Das Horizontal-Bearbeitungszentrum ist eine Werkzeugmaschine mit computergestützter numerischer Steuerung (CNC), die zahlreiche Bearbeitungen automatisch und mit minimalem menschlichem Eingriff ausführen kann. Diese Zentren zeichnen sich durch Präzision, Schnelligkeit und Effizienz aus.
Merkmale des Horizontal-Bearbeitungszentrums
Neben der CNC-Steuerung zeichnen sich Bearbeitungszentren durch ihre Vielseitigkeit aus, da sich auf ihnen verschiedene Bearbeitungen ausführen lassen. Die Arbeiten auf einem Bearbeitungszentrum erfolgen mit rotierenden Schneidwerkzeugen.
Zudem sind Bearbeitungszentren sehr schnelle Maschinen, die die Serienfertigung von Teilen in kurzer Zeit und mit minimalem Bedienereingriff ermöglichen. So gibt es Bearbeitungszentren, deren Spindeldrehzahl 4.000 bzw. 8.000 rpm erreicht und die mit Leistungen von bis zu 75 kW arbeiten. Manche Bearbeitungszentren können mehr als sieben Tonnen auf ihrem Arbeitstisch tragen.
Je nach Produktionsanforderungen der Werkstatt lässt sich ein Horizontal-Bearbeitungszentrum mit sehr unterschiedlicher Größe, Ausstattung und Automatisierung wählen. Zudem kann es mit zahlreichen Zubehörteilen erweitert werden.
Vorteile eines Bearbeitungszentrums
Ein Vorteil dieser Maschinen ist, dass sie sich einfach umrüsten lassen – und das sehr schnell. Selbst während der Produktion kann der Bediener die Bearbeitungsparameter ändern oder neue Anweisungen für die Teile hinzufügen, ohne die Produktion vollständig anhalten zu müssen.
Diese Bearbeitungszentren arbeiten automatisiert, sodass verschiedene Bearbeitungen gleichzeitig möglich sind, ohne die Teile umzuspannen oder die Werkzeuge neu einzurichten. Hat der Bediener die Maschine entsprechend den Produktionsanforderungen programmiert, weiß sie selbstständig, was zu tun ist.
Dank dieser Merkmale verkürzt sich nicht nur die Fertigungszeit – und damit sinken die Kosten –, sondern auch der Personalaufwand. So kann ein einziger Bediener mehrere Maschinen gleichzeitig betreuen. Er muss lediglich die nötigen Parameter in den Rechner des Horizontal-Bearbeitungszentrums eingeben.
Auf einem Horizontal-Bearbeitungszentrum lassen sich vier Seiten eines Werkstücks bearbeiten (bei Maschinen mit vier oder fünf Achsen), ohne das Werkzeug zu wechseln oder das Werkstück umzuspannen; das ermöglicht unter anderem eine deutlich höhere Genauigkeit. Zudem fallen die Späne dank der horizontalen Anordnung nach unten, sodass sie sich nicht an Maschine und Schneiden ansammeln.
Was lässt sich auf einem Horizontal-Bearbeitungszentrum fertigen?
Ein Horizontal-Bearbeitungszentrum hat in vielen Branchen zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. In der Fertigungsindustrie wird es etwa zur Herstellung von Teilen, Matrizen und Spritzgießformen eingesetzt. In der Automobilindustrie fertigt man damit Fahrzeugteile und -komponenten.
Der Einsatz dieser Maschinen beschränkt sich jedoch nicht auf diese Branchen; man findet sie auch häufig in der Schmuckherstellung, bei Gravuren, in der Schuhindustrie und im künstlerischen Bereich sowie in der Kunsttischlerei.
Arten von Bearbeitungszentren
In der Metallverarbeitung gibt es zwei Arten von Bearbeitungszentren: mit vertikaler und mit horizontaler Spindel. Das Horizontal-Bearbeitungszentrum wird häufig für große Werkstücke eingesetzt, die abschnittsweise bearbeitet werden müssen. In vielen Fällen kann das Werkstück – je nach Maschine – in verschiedenen Winkeln zu den Achsen des Bearbeitungszentrums geneigt werden, von denen es mitunter fünf gibt.
Horizontal-Bearbeitungszentren lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Hochgeschwindigkeits- und Ultrapräzisionsmaschinen. Je nach Maschinentyp sind unterschiedliche Arbeiten möglich. Hochgeschwindigkeitszentren findet man zum Beispiel häufig in Fabriken mit sehr kurzen Lieferzeiten, also für Teile, die dringend gefertigt werden müssen.
Ultrapräzisionszentren werden dagegen für die Teilefertigung und die Elektronik sowie für Gravuren und künstlerische Stücke eingesetzt, bei denen Präzision wichtiger ist als Geschwindigkeit.
Grundlegender Aufbau
Horizontal-Bearbeitungszentren verfügen über eine Spindel mit einem Schneidwerkzeug, die sich seitlich bewegt. Die Bearbeitung erfolgt, wie der Name sagt, horizontal. Der Ständer, der die Spindel trägt, verfährt entlang der X-Achse, der Schlitten entlang der Y-Achse und der Tisch entlang der Z-Achse. Dank dieser Achsen ist eine dreidimensionale Bearbeitung möglich.
Andere Horizontal-Bearbeitungszentren verfügen zusätzlich über A- und B-Achsen. Bei Maschinen mit vier Achsen ermöglicht die B-Achse die horizontale Drehung des Tisches. Mit einer weiteren Achse, der A-Achse, erweitern sich die Drehmöglichkeiten. Diese beiden Zusatzachsen finden sich bei Vier- und Fünfachs-Bearbeitungszentren.