Maßgefertigte Metallteile für Vier-Achs-CNC-Werkzeugmaschinen

Ein vierachsiges Bearbeitungszentrum kann die Anzahl der Werkstückaufspannungen reduzieren, Positionierungsfehler minimieren, die durch mehrere Spannvorgänge verursacht werden, und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern. Wenn eine hohe Positionsgenauigkeit zwischen verschiedenen Bearbeitungsmerkmalen eines Teils erforderlich ist, kann ein vierachsiges Bearbeitungszentrum alle Merkmale in einer einzigen Aufspannung fertigstellen, Positionierungsfehler durch wiederholtes Spannen vermeiden und die geforderte Positionsgenauigkeit sicherstellen.

Gleichzeitig verwenden vierachsige Bearbeitungszentren üblicherweise halbgeschlossene oder sogar vollständig geschlossene Positionskompensationssysteme und bieten eine hohe Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit. Während der Bearbeitung entstehende Maßfehler können in Echtzeit kompensiert werden, was im Vergleich zu konventionellen Werkzeugmaschinen zu einer höheren Maßgenauigkeit führt. Darüber hinaus können vierachsige Bearbeitungszentren die Nebenzeiten für das Be- und Entladen von Werkstücken reduzieren, eine große Menge an Sonder- und Universalwerkzeugen einsparen und die gesamten Produktionskosten senken.

Aufgrund der hohen Steifigkeit und Leistung vierachsiger Bearbeitungszentren sollten während der Bearbeitung nach Möglichkeit größere Schnittparameter gewählt werden, um die Bearbeitungszeit zu verkürzen. Der daraus resultierende Temperaturanstieg kann jedoch die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflussen. Daher ist es unerlässlich, geeignete Schneidwerkzeuge und Vorrichtungen auszuwählen und während der Bearbeitung für eine ausreichende Kühlung zu sorgen.

Prozessplanung und Bearbeitungsreihenfolge

Bearbeitungsprozesse sollten sinnvoll angeordnet werden, indem die Bearbeitungsreihenfolge der Teile festgelegt wird, einschließlich der Bearbeitung von Bezugsflächen, Bezugsbohrungen und Bearbeitungszugaben. Bei der Festlegung der in einer einzigen Aufspannung abzuschließenden Arbeitsgänge müssen die Endgenauigkeitsanforderungen und Wärmebehandlungsanforderungen des Teils berücksichtigt werden. Bei einigen komplexen Teilen kann es aufgrund von Faktoren wie thermischer Verformung, innerer Spannung und Spannverformung während der Bearbeitung erforderlich sein, die Bearbeitung in zwei oder mehr Aufspannungen abzuschließen.

Die Bearbeitungsreihenfolge sollte dem Prinzip folgen, vom Schruppen zur Feinbearbeitung fortzuschreiten. Zunächst werden schwere Schnitte und Schruppbearbeitung durchgeführt, um den größten Teil der Bearbeitungszugabe vom Rohling zu entfernen. Anschließend werden Bearbeitungsvorgänge mit geringerer Wärmeentwicklung und geringeren Genauigkeitsanforderungen angeordnet, sodass vor der Feinbearbeitung ausreichend Abkühlzeit zur Verfügung steht. Abschließend werden Feinbearbeitungsvorgänge durchgeführt. Jeder Prozess sollte Leerlaufbewegungen des Werkzeugs minimieren und die Werkzeugwechselhäufigkeit so weit wie möglich reduzieren.

Die empfohlene Bearbeitungsreihenfolge lautet wie folgt:
Schrupp- und Feinfräsen großer Ebenen → Schruppausbohren → Feinausbohren → Vertikalfräsen → Zentrierbohren → Bohren → Gewindeschneiden → Loch- und Oberflächenfeinbearbeitung (Reiben, Ausbohren, Feinfräsen usw.).