Ein Bearbeitungszentrum ist eine zur Komplettbearbeitung geeignete Werkzeugmaschine, d. h. es beinhaltet die Funktionen einer Dreh-, Fräs- und Bohrmaschine. Außerdem verfügt er über einen automatischen Werkzeugwechsel. Bearbeitungszentren mit automatischer Umstellung von Zusatzteilen werden als flexible Fertigungszellen bezeichnet. Wenn die Basis des Modells des Bearbeitungszentrums eine Drehmaschine ist, wird sie auch als Drehzentrum bezeichnet, und der Teilewechsler ist somit eine Drehzelle. Ohne bestimmte Zusatzstoffe werden Bearbeitungszentren in der Regel auf der Basis einer Fräsmaschine konzipiert. Im Vergleich zu Universal- und CNC-Maschinen weisen Bearbeitungszentren eine höhere Produktivität bei geringerer Flexibilität auf und sind daher für kleine und mittlere Serien geeignet. Transferstraßen, Drehautomaten oder Rundtaktmaschinen, die produktiver, aber weniger flexibel sind als Bearbeitungszentren, werden für Großserien und Massenproduktion eingesetzt.
Die Bearbeitungszentren unterscheiden sich je nach Konstruktionsrichtung der Hauptachse (horizontal BAZ oder vertikal BAZ). Ein weiteres Unterscheidungskriterium ist die Anzahl der Achsen.
Neben Bearbeitungszentren mit einer Arbeitsspindel gibt es immer mehr Bearbeitungszentren mit mehreren Spindeln. Diese Bearbeitungszentren verfügen dann über zwei, drei oder vier Spindeln. Mit einem vierspindligen Bearbeitungszentrum werden vier Werkstücke gleichzeitig bearbeitet. Diese Maschinen werden zunehmend für die Produktion von Großserien eingesetzt. Werden die Werkstücke aus einem Vollmaterial gefräst, wird das Rohmaterial in der Regel in zwei universellen Zentralspannwerkzeugen gehalten. Dies bedeutet, dass der Aufwand für die Formatumstellung sehr gering ist, da für alle Teilevarianten die gleiche Spindel verwendet wird.
Komplexe Geometrien, die eine komplexe Bearbeitung erfordern, können nun mit mehreren Spindeln bearbeitet werden. Auch die 5-Achs-Simultanbearbeitung auf mehreren mehrspindligen Bearbeitungszentren ist möglich und hat sich heute bewährt. Bei komplexen Gussteilen (Aluminium oder Stahl) dauert die Bearbeitung in der Regel mehrere Minuten oder sogar mehrere Stunden. Die Produktion mit Mehrspindel-Bearbeitungszentren ermöglicht es daher, den Durchsatz in Abhängigkeit von der von der Maschine benötigten Fläche deutlich zu erhöhen.
Alle Vorteile der Mehrspindelbearbeitung gegenüber der Einspindelbearbeitung:
Höhere Durchflussmenge pro m² Grundfläche
Reduzierte Personalkosten, da weniger Maschinen installiert werden müssen.
Reduzierte Lebenszykluskosten
Maximale Produktivität
Bearbeitungszentren können zur Erweiterung ihrer Funktionalität mit Dreh- und Kipptischen ausgestattet werden und verfügen somit über eine oder zwei zusätzliche Achsen. Moderne Maschinen können auch für anspruchsvolle Dreharbeiten auf Rundtischen eingesetzt werden.
Bearbeitungszentren zeichnen sich durch einen automatischen Werkzeug- und Teilewechsler aus. Auf modernen Bearbeitungszentren liegen die Werkzeug- oder Spanwechselzeiten teilweise unter drei Sekunden, was die Zykluszeiten erheblich reduziert.
Das CNC-Bearbeitungszentrum übernimmt die Aufgabe einer CNC-Dreh-, Fräs- und Bohrmaschine: die computergestützte numerische Steuerungstechnik. CNC-Maschinen werden von Servern gesteuert. Die Bearbeitung der Teile und die Spannvorgänge erfolgen auf Basis der gewünschten und eingegebenen Daten. Diese können mit einem Computer programmiert werden. Die folgenden Werkzeugbewegungen, wie Fräsen und Bohren, werden durch die CNC-Steuerung automatisiert. Der Werkzeugwechsel ist ebenfalls ein automatisierter Prozess.
Die Bearbeitungszentren können in horizontale und vertikale Versionen unterteilt werden. Es ist möglich, die horizontale oder vertikale Ausrichtung der Maschine zu überprüfen, indem man die Richtung der Hauptspindel und die Anzahl der Achsen überprüft. Es gibt CNC-Bearbeitungszentren mit einer oder mehreren Spindeln sowie 3-, 4- und 5-achsige Versionen. Das 5-achsige CNC-Bearbeitungszentrum ist heute das am weitesten verbreitete.
CNC-Bearbeitungszentren werden von einigen Herstellern nach Maß gefertigt, so dass die Werkzeugkombinationen einer CNC-Maschine einfach und schnell an das Bearbeitungsproblem angepasst werden können. CNC-Bearbeitungsanwendungen reichen von der Holzindustrie über die Automobil- bis hin zur Luft- und Raumfahrtindustrie.
Die Maschinen werden zur Bearbeitung von Holz und Massivholzwerkstoffen eingesetzt. Sie können zum Fräsen und Sanden von Fenstern, Türen oder Treppen verwendet werden.
CNC-Bearbeitungszentren können auch für die Bearbeitung von Metallen wie Aluminium eingesetzt werden.
THIBAUT-Werkzeugmaschinen bearbeiten kein Metall.
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