Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung verspricht längere Werkzeugstandzeiten, bessere Oberflächen und kürzere Taktzeiten. Ob das Versprechen hält, entscheidet aber nicht die Spindel, sondern die Maschine um die Spindel herum.
Was HSM in der Praxis bedeutet
Gefräst und gebohrt wird mit sehr hoher Geschwindigkeit bei geringem Spanabtrag pro Schnitt. Das Werkzeug arbeitet unter günstigeren Bedingungen, erwärmt sich weniger und verschleißt langsamer; die Oberfläche, die dabei entsteht, ist oft schon so gut, dass eine Nachbearbeitung entfällt.
Der Preis dafür ist dynamisch. Hohe Geschwindigkeiten bedeuten ständige Beschleunigungen und Richtungswechsel, und jeder Richtungswechsel bringt bewegte Massen ins Spiel. Genau dort entstehen die Schwingungen.
Warum Schwingungen über das Ergebnis entscheiden
Eine Struktur, die schwingt, gibt alles an das Werkstück weiter: Rattermarken auf der Oberfläche, Maße, die um einige Mikrometer wandern, Werkzeuge, die früher brechen. Häufig reagiert man, indem man Vorschub und Drehzahl zurücknimmt — und verzichtet damit genau auf den Vorteil, für den die Maschine gekauft wurde.
Bei der Bewertung eines Bearbeitungszentrums für HSM lautet die Frage deshalb nicht «wie viele Umdrehungen schafft die Spindel», sondern «wie ist die Struktur gebaut, die sie ruhig hält».
Worauf es bei der Bauweise ankommt
- Steifigkeit und Kompaktheit zugleich. Eine steife, aber sperrige Struktur verschiebt das Problem, sie löst es nicht.
- Tiefer Schwerpunkt über dem Maschinenbett. Weniger Kippmoment bei Richtungswechseln, weniger Schwingung, die gedämpft werden muss.
- Feststehendes Portal. Es dämpft am besten und punktet auch bei der thermischen Stabilität.
- Angegebene Beschleunigung, nicht nur Spitzengeschwindigkeit. Eine Maschine mit 100 m/min, die langsam beschleunigt, erreicht diesen Wert auf Bahnen mit vielen Richtungswechseln nie.
- Schutz von Führungen und Motoren. Vor allem bei abrasiven Werkstoffen: Er hält die Genauigkeit über die Jahre.
Wie die UHS Linear 500 gebaut ist
UHS Linear 500 ist für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung in 5 Achsen simultan ausgelegt, mit einem feststehenden Portal, das Schwingungen dämpft und Steifigkeit wie thermische Stabilität sichert.
Die Linearachsen erreichen 100 m/min bei 2 g Beschleunigung: Die Geschwindigkeit bleibt auch dort hoch, wo die Bahn ständig die Richtung wechselt. Die Spindel dreht bis 36.000 min⁻¹ mit 10 kW in S1 und HSK-E40-Aufnahme, der Schwenkrundtisch arbeitet mit A-Achse von +10° bis -120° und endlos drehender C-Achse, bis 210 min⁻¹.
Die Unterdruckkabine beherrscht Partikel und abrasive Werkstoffe bis 5 µm — damit der dynamische Teil der Maschine nicht am schmutzigen Teil der Arbeit scheitert.
Bringen Sie uns ein schwieriges Teil
Am schnellsten finden Sie am eigenen Werkstück heraus, ob die Bauweise Ihren Bearbeitungen gewachsen ist. Beschreiben Sie uns Werkstoff, Abmessungen, Stückzahl und heutige Taktzeit: schreiben Sie uns, wir antworten innerhalb eines Arbeitstages.