Fensterrahmen aus Aluminium. Selbst im Bereich des Bootsbaus und bei Marinekomponenten erweist sich Aluminium als vorteilhaft, da es korrosionsbeständig ist. Es wird bei Bootsrümpfen, Masten oder Ruder verwendet.
Die CNC Fräsmaschine ist für die Industrie und ihre Anwendungen entwickelt und kann modular angepasst werden. Sollten diese Anpassungsmöglichkeiten den Anforderungen für die Anwendung nicht genügen, können wir zudem im Bereich des Sondermaschinenbaus auf unsere umfangreiche Expertise zurückgreifen.
Anwendungsbereiche & Branchen
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