Ein Metall-Bearbeitungszentrum (kurz: BAZ) wird eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine genannt, die dafür ausgelegt ist, Werkstücke mit komplexen prismatischen Geometrien mit einer einzigen Aufspannung zu bearbeiten. Bearbeitungszentren sind mit Werkzeugen für verschiedene spanende Fertigungsverfahren ausgestattet, insbesondere Fräsen und Bohrer.
- Bearbeitungszentren dienen der Bearbeitung komplexer prismatischer Geometrien
- Kennzeichnend für diese Maschinen ist ihr hoher Automatisierungsgrad
- Zu diesem gehört insbesondere ein selbständiger Werkzeugwechsel
Charakteristisch für ein Bearbeitungszentrum ist der hohe Automatisierungsgrad, der sowohl den automatischen Werkzeugwechsel als auch einen vollständig automatisierten Bewegungsablauf einschließt.
Aufbau eines Bearbeitungszentrums
DMG Mori - Horizontal BAZ im Einsatz
Bearbeitungszentren besitzen eine Hauptspindel, die sie selbsttätig aus einem Werkzeugmagazin bestücken. Eine numerisch gesteuerte Bewegung zwischen Hauptspindel und Werkstück ist geradlinig auf mindestens drei CNC Achsen möglich. Heutzutage sind CNC 5-Achs-Bearbeitungszentren vielerorts im Einsatz. Zusätzlich können rotatorische Bewegungsachsen vorhanden sein.
Anhand der Lage der Hauptspindel unterscheiden sich:
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horizontale Bearbeitungszentren und
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vertikale Bearbeitungszentren
Kann die Werkzeugmaschine die Lage der Hauptspindel ebenfalls ändern, dann kennzeichnet dies ein Universal-Bearbeitungszentrum.
Kenngrößen für den Vergleich von Bearbeitungszentren sind:
- die Anzahl und die Art der CNC Achsen
- die Anzahl der Werkzeuge im Magazin
- der Drehzahlbereich und die Schnittleistung
- die Abmessungen von Arbeitswegen
- die Abmessungen des Werkstücktisches sowie dessen Belastbarkeit
- das Auflösungsvermögen der Antriebe
- die Einfahrtoleranz
Als Werkzeugspeicher kommen bei einem CNC Bearbeitungszentrum Teller- und Kettenmagazine zum Einsatz. Nach der Lage der Werkzeuge unterscheiden sich stern- und trommelförmige Magazine, die Fügerichtung ist parallel und senkrecht zur Magazinachse möglich. Zur Verkürzung der Nebenzeiten setzen CNC Bearbeitungszentren für das Umrüsten der Werkzeuge anstelle von Einfachwechslern auch Doppelwechsler ein, die gleichzeitig je ein Werkzeug aus dem Magazin und der Hauptspindel entnehmen können.
Die Nebenzeiten für das Be- und Entladen sowie das Einspannen der Werkstücke lassen sich durch Palettensysteme reduzieren. Hierbei werden die Werkstücke ausserhalb des Arbeitsraums auf Paletten gespannt, die vom Bearbeitungszentrum selbsttätig transportiert werden. Hierdurch kann der Werkstückwechsel weitgehend parallel zur Bearbeitung erfolgen.