Ein Portalbearbeitungszentrum (oder Portalfräsmaschine, Portalmühle) ist eine charakteristische Werkzeugmaschine mit Doppelsäulenstruktur. Als Portal bezeichnet man die CNC-Fräsmaschine, die über dem Arbeitstisch hängt, um Bearbeitungsvorgänge durchzuführen. Die schnelle Bewegung des Portals macht diese Maschine besonders effizient. In diesem Artikel werden die grundlegende Struktur, die Funktionen und die Anwendungen erläutert. Wir werden auch den Unterschied zwischen der Portalmühle und ihren zweisäuligen Geschwistern besprechen.
Struktur
Der Aufbau der Portalmühle ist recht einfach. Es besteht aus der Portalmühle (samt zwei Stützsäulen) und dem Arbeitstisch. Der Arbeitstisch ermöglicht die Installation von Werkstückhaltesystemen wie Spannfuttern, Schraubstöcken usw. In der Portalfräse befindet sich die Bearbeitungsspindel. Das Portal enthält ein Antriebssystem (häufig einen Motor), um die Spindel zu bewegen und zu betreiben. Die Spindel kann sich frei entlang des Portals (Y-Achse) bewegen und das Portal kann sich frei entlang der Längsachse (X-Achse) des Arbeitstisches bewegen. Daher verfügt eine typische Portalfräse über mindestens zwei Bearbeitungsachsen.
Mehrachsenfähigkeit
Wie Sie vielleicht wissen, verfügt eine moderne Portalmaschine über mehr als zwei Achsen. Je mehr Achsen die Maschine hat, desto komplexere Schnitte kann sie an einem Werkstück ausführen. Im Gegensatz zu vertikalen oder horizontalen Bearbeitungszentren, die über mehr als eine Spindel verfügen, um eine mehrachsige Bearbeitung zu ermöglichen, verfügt eine Portalmaschine nur über eine Spindel und die Achsen werden ausschließlich von der Oberfräse bereitgestellt. Die dritte Achse ergibt sich normalerweise aus der Drehung der Spindel um die vertikale Achse. Dadurch kann das Schneidwerkzeug einen Punkt mit höherer Geschwindigkeit lokalisieren. Die vierte Achse wird durch die Schwenkkopfkonstruktion bereitgestellt. Die Spindel kann um bis zu 90 Grad geschwenkt werden, um die Seiten des Werkstücks zu schneiden. Diese beiden Achsen können auch durch einen schwenkbaren Rundtisch realisiert werden. Die fünfte Achse bezeichnet die Drehachse beim Schwenken der Spindel.
Schnellwechselwerkzeuge
Eine moderne Portalfräsmaschine ist nicht nur aufgrund der Freiheit, in mehreren Winkeln zu bearbeiten, leistungsstark, sondern auch aufgrund des Zubehörs, das ihre Effizienz steigert. Eines der wichtigsten Zubehörteile ist das Werkzeugschnellwechselsystem. Das Schnellwechselwerkzeugsystem wird im Fachjargon Quick Change Tooling genannt. Dabei handelt es sich um ein automatisiertes Baukastensystem, das einen schnellen Werkzeugwechsel an einer Maschine ermöglicht. Dies ist von Vorteil, da die Maschine mit minimalem Zeitaufwand zwischen den Vorgängen wechseln kann. Reduzierte Maschinenstillstandszeiten bedeuten eine höhere Produktivität.
Unterschied zwischen Gantry und Bridge
Die Portalfräsmaschine und die Brückenfräsmaschine haben einen sehr ähnlichen Aufbau. Das Überkopfportal sowie die Brücke mit Stützsäulen an beiden Enden verleihen diesen Maschinen ein türrahmenartiges Aussehen. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht in der Art und Weise, wie sie die Bewegung der X-Achse ermöglichen. Die gesamte Portalkonstruktion (Portal und Säulen) ist auf Seitenschienen montiert und frei beweglich. Andererseits ist die Brücke fixiert, während sich der Arbeitstisch entlang der Führungen bewegt.
Anwendungen
Zu den Vorgängen, die auf einem Portalbearbeitungszentrum ausgeführt werden können, gehören Fräsen, Plandrehen, Bohren, Bohren, Gewindeschneiden, Reiben usw. In dieser Hinsicht unterscheidet sich eine Portalmaschine nicht von einer Standard-Fräsmaschine. Aufgrund der Bettgröße können Portalmaschinen jedoch größere, längere und schwerere Werkstücke bearbeiten. Sie bearbeiten oft Werkstücke mit einer Länge und Breite von mehreren Metern und einem Gewicht von mehreren Tonnen. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft für die Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Militär-/Verteidigungsindustrie, die die Herstellung großer Gesenke/Formen erfordert.
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