Inhaltsverzeichnis
Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung
Unterschied, Bedeutung, Einsatz
Mehr-Achs- oder Mehr-Seiten-Bearbeitung?
In der modernen Zerspanung werden Werkstücke immer komplexer, während gleichzeitig Wirtschaftlichkeit, Genauigkeit und kurze Durchlaufzeiten gefordert sind. In diesem Zusammenhang fallen häufig die Begriffe Mehr-Achs-Bearbeitung und Mehr-Seiten-Bearbeitung. Obwohl sie eng miteinander verknüpft sind, beschreiben sie unterschiedliche Aspekte der Fertigung und werden in der Praxis oft gleichgesetzt oder verwechselt. Ein klares Verständnis beider Konzepte ist jedoch entscheidend für eine effiziente Prozessplanung.
Was bedeutet Mehr-Achs-Bearbeitung?
Die Mehr-Achs-Bearbeitung bezieht sich auf die Anzahl und Art der steuerbaren Achsen einer Werkzeugmaschine.
Die 3-Achs-Bearbeitung bezeichnet die Anzahl der gleichzeitig steuerbaren Linearachsen einer Werkzeugmaschine:
- X-Achse / Y-Achse / Z-Achse
Das Werkzeug bewegt sich entlang dieser drei Achsen relativ zum Werkstück. Schrägstellungen oder Hinterschneidungen sind ohne Umspannen oder Zusatzachsen nicht möglich.
Bei der 5-Achs-Bearbeitung werden die Linearachsen um zusätzliche Achsen ergänzt:
- Rotationsachsen (z. B. Rundtisch)
- Schwenkachsen (z. B. Schwenkspindel)
Diese ermöglichen es, das Werkzeug oder das Werkstück während der Bearbeitung zu neigen oder zu drehen. Dadurch lassen sich komplexe Geometrien, schräge Flächen oder Hinterschneidungen in einem kontinuierlichen Bearbeitungsvorgang herstellen.
Was bedeutet Mehr-Seiten-Bearbeitung?
Die Mehr-Seiten-Bearbeitung beschreibt die Anzahl der bearbeiteten Werkstückseiten innerhalb einer Aufspannung. Ziel ist es, möglichst viele Flächen eines Bauteils zu bearbeiten, ohne es neu zu spannen. Die Seiten-Bearbeitung beschreibt den Bearbeitungsumfang eines Werkstücks:
3-Seiten-Bearbeitung
- Bearbeitung von drei Seiten eines Werkstücks in einer Aufspannung, z. B. Oberseite / linke Seite / rechte Seite
Dies kann auf einer 3-Achs-Maschine erfolgen, etwa durch geeignete Spannmittel, Winkelaufnahmen oder Werkstückpaletten.
5-Seiten-Bearbeitung
- Bearbeitung von fünf Seiten eines Werkstücks in einer Aufspannung, typischerweise Oberseite / Vorderseite / Rückseite / linke Seite / rechte Seite
Die Unterseite bleibt in der Regel durch die Spannung verdeckt und wird in einer separaten Aufspannung bearbeitet.
Eine 5-Seiten-Bearbeitung kann auf unterschiedlichen Maschinenkonzepten realisiert werden, zum Beispiel:
- auf 5-Achs-Maschinen durch Schwenken oder Drehen des Werkstücks bzw. des Werkzeugs
- auf 4-Achs-Maschinen mit Rundtisch in Kombination mit geeigneter Spanntechnik
- in bestimmten Fällen auch auf 3-Achs-Maschinen, wenn das Werkstück mehrfach indexiert oder mit speziellen Winkel- und Mehrseiten-Spannmitteln aufgespannt wird
Entscheidend ist nicht die Achszahl, sondern dass die fünf Seiten ohne vollständiges Abspannen und Neuausrichten des Werkstücks erreichbar sind.
Zentraler Unterschied der Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung
Mehr-Achs-Bearbeitung beschreibt die kinematischen Möglichkeiten der Maschine, während Mehr-Seiten-Bearbeitung den Bearbeitungsumfang pro Aufspannung definiert.
Fazit
Mehr-Achs-Bearbeitung und Mehr-Seiten-Bearbeitung verfolgen beide das Ziel, effizienter, genauer und wirtschaftlicher zu fertigen, setzen jedoch an unterschiedlichen Stellen an. Während die Mehr-Achs-Bearbeitung die technischen Möglichkeiten der Maschine beschreibt, fokussiert sich die Mehr-Seiten-Bearbeitung auf die optimale Nutzung von Aufspannungen und Zugänglichkeiten.
Ein fundiertes Verständnis beider Konzepte ermöglicht es, Fertigungsprozesse gezielt zu optimieren, Investitionen sinnvoll zu planen und das volle Potenzial vorhandener Maschinen und Spannmittel auszuschöpfen.
Fragen und Antworten zu Bearbeitungszentren
Eine Werkzeugmaschine ist eine Maschine zur Bearbeitung von Metall oder anderen starren Materialien, üblicherweise durch Fräsen, Bohren, Schneiden, Schleifen, Scheren oder andere Formen der Verformung.
Was ist eine Werkzeugmaschine? Einsatz und Vorteile chevron_rightEine Fräsmaschine entfernt Material von einem Werkstück, indem sie ein Schneidwerkzeug (Fräser) dreht und in das Werkstück hinein bewegt.
Was ist eine Fräsmaschine? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightEin Bearbeitungszentrum (BAZ), auch Fertigungszentrum genannt, ist eine mehrachsige NC-fähige Werkzeugmaschine, die sich für die Komplettbearbeitung eignet, also die Funktionen von Drehmaschine, Fräsmaschine und Bohrmaschine umfasst. Außerdem verfügt sie über einen automatischen Werkzeugwechsel.
Was ist ein Bearbeitungszentrum? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightEs gibt verschiedene Arten von Bearbeitungszentren, die sich entweder nach ihrer Spindelposition (horizontal oder vertikal), der Anzahl der Achsen (z. B. 3- bis 5-Achsen) und ihrer Bauform (z. B. Fahrständer- oder Portalbearbeitungszentren) unterscheiden.
Was ist ein Bearbeitungszentrum? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightJa, durch optional schnell drehende Rundtische (stehend oder liegend; A- bzw. C-Achse) und eine neben der Arbeitsspindel angebrachte Drehstahlhalterung für die Aufnahme von Capto-Drehwerkzeugen.
Der Unterschied liegt im Verfahrweg der Y-Achse, der angestrebten Fräsleistung, in Größe und Abstand der Führungsbahnen.
Auch die bewegten Massen des Gussfahrständers steigen mit der Baugröße an, was der besseren Dämpfungseigenschaft zu Gute kommt.
Die Lieferzeiten liegen bei mehreren Monaten. Letztendlich hängt es vom Einzelfall ab - bei Sonderanfertigungen sind die Lieferzeiten natürlich länger, als bei einfachen 3-Achs-Maschinen.
Nein, wir konstruieren und fertigen jede Maschine individuell nach Auftrag.
Jede Maschine wird bei AXA individuell konstruiert und gefertigt, so dass unterschiedliche Kundenwünsche berücksichtigt werden. Das kann zu leicht abweichenden Optik führen - spätestens, wenn die Maschinen farbig lackiert werden.
Standardmäßig sind unsere Maschinen mit Flachführungen ausgestattet. Optional bieten wir auch Linearwälzführungen an.
AXA konstruiert und produziert ausschließlich im Stammwerk in Schöppingen / Westmünsterland.
Ein Bearbeitungszentrum (BAZ) ist eine Werkzeugmaschine, die die Funktionen einer Dreh-, Fräs- und Bohrmaschine vereint. Es ist auch als Fertigungszentrum bekannt.
Was ist ein Bearbeitungszentrum? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightGrundsätzlich gibt es zwei Typen von Bearbeitungszentren: Bei einem vertikalen BAZ ist die Spindel senkrecht zum Boden montiert und bearbeitet das Werkstück von oben. Im Gegenzug dazu kann die Werkzeugspindel bei einem horizontalen BAZ zusätzlich eine horizontale Stellung einnehmen.
Was ist ein Bearbeitungszentrum? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightEin Bearbeitungszentrum besteht aus einem Maschinenbett, Führungen, Maschinentisch, Kreuzschlitten, Hauptspindel, Werkzeugwechsler und optional vielen weiteren Elementen wie Rundtisch, Spanntechnik etc.
Das Maschinenbett ist die Basis einer Werkzeugmaschine, auf welcher die Führung von Werkzeugschlitten und Maschinentisch aufgebaut ist.
Als Umhausung bezeichnet man bei einer Werkzeugmaschine eine Schutzverkleidung, die sowohl die Maschine als auch Mitarbeiter vor Gefahren und Lärm schützt.
Beim Drehen wird üblicherweise Emulsion zur Kühlung eingesetzt. Bei hohen Drehzahlen und Verwendung von Hochdruckpumpen kann der Kühlschmierstoff recht stark zerstäubt werden. Es entsteht eine starke Vernebelung, wodurch der Einsatz einer Absaugung notwendig wird.
Um die Bewegungsrichtung an CNC-Maschinen festzulegen, sind für die Hauptverfahrwege der Maschinen sogenannte Koordinatenachsen festgelegt. Das sind die X-, Y- und Z-Achsen.
Bei Werkzeugmaschinen ist die X-Achse die horizontale Achse, die für seitliche Bewegungen nach links und rechts verantwortlich ist.
Die Y-Achse ist bei Werkzeugmaschinen eine der Hauptachsen, die eine horizontale, senkrecht zur X-Achse verlaufende Bewegung ermöglicht. Sie wird verwendet, um das Werkstück oder das Werkzeug in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu bewegen.
Die Z-Achse ist bei CNC-Werkzeugmaschinen die vertikale Achse. Sie steuert die Auf- und Abbewegung des Werkzeugs oder des Werkstücks während des Bearbeitungsvorgangs.
Bei Werkzeugmaschinen gibt es verschiedene Arten von Führungen, darunter Linearführungen, Flachführungen, Rollenführungen, Kugelführungen und Gleitführungen. Die Wahl der Führung hängt von der Anwendung und den Anforderungen ab.
Eine Linearführung ist eine Kombination aus einer Führungsschiene und einem Schlitten, der sich auf dieser Schiene bewegt. Für den Schlitten ist ausschließlich eine präzise lineare Bewegung entlang der Schiene möglich (-> hohe Positioniergenauigkeit).
Unter Wälzführungen versteht man ganz allgemein alle Arten von Linearführungen. Eine Wälzführung ist eine technische Führung, bei der Wälzkörper zur Verringerung der Reibung zwischen den verschiedenen Komponenten bzw. Führungselementen verwendet werden.
Ein Kugelgewindetrieb (KGT), auch Kugelumlaufspindel, ist ein Schraubgetriebe, bei dem eingefügte Kugeln die Kraft zwischen Schraube und Mutter übertragen und Drehbewegungen in Längsbewegungen umwandeln.
Die 3-Seiten-Bearbeitung bezeichnet eine Technik, bei der ein Werkstück in einer Aufspannung von drei Seiten bearbeitet wird.
Unterschied zwischen Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung chevron_rightDie 3-Achsen-Bearbeitung ist eine der am häufigsten verwendeten Techniken zur Herstellung mechanischer Teile. Die Achsen X, Y und Z werden kontinuierlich gleichzeitig bewegt.
Unterschied zwischen Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung chevron_right5-Seiten-Bearbeitung bedeutet, dass ein Werkstück von fünf Seiten in einem Arbeitsgang bearbeitet wird.
Unterschied zwischen Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung chevron_rightDie 5-Achsen-Bearbeitung ist ein Verfahren, bei dem Werkstücke von verschiedenen Winkeln aus bearbeitet werden können. Dabei werden drei lineare Achsen (X, Y, Z) und zwei rotierende Achsen (A und B) genutzt, um das Werkzeug in jede beliebige Position zu bringen.
Unterschied zwischen Mehr-Achs- und Mehr-Seiten-Bearbeitung chevron_rightDer Z-Hub liegt bei jeweils 900 mm bis max. 1100 mm.
Ein Fahrständer-Bearbeitungszentrum ist eine Werkzeugmaschine in Fahrständer Bauweise, mit feststehendem Arbeitstisch und einem Fahrständer, der die Bewegungen der Achsen X, Y und Z durchführt.
Ein Portal-Bearbeitungszentrum ist eine Werkzeugmaschine mit Doppelständerstruktur. Das Portal bezieht sich auf die Spindel, die über dem Arbeitstisch hängt, um Bearbeitungsprozesse durchzuführen.
Vertikales Horizontal Centrum
Doppel-Bearbeitungs-Zentrum
Vertikales Compact Centrum
Vertikales Starrbett Centrum
Vertikales Portal Centrum
Portal Fräs Zentrum
Universal Portal Fräs Zentrum
Die VCC ist mit einem Verfahrweg von X = 750 mm und einer sehr geringen Stellfläche unsere kleinste Maschine und optimal für kleine Werkstücke.
Die AXA DBZ ist speziell für die Bearbeitung im Pendelbetrieb konstruiert. Grundsätzlich sind jedoch auch die Modelle VSC und VHC im Pendelbetrieb einsetzbar.
Die VPC ist mit einer Vertikalspindel ausgestattet, die VPC U mit einer Schwenkspindel.
Nein, Pendelbetrieb ist bei AXA nur mit Fahrständermaschinen möglich.
Ja, dadurch dass das Werkzeugmagazin außerhalb des Arbeitsraums liegt und nicht mit dem Fahrständer mitfährt, kann es gefahrlos auch während der Bearbeitung bestückt werden. Man nennt es auch "Hauptzeitparalleles Rüsten".
Bis zu einem gewissen Rahmen, der aber konstruktiv geprüft werden muss, kann AXA die Werkzeuglängen und die Werkzeugdurchmesser flexibel gestalten. So wurden bereits Werkzeuglängen bis 650 mm realisiert.
Beim Fräsen rotiert das Werkzeug, während das Werkstück meist fest eingespannt ist. Beim Drehen rotiert dagegen das Werkstück.
Was ist eine Drehmaschine? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightEine CNC-Fräsmaschine ist eine computergesteuerte Werkzeugmaschine, die hochpräzise und automatisierte Bearbeitungsprozesse ermöglicht.
Was ist eine Fräsmaschine? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_rightBearbeitungszentren sind besonders wirtschaftlich, wenn mehrere Fertigungsschritte kombiniert werden oder komplexe Bauteile hergestellt werden sollen.
Was ist ein Bearbeitungszentrum? Arten, Einsatz & Vorteile chevron_right