Die Auswahl der richtigen CNC-Vorrichtung: Typen und Tipps

Gegenwärtig kann die Bearbeitung in zwei Gruppen eingeteilt werden, die sich auf die Produktionscharge beziehen:

  • Einzelstück, mehrere Sorten und Kleinserienproduktion.
  • Kleinserie, Großserie oder Massenproduktion.

Von diesen beiden Kategorien macht die erste etwa 70-80% des gesamten Produktionswerts der Zerspanung aus und ist der wichtigste Sektor der Zerspanung.

Warum ist die Produktionseffizienz desselben CNC-Maschine Werkzeug stark variieren?

Die Antwort liegt in der Wahl einer ungeeigneten Vorrichtung für die CNC-Werkzeugmaschine, was die Produktionseffizienz erheblich reduziert.

Heute geben wir einen umfassenden Überblick über die sinnvolle Auswahl und den Einsatz von CNC-Vorrichtungen.

Grundprinzipien für die Auswahl von Einrichtungsgegenständen

Die Anforderungen an Vorrichtungen für die CNC-Bearbeitung sind zweifach:

  • Stellen Sie sicher, dass die Koordinatenrichtung der Vorrichtung relativ zur Koordinatenrichtung der Werkzeugmaschine festgelegt ist.
  • Richten Sie die Maßverhältnisse zwischen den Teilen und dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine aus.

Darüber hinaus sollten die folgenden vier Punkte berücksichtigt werden:

  • Wenn die zu bearbeitende Charge nicht sehr groß ist, sollten möglichst allgemeine Vorrichtungen wie kombinierte Vorrichtungen oder verstellbare Vorrichtungen verwendet werden, um die Vorbereitungszeit für die Produktion zu verkürzen und Produktionskosten zu sparen.
  • Für die Serienproduktion sollten spezielle Vorrichtungen mit einfacher Struktur in Betracht gezogen werden.
  • Das Be- und Entladen der Teile sollte schnell, bequem und zuverlässig sein, um die Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine zu minimieren.
  • Die Vorrichtung sollte so gestaltet sein, dass sie die Bearbeitung von Teilen und Oberflächen durch die Werkzeugmaschine nicht beeinträchtigt. Alle Teile und Komponenten auf der Vorrichtung sollten die Bewegung des Werkzeugs während der Bearbeitung nicht beeinträchtigen, und die Vorrichtung sollte in ihrer Positionierung und Spannen Mechanismuselemente, die keine Kollisionen mit dem Werkzeug verursachen.

Wie kann die Nutzung von CNC-Werkzeugmaschinen verbessert werden?

Die technische Analyse zeigt, dass die Verwendung von Vorrichtungen einen erheblichen Einfluss hat.

Statistiken zeigen, dass über 50% der inländischen Unternehmen ungeeignete Einrichtungsgegenstände für ihre CNC-Werkzeugmaschinen.

Die Zykluszeit bei der Kleinserienfertigung setzt sich aus der "Produktionszeit (Vorbereitungs-/Wartezeit)" und der "Werkstückbearbeitungszeit" zusammen. Da die "Werkstückbearbeitungszeit" bei der Kleinserienfertigung kurz ist, hat die Länge der "Produktions-(Vorbereitungs-/Warte-)Zeit" einen entscheidenden Einfluss auf den gesamten Bearbeitungszyklus.

Um die Produktionseffizienz zu verbessern, müssen Wege gefunden werden, die "Produktions-(Vorbereitungs-/Warte-)Zeit" zu verkürzen. Die folgenden drei Arten von CNC-Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen werden vorrangig für die Produktion von Kleinserien empfohlen:

① Kombinierte Halterung

Modulare Vorrichtungen, auch bekannt als "Baukastenvorrichtungen", bestehen aus einer Reihe von standardisierten Vorrichtungselementen für Werkzeugmaschinen mit unterschiedlichen Funktionen und Größen.

Die Kunden können sich schnell verschiedene Arten von Werkzeugmaschinen Einbauten nach Bedarf, ähnlich wie bei Bausteinen.

Da die modulare Vorrichtung Zeit bei der Entwicklung und Herstellung spezieller Vorrichtungen spart, wird die Vorbereitungszeit für die Produktion erheblich verkürzt, wodurch der Produktionszyklus für Kleinserien verkürzt und die Produktionseffizienz verbessert wird.

Darüber hinaus bietet die kombinierte Vorrichtung auch Vorteile wie hohe Positioniergenauigkeit, große Spannflexibilität, Wiederverwendbarkeit, Energie- und Materialeinsparungen bei der Herstellung und niedrige Betriebskosten.

Daher sollte bei der Kleinserienfertigung, insbesondere bei komplexen Produktformen, dem Einsatz von kombinierten Vorrichtungen der Vorzug gegeben werden.

② Präzisions-Kombinations-Flachzange

Präzisions-Kombinations-Flachzangen sind eine Art von Bauteil innerhalb der Kategorie der kombinierten Vorrichtungen.

Im Vergleich zu anderen Komponenten in kombinierten Vorrichtungen sind Präzisions-Kombinations-Flachzangen vielseitiger, standardisierter, benutzerfreundlicher und zuverlässiger beim Spannen.

Daher sind sie weltweit weit verbreitet.

Präzisions-Kombinations-Flachzangen bieten eine schnelle Montage und Klemmung, was die Vorbereitungszeit für die Produktion verkürzt und die Effizienz in der Kleinserienfertigung verbessert.

Derzeit liegt der übliche Spannbereich für Präzisions-Kombinations-Flachzangen weltweit bei 1000 mm, und die Spannkraft ist im Allgemeinen auf 5000 kgf begrenzt.

Es ist wichtig zu wissen, dass Präzisions-Kombinations-Flachzangen nicht dasselbe sind wie herkömmliche Maschinenschraubstöcke.

Herkömmliche Maschinenschraubstöcke haben begrenzte Funktionen, eine geringe Fertigungsgenauigkeit, können nicht in Gruppen verwendet werden und haben eine kurze Lebensdauer, was sie für den Einsatz auf CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren ungeeignet macht.

Im Gegensatz dazu sind Präzisions-Kombinations-Flachzangen eine neue Art von Flachzangen, die aus entwickelten Industrieländern wie Europa und Amerika stammen und speziell für die Anforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren entwickelt wurden.

Diese Produkte bieten die Vorteile einer großen Spannflexibilität, einer hohen Positioniergenauigkeit, einer schnellen Spannung und der Möglichkeit, sie in Gruppen zu verwenden, was sie ideal für den Einsatz auf CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren macht.

③ Elektropermanentmagnet-Befestigung

Der elektrische Dauermagnetspanner ist eine neue Art von Spanner, der Neodym-Eisen-Bor und andere fortschrittliche Dauermagnetmaterialien als Quelle der Magnetkraft verwendet und auf der Grundlage moderner Magnetkreisprinzipien entwickelt wurde. In der Praxis hat sich gezeigt, dass der Einsatz von elektrischen Dauermagnetspannern die Gesamteffizienz von CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren erheblich verbessert.

Der Spann- und Lösevorgang des Permanentmagnetspanners dauert nur etwa 1 Sekunde, was die Spannzeit erheblich verkürzt. Darüber hinaus hat der Elektro-Permanentmagnetspanner keine Positionier- und Spannelemente, die im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinenspannern Platz benötigen, wodurch der Spannbereich größer wird und der Arbeitstisch und der Bearbeitungshub der CNC-Werkzeugmaschine besser genutzt werden können.

Die Saugkraft des Haftmagneten beträgt in der Regel 15 bis 18 kgf/cm.2Daher ist es wichtig, dass die Saugkraft ausreicht, um der Schneidkraft standzuhalten. Die Adsorptionsfläche sollte nicht weniger als 30 cm betragen.2d.h. die Spannkraft sollte nicht weniger als 450 kgf betragen.

Welche Arten von Werkzeugmaschinen und Spannvorrichtungen gibt es?

Werkzeugmaschinenvorrichtungen können grob in acht Typen eingeteilt werden:

1. Flachzange

Die Flachzange ist sehr vielseitig und kostengünstig und eignet sich hervorragend zum Spannen von quadratischen Werkstücken mit geringen Abmessungen. Die V-förmige Nut oder der V-förmige Block an der Backe ermöglicht auch das Spannen von zylindrischen Flächen.

Merkmale: 

Flachzangen bieten eine bequeme Klemmung, eine schnelle und zuverlässige Bedienung und eine präzise Positionierung, so dass sie für eine Reihe von quadratischen Teilen geeignet sind, aber nicht ideal für die Klemmung von dünnen Blechteilen. In CNC-Fräsmaschinen werden Flachzangen häufig mit mechanischen Schrauben, pneumatischen oder hydraulischen Spannmethoden befestigt, wie in der Abbildung dargestellt. Zu den üblicherweise verwendeten Typen gehören:

(a) Universal-Flachzange mit Schraubklemmen;
(b) Hydraulische Sinuszange mit Flachzange;
(c) Pneumatische Präzisions-Flachzange;
(d) Hydraulische Präzisions-Flachzange.

2. Pressplatte und Bolzen

Bei größeren oder unregelmäßig geformten Werkstücken, die nicht mit einer Flachzange oder anderen Klemmen eingespannt werden können, können Pressplatten zum direkten Einspannen verwendet werden, oder die Werkstücke können mit Bolzen durch Prozesslöcher befestigt werden.

(a) Universal-Flachzange mit Schraubklemmen;

(b) Hydraulische Sinuszange mit Flachzange;
(c) Pneumatische Präzisions-Flachzange;
(d) Hydraulische Präzisions-Flachzange.

Charakteristisch:

Das Einspannen und Ausrichten mit Hilfe von Pressplatten nimmt viel Zeit in Anspruch, und die Position und Höhe der Pressplatte muss bei der Bearbeitungsprogrammierung sorgfältig berücksichtigt werden, um eine Beeinträchtigung der Schneidewerkzeug.

Die Methode der Schraubendurchdringung durch Prozesslöcher ist platzsparend und einfach zu implementieren, aber die Lochposition muss mit der Position der T-Nut auf der Werkzeugmaschine übereinstimmen. Ist dies nicht der Fall, wird die Herstellung einer Montageplatte für die Schraubendurchdringung zu einer mühsamen Aufgabe.

Diese Methode eignet sich am besten für speziell geformte Teile, großformatige Teile und Werkstücke, die nicht mit einer Flachzange gespannt werden können.

3. Chuck

Je nach Anzahl der Backen kann man zwischen Zwei-Backen-Futtern, selbstzentrierenden Drei-Backen-Futtern, Vier-Backen-Futtern und Sechs-Backen-Futtern unterscheiden.

Dreibacken-Selbstzentrierfutter und Vierbackenfutter werden häufig auf CNC-Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren eingesetzt. Das Dreibacken-Selbstzentrierfutter ist wegen seiner automatischen Zentrierung und seiner komfortablen Spannmöglichkeiten sehr gefragt. Bei der Bearbeitung von kleinen bis mittelgroßen zylindrischen Werkstücken auf ein CNC Auf einer Fräsmaschine oder einem Bearbeitungszentrum wird häufig das selbstzentrierende Dreibacken-Einfachspannfutter zum Spannen eingesetzt.

Futter können mit verschiedenen Methoden befestigt werden, z. B. mit einer mechanischen Schraube, pneumatisch, hydraulisch und anderen.

Zu den Merkmalen eines Spannfutters gehören bequemes und zuverlässiges Spannen, automatisches Zentrieren und die Eignung für zylindrische Teile.

4. 3R-Befestigungssystem

Charakteristisch:

Das Spannen des Futters ist sowohl bequem als auch zuverlässig, mit einem hohen Maß an wiederholbarer Positioniergenauigkeit. Es eignet sich besonders für die Herstellung von Matrizenelektroden.

5. Magnetische Spannvorrichtung

Merkmale: einfaches und zuverlässiges Klemmen, breiter Anwendungsbereich, aber die Teile müssen aus magnetisch absorbierenden Materialien hergestellt werden.

6. Vakuum-Halterung

Sie eignet sich für Werkstücke mit großer Positionierebene oder großer verschließbarer Fläche.

Einige CNC-Fräsmaschinen, wie z. B. Wandplattenfräsmaschinen, sind mit einer allgemeinen Vakuumplattform ausgestattet, die das Einlegen der Werkstücke erleichtert. Bei Werkstücken mit regelmäßiger Form, wie z. B. rechteckigen Werkstücken, können spezielle Gummistreifen direkt in die Dichtungsnut der Vorrichtung eingesetzt werden. Diese Gummistreifen sind entweder hohl oder massiv und müssen bestimmten Größenanforderungen entsprechen. Sobald die Werkstücke auf der Oberfläche platziert sind, kann die Vakuumpumpe gestartet werden, um sie sicher zu fixieren.

Für Werkstücke mit unregelmäßiger Form ist die Verwendung von Gummistreifen jedoch nicht geeignet. In diesem Fall muss um die Werkstücke herum ein Gummispachtel, der so genannte Kitt, zur Abdichtung aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist nicht nur zeitaufwändig und ineffizient, sondern auch mühsam.

Um diese Herausforderung zu meistern, kann eine spezielle Übergangs-Vakuumplattform verwendet werden, die auf die allgemeine Vakuumplattform aufgesetzt werden kann.

7. Indexierungskopf

Bei der Bearbeitung von mechanischen Teilen wie Keilwellen, Kupplungen, Zahnrädern und anderen auf einem Bearbeitungszentrum wird häufig die Teilscheibenmethode verwendet, um jede Zahnlücke gleichmäßig aufzuteilen und qualitativ hochwertige Teile herzustellen. Diese Methode gewährleistet, dass jedes Teil genau und gleichmäßig bearbeitet wird.

8. Sondervorrichtungen, kombinierte Vorrichtungen und Gruppenspielvorrichtungen

Bei kleinen bis mittleren Serien von Werkstücken können kombinierte Vorrichtungen zum Spannen während der Bearbeitung auf einem Bearbeitungszentrum verwendet werden. Bei der Bearbeitung großer Werkstückmengen werden jedoch in der Regel Sonder- oder Gruppenvorrichtungen zum Spannen verwendet.

Es ist erwähnenswert, dass das Bearbeitungszentrum eher für die Bearbeitung von Einzelstücken oder Kleinserien geeignet ist und daher die Verwendung von Sonder- oder Gruppenvorrichtungen bei CNC-Werkzeugmaschinen weniger üblich ist.

Hauptbestandteile einer Halterung

Abbildung 10-8 zeigt eine Vorrichtung für das Bohren einer Hülse. Trotz der Vielfalt ihrer Zwecke, Typen und Strukturen bestehen Werkzeugmaschinenvorrichtungen aus den folgenden grundlegenden Elementen.

Abbildung 10-8 Beispiel einer vereinfachten Bohrschablone
Abbildung 10-8: Beispiel einer vereinfachten Bohrschablone

a) Diagramm der Rückwandteile
b) Bohrschablone zum Bohren von Löchern

1) Auffinden von Elementen.

Es handelt sich dabei um verschiedene Komponenten, die dazu dienen, die korrekte Position des Werkstücks in der Vorrichtung zu bestimmen. Wenn das Werkstück durch eine Ebene positioniert wird, dienen Auflagestifte oder -platten als Fixierungselemente (Abbildung 10-9).

Abbildung 10-9 Standardaufbau der Fixierungskomponenten (Stützstift und Stützplatte) für die Ebenenpositionierung
Abbildung 10-9: Standardaufbau der Fixierungskomponenten (Stützstift und Stützplatte) für die Ebenenpositionierung

a) Stützstift
b) Trägerplatte

Es gibt drei Arten von Auflagestiften: Stifte mit flachem Kopf für die Positionierung von bearbeiteten Flächen, Stifte mit Kugelkopf für die Positionierung von rauen Rohteilflächen und Stifte mit Gewinde, die die Reibung erhöhen, aber nicht für die Spanabfuhr geeignet sind und hauptsächlich für die seitliche Positionierung verwendet werden. Wenn das Werkstück durch eine äußere zylindrische Fläche positioniert wird, dienen Prismen und Anschlaghülsen als Anschlagelemente (Abbildung 10-10).

Abbildung 10-10 Komponenten für die Positionierung der äußeren zylindrischen Oberfläche festlegen
Abbildung 10-10: Komponenten für die Positionierung der äußeren zylindrischen Oberfläche

a) V-Block
b) Ortungshülse

Wenn das Werkstück durch eine Bohrung positioniert wird, dienen Fixierspindeln und -stifte als Fixierelemente (Abbildung 10-11). In Abbildung 10-8 sind der zylindrische Stift, der Diamantstift und die Auflageplatte in der Vorrichtung zum Bohren eines 10-mm-Radiallochs in der hinteren Abdeckung allesamt Fixierungselemente, die sicherstellen, dass das Werkstück die richtige Position in der Vorrichtung einnimmt.

Abbildung 10-11: Zentrierstift und Zentrierdorn ausfindig machen
Abbildung 10-11: Zentrierstift und Zentrierdorn ausfindig machen

a) Auffinden des Mittelbolzens
b) Fixierstift

2) Spannvorrichtungen.

Spannvorrichtungen werden verwendet, um die korrekte Position des Werkstücks in der Vorrichtung beizubehalten und sicherzustellen, dass die Position nicht beeinträchtigt wird, wenn das Werkstück während des Bearbeitungsprozesses äußeren Kräften (wie Schnittkraft, Schwerkraft, Trägheit) ausgesetzt ist. Wie in Abbildung 10-8 dargestellt, ist die offene Unterlegscheibe in der Bohrvorrichtung ein Spannelement, das zusammen mit der Schraube und der Mutter die Spannvorrichtung bildet.

3) Werkzeugeinstellung und Leitelemente.

Sie dienen dazu, die richtige Position des Werkzeugs im Verhältnis zur Vorrichtung zu bestimmen und das Werkzeug während der Bearbeitung zu führen. Werkzeugeinstellelemente sind Teile in der Vorrichtung, die das Werkzeug einstellen, wie z. B. der Werkzeugeinstellblock und die Fühlerlehre in der Vorrichtung der Fräsmaschine. Führungselemente sind Teile in der Vorrichtung, die das Werkzeug einstellen und das Werkzeug führen. Die Bohrbuchse in der in Bild 10-8 gezeigten Bohrvorrichtung ist ein Führungselement.

4) Vorrichtungsgehäuse.

Dies ist die Basis der Werkzeugmaschinenvorrichtung, die dazu dient, verschiedene Elemente oder Vorrichtungen der Vorrichtung zu einem Ganzen zu verbinden, und durch die die Vorrichtung an der Werkzeugmaschine installiert wird. In Abbildung 10-8 verbindet der Vorrichtungskörper der Bohrvorrichtung alle Elemente der Vorrichtung zu einem Ganzen.

5) Verbindende Elemente.

Dies sind Komponenten, die die korrekte Position der Vorrichtung auf der Werkzeugmaschine bestimmen, wie z. B. Positionierschlüssel, Stifte und Befestigungsbolzen.

6) Andere Elemente und Geräte.

Je nach den Erfordernissen des Werkstücks kann die Vorrichtung mit Indexierungsmechanismen, Lade- und Entladevorrichtungen, Werkstückauswurfvorrichtungen (oder Werkzeugabräumvorrichtungen) ausgestattet sein.

CNC-Werkzeugmaschinenhalterung für die Massenbearbeitung

Der Chargenbearbeitungszyklus setzt sich aus drei Teilen zusammen: Bearbeitungswartezeit, Werkstückbearbeitungszeit und Produktionsvorbereitungszeit. Die Bearbeitungswartezeit umfasst vor allem die Zeit für das Einspannen des Werkstücks und den Werkzeugwechsel.

Bei herkömmlichen manuellen Werkzeugmaschinen kann die Zeit zum Einspannen des Werkstücks bis zu 10-30% des Massenbearbeitungszyklus ausmachen. Infolgedessen ist die Werkstückspannung zu einem entscheidenden Faktor für die Produktionseffizienz geworden und stellt daher ein wichtiges Ziel für die Verbesserung der Leistung der Werkzeugmaschinenvorrichtung dar.

Um die Produktionseffizienz bei der Massenbearbeitung zu verbessern, sollten spezielle Spannvorrichtungen verwendet werden, die für eine schnelle Positionierung und ein schnelles Spannen (und Lösen) ausgelegt sind. Die folgenden drei Arten von Vorrichtungen für Werkzeugmaschinen werden empfohlen:

① Hydraulische / pneumatische Klemme

Der hydraulische/pneumatische Spanner ist ein spezieller Spanner, der entweder Öldruck oder Luftdruck als Energiequelle nutzt. Diese Art von Spannvorrichtung verwendet hydraulische oder pneumatische Elemente, um eine präzise Positionierung, Unterstützung und Druck auf das Werkstück zu erreichen.

Einer der Vorteile der hydraulisch-pneumatischen Vorrichtung ist die Möglichkeit, die Position von Werkstück, Werkzeugmaschine und Werkzeug relativ zueinander schnell und genau zu bestimmen.

Der Einsatz einer hydraulischen/pneumatischen Spannvorrichtung gewährleistet die genaue Positionierung des Werkstücks, was zu einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit führt. Außerdem wird durch den schnellen Positionier- und Spannvorgang die Zeit für das Spannen und Lösen des Werkstücks erheblich reduziert.

Diese Vorrichtungen haben außerdem den Vorteil einer kompakten Bauweise, der Möglichkeit, mehrere Stationen zu spannen, der Hochgeschwindigkeits-Schwerzerspanung und der automatischen Steuerung. Diese Eigenschaften machen hydraulische/pneumatische Spannvorrichtungen besonders geeignet für den Einsatz in CNC-Werkzeugmaschinen, Bearbeitungszentren und flexible Produktion Linien, insbesondere für die Massenverarbeitung.

② Elektropermanentmagnet-Befestigung

Die elektrische Permanentmagnet-Spannvorrichtung bietet eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. schnelles Spannen, einfaches Spannen an mehreren Stationen, die Möglichkeit, mehrere Bearbeitungen mit einer Aufspannung durchzuführen, stabiles und zuverlässiges Spannen, Energieeffizienz und Umweltfreundlichkeit sowie automatische Steuerung.

Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinenvorrichtungen verkürzt die elektrische Permanentmagnetvorrichtung die Spannzeit erheblich, reduziert die Anzahl der Spannvorgänge und erhöht die Spanneffizienz.

Dank dieser Vorteile eignet sich die elektrische Dauermagnetvorrichtung sowohl für die Klein- als auch für die Großserienproduktion und ist damit eine vielseitige Option für verschiedene Fertigungsanforderungen.

③ Glatter Klemmsockel

In China ist der glatte Sockel nicht gebräuchlich, aber in Industrieländern wie Europa und Amerika ist er weit verbreitet. Diese Art von Halterung wird aus einem Feinblech des Grundkörpers der Vorrichtung, der einer Nachbearbeitung unterzogen wurde.

Das Verbindungsstück zwischen den Bauteilen, der Werkzeugmaschine und der Positionierfläche der Teile auf der Vorrichtung ist bereits fertiggestellt und bearbeitet. Das Ergebnis ist eine glatte und polierte Vorrichtungsbasis, die sofort einsatzbereit ist.

Die Benutzer haben die Möglichkeit, kundenspezifische Vorrichtungen herzustellen, die ihren spezifischen Anforderungen entsprechen. Die glatte Oberfläche der Vorrichtungsbasis ermöglicht einen kürzeren Zyklus für die Herstellung dieser speziellen Vorrichtungen und reduziert die Produktionsvorbereitungszeit. Dies wiederum verkürzt den Gesamtzyklus der Massenproduktion und erhöht die Produktionseffizienz.

Darüber hinaus können die Kosten für die Herstellung einer professionellen Halterung durch die Verwendung einer glatten Halterungsbasis gesenkt werden.

Daher eignet sich diese Art von Vorrichtungssockel besonders für die Großproduktion mit engen Zeitplänen und Fristen.

Angemessener Einsatz von Vorrichtungen zur Nutzung des Potenzials der Geräte

Die Erfahrung hat gezeigt, dass es zur Verbesserung der Effizienz von CNC-Werkzeugmaschinen nicht nur ausreicht, die richtigen CNC-Werkzeugmaschinen und -Vorrichtungen auszuwählen, sondern dass es auch wichtig ist, sie effektiv zu nutzen. Hier sind drei gängige Methoden, um dies zu erreichen:

① Mehrstationenverfahren

Die Multi-Station-Methode basiert auf der Idee, die Einspannzeit der Einheiten zu reduzieren und die effektive Schnittzeit des Werkzeugs durch gleichzeitiges Spannen mehrerer Werkstücke.

Eine Mehrstationen-Vorrichtung ist eine Vorrichtung mit mehreren Positionier- und Spannpositionen. Mit der Weiterentwicklung von CNC-Werkzeugmaschinen und der Forderung nach höherer Produktionseffizienz hat sich der Einsatz von Mehrplatzspannvorrichtungen weiter verbreitet.

Bei der Konstruktion von hydraulischen/pneumatischen Schellen, Kombischellen, Elektropermanentmagnetschellen und Präzisions-Kombi-Flachschellen wird immer häufiger eine Mehrstationenbauweise eingesetzt. Diese Konstruktion ermöglicht eine höhere Effizienz und Produktivität in der Massenproduktion.

② Methode der Gruppennutzung

Eine Methode zum Erreichen einer Mehrplatzaufspannung besteht darin, mehrere Spanner auf einer einzigen Werkbank zu platzieren. Die bei diesem Ansatz verwendeten Vorrichtungen sollten mit Blick auf Standardisierung und Präzision entworfen werden, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen für die Bearbeitung auf einer CNC-Maschine erfüllen.

Diese Gruppenspannmethode maximiert den Verfahrbereich der CNC-Werkzeugmaschine, was zu einer gleichmäßigen Abnutzung der Antriebskomponenten führt. Darüber hinaus können die Vorrichtungen einzeln zum Spannen mehrerer Teile oder gemeinsam zum Spannen größerer Werkstücke verwendet werden. Dies bietet Vielseitigkeit und steigert die Produktionseffizienz, um die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Produktionsprozesse zu erfüllen.

③ Lokale Schnellwechselmethode

Bei der lokalen Schnellwechselmethode wird die Funktion oder der Modus der Vorrichtung schnell geändert, indem Teile der Vorrichtung, wie das Positionierelement, das Spannelement, das Werkzeugeinstellelement und das Führungselement, an der CNC-Werkzeugmaschine schnell ausgetauscht werden.

Eine Schnellwechsel-Kombizange mit flachen Backen kann ihre Spannfunktion schnell ändern, indem die Backen ausgetauscht werden, z. B. vom Spannen von Vierkantmaterial zum Spannen von Stangenmaterial. Ebenso kann der Spannmodus durch den Austausch des Spannelementes schnell geändert werden, z. B. von manuellem auf hydraulisches Spannen.

Die lokale Schnellwechselmethode reduziert den Zeitaufwand für das Auswechseln und Einstellen der Vorrichtungen erheblich und ist besonders für die Kleinserienfertigung von Vorteil.

Anforderungen an Vorrichtungen für CNC-Bearbeitungszentren

Spannvorrichtungen sind ein wesentlicher Bestandteil eines CNC-Bearbeitungszentrums. Jedes CNC-Bearbeitungszentrum erfordert den Einsatz von Vorrichtungen, die je nach dem zu bearbeitenden Produkt variieren. Doch trotz der Unterschiede bei den verwendeten Vorrichtungen sind die Anforderungen an die Vorrichtungen in CNC-Bearbeitungszentren ähnlich, mit einigen Abweichungen bei Vorrichtungen für spezielle Werkstücke.

Was sind die Anforderungen an ein CNC-Bearbeitungszentrum für Vorrichtungen?

Hochpräzise Halterung

Es ist allgemein bekannt, dass CNC-Bearbeitungszentren über eine außergewöhnliche Genauigkeit verfügen und häufig für die Bearbeitung von Teilen oder Formen eingesetzt werden, die eine hohe Präzision erfordern.

Daher werden an CNC-Bearbeitungszentren hohe Anforderungen an die Präzision der Vorrichtungen zur Positionierung der Vorrichtungen sowie an die Genauigkeit der Indexierung und Positionierung gestellt.

Die Vorrichtung sollte bequem und schnell beim Einspannen des Werkstücks sein.

Zur Erfüllung der Anforderungen von Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsvorrichtungen in CNC-Bearbeitungszentren, hydraulisch und pneumatisch Insbesondere für die Verriegelung von Werkstücken bei längeren Bearbeitungszeiten werden häufig schnelle Verriegelungskräfte gewählt.

Das hydraulische Spannsystem ist in der Regel mit einem Vorratsbehälter ausgestattet, der die interne Leckage ausgleicht und verhindert, dass sich die Werkstücke auf der Vorrichtung lösen.

Die Klemme muss eine ausgezeichnete Offenheit aufweisen

Das CNC-Bearbeitungszentrum bearbeitet das Werkstück durch den Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück, und das Werkstück muss von der Vorrichtung sicher eingespannt werden, um einen ausreichenden Arbeitsraum für das sich schnell bewegende Werkzeug und einen schnellen Werkzeugwechsel zu gewährleisten.

Bei Werkstücken mit komplexen Bearbeitungen und mehrfachem Werkzeugwechsel sollte die Struktur der Vorrichtung einfach, leicht zu bedienen und offen sein, um das Ein- und Ausfahren des Werkzeugs zu erleichtern und Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück während der Bearbeitungsbewegungen zu vermeiden.

Die Vorrichtung muss eine hohe Anpassungsfähigkeit aufweisen

Es ist bekannt, dass das CNC-Bearbeitungszentrum während der Bearbeitung Beweglichkeit und Mehrfachverformung erfährt. Daher ist es wichtig, dass die Vorrichtung an unterschiedliche Werkstücke und Spannanforderungen angepasst werden kann.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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