Einheitsmaschinen - Zweck und Klassifizierung

Eine der Methoden zur Verbesserung der Produktionsprozesse in Werkzeugmaschinenfabriken ist der Einsatz von Hochleistungs-Werkzeugmaschinen. Leistungsstarke Werkzeugmaschinen werden zur Komplettierung ganzer automatisierter Produktionslinien eingesetzt. Solche Linien werden zu einer Priorität bei der Entwicklung der verarbeitenden Industrie. Bei den großen Unternehmen zeichnet sich ein Trend zur Entwicklung von mehrstufigen und automatisierten Werkzeugmaschinen ab. Um neue Technologien einzuführen, arbeiten viele Konstruktionsinstitute an neuen Modellen von Aggregatmaschinen. Besonders weit verbreitet sind CNC (numerisch gesteuerte) Aggregatmaschinen.

Inhalt des Artikels:

• 1 Ernennung von Maschinen
• 2 Klassifizierung von Werkzeugmaschinen
• 3 Typische Typen von zellularen Werkzeugmaschinen.
• 4 Einheitliche Einheiten von integrierten Werkzeugmaschinen
  • 4.1 Leistungsteile
  • 4.2 Spindeleinheiten
  • 4.3 Basiseinheiten
  • 4.4 Beförderungseinheiten
• 5 Technische Dokumentation

Ernennung von Maschinen

Eine Aggregatmaschine ist eine spezielle halbautomatische oder automatische Maschine, deren Konstruktion aus einheitlichen Baugruppen und Mechanismen besteht, die nicht durch ein einziges kinematisches Schema verbunden sind. Der Anwendungsbereich dieser Geräte umfasst eine Gruppe von Unternehmen mit Großserien- und Massenproduktion. Ihr Hauptzweck ist die Bearbeitung von Teilen mit dreidimensionalen (kastenförmigen) Formen. Die technischen Merkmale der Aggregatmaschinen erlauben es, sie zum Bohren, Gewindeschneiden, Fräsen und für viele andere Arbeiten im Zusammenhang mit dem Drehen von Werkstücken einzusetzen.

Maschinen dieses Typs werden eingesetzt, wenn das zu bearbeitende Werkstück stillsteht und das Schneidwerkzeug in Bewegung ist. So können mehrere Bearbeitungen an verschiedenen Seiten des Werkstücks gleichzeitig durchgeführt werden.

Klassifizierung von Werkzeugmaschinen

Je nach den geometrischen Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke werden die Universalmaschinen in drei Gruppen eingeteilt. Sie zeichnen sich durch die Abmessungen der Maschine, das Gewicht und die Konstruktion der Bauteile aus.

• Die Gruppe der Kleingruppenaggregate. Dies ist eine Gruppe von Werkzeugmaschinen mit kleinen Sägekopfabmessungen. Ihre Leistung reicht von 0,18 bis 0,75 kW.
• Eine Gruppe von mittelgroßen Maschinen. Bei dieser Maschinengruppe haben die Antriebsköpfe einen Flachkurvenantrieb. Die Einspeiseleistung reicht von 1,1 bis 3 kW.
• Große Gruppe. Solche Maschinen sind mit hydraulischen oder elektromechanischen Tischen für Spindelaggregate ausgestattet.

Drehmaschinen werden auch nach Konstruktionsmerkmalen klassifiziert:

Sie werden nach der Anzahl der Arbeitsplätze wie folgt eingeteilt:

• Maschinen mit einer Position. Die Konstruktion einer Montagemaschine ermöglicht die Mehrseitenbearbeitung von Teilen. Das bearbeitete Teil wird in einer festen, stationären Position fixiert. Das Werkstück kann auf einer, zwei oder drei Seiten bearbeitet werden.
• Maschinen mit mehreren Positionen. Auf diesen Maschinen können die Werkstücke sequenziell bearbeitet werden. Jeder Modus kann auf drei Seiten bearbeitet werden.

Positionierung der Werkzeuge. Der Antriebskopf ermöglicht die Positionierung des Werkzeugs in vertikaler, horizontaler oder geneigter Position in Bezug auf das Werkstück.

Nach der Art und Weise, wie das Werkstück befestigt und bewegt wird, unterteilt die Klassifizierung die Werkzeugmaschinen in folgende Typen

• Maschinen mit einem festen Tisch;
• Maschinen mit Drehtisch. Sie ermöglichen die Bewegung des Tisches um zwei Achsen (um Achsen in der vertikalen und horizontalen Ebene);
• Maschinen mit der Möglichkeit, sich in 1, 2 oder 3 Richtungen zu bewegen.

Eine gesonderte Gruppe von Maschinen sollte Maschinen mit Lineareinheiten umfassen. Diese Maschinen werden zum Bohren, Fräsen und für andere Arbeiten sowie zum Schneiden von Innengewinden eingesetzt. Solche Maschinen haben keine feste Basis. Diese Maschinen bestehen aus einem Rahmen, einem Motor und einem Werkzeughalter. Der Rahmen ist mit Führungsschienen ausgestattet. Das Werkstück wird in einer speziellen Halterung befestigt.

Viele Werkzeugmaschinenhersteller verlangen ein hohes Maß an Flexibilität bei perfekter Produktivität. CNC-Montagemaschinen, die einer speziellen Klassifizierungsgruppe angehören, erfüllen diese Anforderungen.

Standard-Basiseinheiten für zellulare Werkzeugmaschinen

Die Konfigurationen der Werkzeugmaschinen basieren auf der Konfiguration und den geometrischen Abmessungen der Werkstücke sowie der gewünschten Bearbeitungsgenauigkeit. Sie lassen sich in die folgenden Typen unterteilen:

• Einspindler und Mehrspindler. Es handelt sich um Einzelmaschinen, deren Anordnung auf der Konstruktion der Antriebsköpfe beruht;
• Einspindelig. Es handelt sich um Aggregate, bei denen die Hauptaggregate so angeordnet sind, dass sie immer im Blickfeld des Maschinenführers sind. Ihre Werkstücke sind fixiert und die einzelnen Flächen werden mit einem Werkzeug bearbeitet;
• Tumbler-Typ (Multi-Tumbler). Diese Maschinen sind so konfiguriert, dass die Werkstücke von mehreren Positionen aus bearbeitet werden. Mit dieser Anordnung kann ein und dieselbe Fläche mit zwei oder mehr Werkzeugen bearbeitet werden, wenn ein sequentieller Zyklus verwendet wird. Zu diesem Zweck ist die Maschine mit einem Trommeldrehtisch ausgestattet;
• Einseitige und mehrseitige Maschinen. Diese Maschinen unterscheiden sich durch die bauliche Anordnung des Werkzeugs im Verhältnis zum Werkstück. Sie können vertikal, schräg oder horizontal sein.

Hinsichtlich der Art und Weise, wie die Werkstücke befestigt und bewegt werden, lassen sich die Maschinen nach folgenden Prinzipien gruppieren:

• Maschine mit festem Tisch. Hierbei handelt es sich um eine Maschine, bei der sich der Tisch in einer festen Position befindet;
• eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch. Es handelt sich um ein Trommelaggregat, bei dem der Tisch sowohl um die vertikale als auch um die horizontale Achse gedreht werden kann;
• Eine Werkzeugmaschine mit einem beweglichen Tisch. Der Tisch dieser Maschine kann sich in mehrere Richtungen frei bewegen. Normalerweise in 1, 2 oder 3 Richtungen.

Variante der Anordnung der Drehmaschine

Standardisierte Baugruppen für zellulare Werkzeugmaschinen

Jeder Hersteller ist bestrebt, die wichtigsten Teile und Mechanismen so weit wie möglich zu standardisieren. Dies vereinfacht das Layout und die Einrichtung des Montageautomaten. Der Standardisierungsgrad liegt jetzt bei 90 % und mehr. In der Produktionsstätte beginnt die Serienproduktion, nachdem jedes Bauteil speziell entworfen wurde.

Das Maschinenkonzept umfasst vier Hauptgruppen von standardisierten Baugruppen.

Kraftwerke

Dazu gehören Antriebsköpfe und Tische.

Stromköpfe. Diese Einheit dient zum Vorschub der Spindel mit dem Werkzeug. Der Antriebskopf löst eine Drehbewegung in der Spindel aus. Mehrspindeleinheiten sind weit verbreitet und werden vom Werkzeugmaschinenhersteller so konstruiert, dass die Haupt- und Vorschubbewegungen gleichzeitig ausgeführt werden. Die Genauigkeitsstandards werden von den Antriebsköpfen bestimmt.

Die Antriebsköpfe sind mit einem eigenen Elektroantrieb ausgestattet. Die elektrische Schaltung in Form des Hauptantriebs umfasst Elektromotoren. Die elektrische Schaltung umfasst Steuereinheiten, Überlastungsschutz und Meldeeinheiten.

Spindeleinheiten

Zu den Spindeleinheiten gehören angetriebene Spindelstöcke und Spindelkästen.

Eine Aggregatmaschine kann so konfiguriert werden, dass sie zu einer herkömmlichen Metallbearbeitungsmaschine für einen engen Zweck umfunktioniert werden kann. Dies wird durch den Einbau geeigneter Spindeleinheiten erreicht. Zum Beispiel:

• Wenn nur ein Bohrspindelstock verwendet wird, wird die Maschine zu einer Aggregatbohrmaschine. Mehrspindelbohrmaschinen werden in der Regel nicht in der kleinen oder mittleren Produktion eingesetzt, sind aber in der Massenproduktion, wo viele Bohrungen an großen Werkstücken durchgeführt werden müssen, unverzichtbar;
• Mit einem Frässpindelstock ausgestattet, sieht die Maschine wie eine Aggregatfräse aus.

Basiseinheiten

Die Basiselemente sind: Grundrahmen, Säule, feste Winkelkonsolen.

Beförderungseinheiten

Zu dieser Gruppe universeller Einheiten gehören Indexierungstabellen.

Technische Dokumentation

Das Datenblatt der Werkzeugmaschine wird dem Lieferanten zusammen mit den Zeichnungen übergeben. Die technische Dokumentation ist im Lieferumfang der Maschine enthalten.

Der Lieferant erhält eine Montagemaschine, die nicht nur eine allgemeine Zeichnung, sondern auch eine detaillierte Zeichnung der einzelnen Moduleinheiten enthält.

Das Datenblatt ist das wichtigste technische Dokument, das die technischen Daten, Sicherheitsvorschriften und vor allem die Betriebsanleitung der Werkzeugmaschine enthält.

Neben den Zeichnungen enthält das Datenblatt auch elektrische und kinematische Diagramme. Das Datenblatt wird gemäß den standardisierten und genehmigten Formularen erstellt.

Ein Nachteil von Universalmaschinen ist, dass sie nur in der Großserien- und Massenproduktion eingesetzt werden können.