Portal 5 Achsen
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Portal 5 Achsen

Dieses 5-Achsen-Portalbearbeitungszentrum GBX-4280U mit erhöhter Brücke verfügt über einen festen Arbeitstisch und eine erhöhte Brückenstruktur. Die X-Achse wird durch Sättel angetrieben, die den Box-in-Box-Querträger in Längsrichtung entlang der linken und rechten Maschinenbetten bewegen. Die Arbeitstischgröße beträgt 3000 x 8000 mm mit einer Tragfähigkeit von 8000 kg/m². Ausgestattet mit einem Mepro AC-Schwenkkopf mit Torquemotor-Direktantrieb, einem Schwenkbereich der A-Achse von ±110 Grad (5 Grad mehr als herkömmliche ±105 Grad), einer kontinuierlichen Drehung der C-Achse von ±360 Grad und einer Positionierungsgenauigkeit von 8 Bogensekunden. Spindeldrehzahl bis zu 10.000 U/min, HSK-A100-Kegel, Nenndrehmoment 200 Nm (240 Nm bei S6-40 %). Die Maschine läuft auf dem Siemens SIEMENS ONE CNC-System mit 5-Achsen-Simultanfähigkeit. Diese Maschine ist als hochpräzise 5-Achsen-Bearbeitungsplattform mit langem Verfahrweg für komplexe Oberflächenkomponenten positioniert und eignet sich für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt, große Formen und Energieausrüstung.
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Produkteinführung
 
Produktdetails
 

Die Maschine verfügt über eine erhöhte Brückenkonstruktion mit festem Arbeitstisch. Längssättel am linken und rechten Bett tragen einen Kasten-Querträger, der sich zusammen mit dem Stößel entlang der X-Achse bewegt. Die gesamte Struktur bildet einen geschlossenen starren Rahmen. Die Hauptkomponenten, darunter das Bett, der Arbeitstisch, die linken/rechten Sättel, der Kasten-in-Kasten-Querträger, der Querschlitten und der Frässtößel, sind alle aus hochfestem Gusseisen im harzgebundenen Sandgussverfahren gegossen und bieten eine gute Vibrationsdämpfung und thermische Stabilität. In der An den Innenseiten des linken und rechten Betts (X--Achse), am Querträger (Y--Achse) und am Stößel (Z--Achse) sind lineare Maßstäbe für eine vollständige Regelung mit geschlossenem Regelkreis installiert, die die Synchronisierung der beiden Antriebsmotoren auf der X--Achse gewährleisten. Die Z-Achse verwendet eine Präzisionskugelumlaufspindel mit großer Steigung und einem Stickstoffzylinder-Gegengewicht, um das Eigengewicht des Stößels auszugleichen. AlsPortal 5 AchsenDie Eilganggeschwindigkeiten der Maschine erreichen 30/30/20 m/min und kombinieren lange Verfahrwege mit hoher Effizienz.

 

 
Maschinenspezifikationen
 

Artikel

Einheit

Parameter

Bemerkungen

Arbeitstisch

Tischgröße

mm

3000×8000

 

Max. Tischbelastung

kg/m²

8000

 

T-Nutbreite × Teilung

mm

28×250

 

Bearbeitungsbereich

Abstand zwischen den Säulen (Freiraum)

mm

4200

 

Spindelnase zur Tischoberfläche

mm

200-1700

 

Verfahrweg der X/Y/Z-Achse

mm

8500/3000/1500

 

Geschwindigkeit

Eilgang der X/Y/Z-Achse

m/min

30/30/20

 

Schnittvorschub

m/min

20

 

AC-Schwenkkopf (Torquemotor-Direktantrieb)

Marke

-

Mepro

 

A/C-Achse max. Schwenkgeschwindigkeit

U/min

60/60

 

A/C-Achse max. Drehmoment

N.m

1060/1350

 

Nenndrehmoment der A/C-Achse (S1-100 %)

N.m

700/715

 

Bremsmoment der A/C-Achse

N.m

4000/4000

 

Positionierungsgenauigkeit der A/C-Achse

Bogensek

8"/8"

 

Schwenkbereich der A/C-Achse

Grad

±110 Grad /±360 Grad

A--Achse: 5 Grad mehr als herkömmliche ±105 Grad

Spindel

Spindelkegel

-

HSK-A100

 

Spindelgeschwindigkeitsbereich

U/min

Bewertet mit 2580 / Max. 10000

 

Spindelleistung (S1-100%)

kW

54

 

Spindeldrehmoment (S1-100 % / S6-40 %)

N.m

200 / 240

 

Antrieb und Führung

Antriebstyp der X/Y-Achse

-

Alpha-Rack (Doppel-Getriebe mit Anti-Spiel)

 

Z-Achsen-Kugelumlaufspindel spez.

-

6340

 

X/Y/Z-Achsen-Führungstyp

-

4-55 Schwerlast-Rollenführungen

 

Kontrollsystem

CNC-System

-

Siemens SIEMENS ONE

 

Maschinengenauigkeit(gemäß GB/T33150-2016)

Positionierungsgenauigkeit (X/Y/Z)

mm

0.035/0.023/0.012

 

Wiederholbarkeit (X/Y/Z)

mm

0.028/0.018/0.01

 

Andere

Anforderungen an die Stromversorgung

kVA

150

 

Luftdruckbedarf

kg/cm²

6-8

 

Grundfläche ca. (L×B×H)

m

13.5×7.8×6

 

 

 
Produktdetails
 
01/

X-Langer Verfahrweg der Achse + vollständig geschlossener Linearmaßstab-Loop-Steuerung
Der Verfahrweg der X--Achse beträgt 8500 mm bei einem 8000-mm-Tisch und deckt damit die gesamte Tischlänge für eine effektive Bearbeitung ab. An den Innenseiten des linken und rechten Betts (X--Achse), am Querträger (Y--Achse) und am Stößel (Z--Achse) sind lineare Maßstäbe angebracht. Positionssignale werden direkt an das CNC-System zurückgegeben und überwachen die tatsächliche Verschiebung beider Sättel in Echtzeit, um die Synchronisierung während des X-Achsenantriebs mit zwei Motoren sicherzustellen. Die vollständig geschlossene Regelung misst die tatsächliche Tisch-/Stößelposition, anstatt sich ausschließlich auf die Rückmeldung des Motor-Encoders zu verlassen, und kompensiert die Wärmeausdehnung und das mechanische Spiel von Zahnstangen und Kugelumlaufspindeln für eine höhere Positionierungsgenauigkeit bei langen Verfahrwegen.

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Z-Achse Stickstoff-Gegengewicht
Die Z-Achse nutzt die Stickstoffzylinder-Gegengewichtstechnologie - Stickstoffzylinder erzeugen eine nach oben gerichtete Kraft, um das Eigengewicht des Stößels und des Spindelkopfs auszugleichen-. Die Kugelumlaufspindel nimmt nur dynamische Lasten beim Beschleunigen/Verzögern auf, während statische Lasten von den Stickstoffzylindern getragen werden. Ein reduziertes Leerlaufdrehmoment bedeutet weniger Schraubenverschleiß und eine bessere langfristige Genauigkeitserhaltung. Keine Verzögerungsprobleme bei Gegengewichten oder hydraulischen Ausgleichssystemen, mit schnellerer Reaktion.

03/

Dual-Gear Anti-Spielzahnstangenantrieb
Die X- und Y-Achsen verwenden zwei -Getriebe zur Spielreduzierung-. Auf jedem Sattel sind zwei Planetengetriebe montiert, jedes mit einem gehärteten und geschliffenen Abtriebszahnrad - beide Zahnräder kämmen mit derselben Zahnstange. Die beiden Zahnräder werden beim Einbau um eine halbe Zahnteilung versetzt, wobei eine Vorspannung angelegt wird, um Spiel zu vermeiden. Kein Bewegungsverlust beim Reversieren, keine Vibrationen oder Werkzeugablenkung beim Fräsen aufgrund von Spiel.

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A-Achse ±110 Grad Schwenkbereich
Der Schwenkbereich der A--Achse dieses Wechselstromkopfes beträgt ±110 Grad und bietet damit 5 Grad mehr als die übliche Spezifikation von ±105 Grad. Der zusätzliche Bereich ist nützlich für Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt, bei denen einige Seitenwandfasen oder -winkel genau an der 105-Grad-Kante liegen - ±110 Grad erreichen sie, ohne das Werkstück neu zu positionieren. Bei Formen mit tiefen Hohlräumen ermöglichen die zusätzlichen 5 Grad eine steilere Annäherung des Werkzeugs an die Seitenwandböden, wodurch Störungen reduziert werden.

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4 Führungsbahnen auf allen Achsen
Die X-, Y- und Z-Achsen sind jeweils mit 4 robusten 55-mm-Rollenführungen ausgestattet. Die X--Achse hat zwei auf jeder Seite des Betts, die Y--Achse hat vier gleichmäßig verteilt auf dem Querträger und die Z--Achse hat eine auf jeder Seite des Stößels. Vier Führungsbahnen sorgen für eine breitere Lastverteilung, eine geringere Belastung der einzelnen Läufer und eine gleichmäßigere Bewegung.

06/

Spindel HSK-A100 + 10000U/min
Der HSK-A100-Werkzeughalter verfügt über zwei-Flächenkontakt für stabile Spannkraft bei hohen Geschwindigkeiten, geeignet für den Betrieb mit 10.000 U/min. Die Nennleistung der Spindel beträgt 54 kW mit einem Drehmoment von 200/240 Nm. Die Höchstgeschwindigkeit von 10.000 U/min ermöglicht die effiziente Bearbeitung von Aluminium und Verbundwerkstoffen, während niedrigere Geschwindigkeiten das Schruppen von Stahl ermöglichen.

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Anwendungen
 
  • Aluminium-Stringer und -Paneele für die Luft- und Raumfahrt: Flugzeugrumpfpaneele und Flügelpaneele sind oft mehr als 6 Meter lang und 2-3 Meter breit. Der 3000×8000 mm große Tisch nimmt Platten in voller Länge ohne Teilbearbeitung auf. AlsPortal 5 AchsenAuf der Maschine können mit einer Aufspannung sowohl Innen- als auch Außenprofile, Taschen und Erleichterungslöcher bearbeitet werden. Die A--Achse ±110 Grad erreicht Kantenfasen und Dichtungsnuten ohne sekundäre Winkelanpassungen. Der X--Achsenverfahrweg von 8500 mm deckt die gesamte Panellänge ab, und die vollständig geschlossene Linearskalensteuerung stellt sicher, dass sich die Positioniergenauigkeit auch über einen langen Verfahrweg nicht verschlechtert.
  • Große Automobilplattenformen: Seitenwände, Dachpaneele, Türverkleidungen und andere Stanzformen haben häufig eine Größe von mehr als 3 × 5 Metern. Der gleichzeitige Betrieb mit den Achsen ermöglicht das Schneiden von Seiten{3}} statt des Schneidens mit der Kugelspitze- und verbessert so die Oberflächenqualität. Der Verfahrweg der Z{6}}-Achse von ±110 Grad und die Schwenkbarkeit der A-Achse von ±110 Grad eignen sich für tiefe Hohlräume und nahezu vertikale Seitenwände.
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  • Formen und Werkzeuge für Rotorblätter von Windkraftanlagen: Klingenformen sind lang und schmal -, oft über 8 Meter lang - und der 3000×8000 mm große Tisch passt perfekt. Formoberflächen sind komplex und erfordern ein 5-Achsen-Konturfräsen. DasPortal 5 AchsenDie Konfiguration mit langem X-Achsen-Verfahrweg und 5-Achsen-Fähigkeit eignet sich besonders gut für lange, gekrümmte Werkstücke wie Windturbinenschaufelformen.
  • Großkomponenten für den Schienenverkehr: Untergestelle für Hochgeschwindigkeitszüge, Drehgestellrahmen und andere Schweißkonstruktionen mit einer Länge von 6-m erfordern das Fräsen der Montageflächen und das Bohren. Der X-Achsen-Verfahrweg von 8500 mm deckt die gesamte Werkstücklänge ab und erledigt alle Vorgänge in einer einzigen Aufspannung.
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FAQ
 

1. Was ist der tatsächliche Vorteil einer A--Achse von ±110 Grad gegenüber ±105 Grad in der Produktion?

Die zusätzlichen 5 Grad helfen in zwei spezifischen Szenarien: Erstens verwenden Strukturteile aus Aluminium für die Luft- und Raumfahrt manchmal 108 Grad -110 Grad Fasen oder Seitenwandwinkel - ±105 Grad können nicht erreicht werden, ohne das Werkstück neu zu positionieren oder einen Winkelkopf zu verwenden, während ±110 Grad sie direkt bearbeiten. Zweitens ermöglichen die zusätzlichen 5 Grad bei Formen mit tiefem Hohlraum, dass sich die Werkzeugachse steiler an die Seitenwände annähert, wodurch das Kollisionsrisiko verringert wird -, insbesondere bei der Verwendung kurzer Werkzeughalter und Werkzeuge mit großem Durchmesser, bei denen der Abstand gering ist.

2. Was ist der Unterschied zwischen der linearen Regelung mit vollständig geschlossenem-Loop und der halb-geschlossenen-Regelung?

Die halb-geschlossene-Regelung verlässt sich nur auf den Motor-Encoder, um die Drehungen zu zählen und indirekt die Tisch-/Stößelposition zu berechnen. Kugelumlaufspindeln und Zahnstangen weisen jedoch eine thermische Ausdehnung und ein mechanisches Spiel auf. - Die berechnete Position und die tatsächliche Position können unterschiedlich sein. Lineare Maßstäbe messen direkt die physische Position des Tisches oder Stößels und geben die tatsächlichen Daten an das System zurück. Das System vergleicht die Sollposition mit der tatsächlichen Position und nimmt Korrekturen in Echtzeit vor. Der Vorteil ist bei Maschinen mit langen Verfahrwegen deutlicher. - Wenn Änderungen der Betttemperatur zu einer thermischen Ausdehnung des Racks führen, wird dies durch die lineare Skala direkt kompensiert.

3. Warum beträgt der Verfahrweg der X--Achse 8500 mm, wenn der Tisch 8000 mm groß ist? Warum die zusätzlichen 500 mm?

Die zusätzlichen 500 mm bieten Platz für das Werkzeug und den Spindelkopf. Bei der Bearbeitung von Werkstückkanten muss sich die Spindelmittellinie über die Werkstückkante hinaus bewegen, damit das Werkzeug die Kante vollständig schneiden kann. Außerdem ist es beim Werkzeugwechsel erforderlich, dass die Spindel in eine Werkzeugwechselposition gefahren wird, oft außerhalb des Tischbereichs. Der Verfahrweg von 8500 mm stellt sicher, dass die Spindel für Kantenbearbeitung und Werkzeugwechsel etwa 250 mm über jedes Ende des Tisches hinausragen kann.

4. Wie lange dauert die Installation und Inbetriebnahme?

Die Maschine wird in Einzelteilen geliefert. Der Kunde kümmert sich um das Entladen und die Erstplatzierung gemäß den Anweisungen des Herstellers. Der Hersteller entsendet Installationstechniker für die Maschinenmontage, Nivellierung, Ausrichtungskalibrierung der gespleißten Führungsbahn, Installation und Einstellung des Linearmaßstabs, Systeminbetriebnahme und Probeschneiden. Die Installation und Inbetriebnahme dauert ca. 15–20 Arbeitstage (je nach Standortbedingungen und Maschinenlänge). Die Fundamentarbeiten müssen vor der Lieferung abgeschlossen sein und der Beton muss mindestens 28 Tage lang aushärten.

 

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