Vertikales Bearbeitungszentrum vom Portaltyp
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Vertikales Bearbeitungszentrum vom Portaltyp

Das GBX-42100U ist ein vertikales 5-Achsen-Portalbearbeitungszentrum mit einem festen-Tisch und einer erhöhten-Brückenstruktur; Die X--Achse nutzt einen Sattel, um einen Querträger im „Box-in--Kasten-Stil für die Längsbewegung entlang der Seitenbetten anzutreiben. Es verfügt über einen 3.000 × 10.000 mm großen Tisch mit einer Tragfähigkeit von 8.000 kg/m². Die Maschine ist mit einem IBAG AC-Doppel-Schwenkkopf ausgestattet, der direkt von Torquemotoren angetrieben wird und einen A-Achsen-Schwenkbereich von ±110 Grad, eine kontinuierliche C-Achsendrehung von ±360 Grad und eine Positionierungsgenauigkeit von 8 Bogensekunden bietet. Die Spindel erreicht eine maximale Drehzahl von 10.000 U/min, verwendet HSK-A100-Werkzeughalter und liefert ein Nenndrehmoment von 200 Nm (240 Nm im S6-Betrieb). Es läuft auf dem Siemens ONE-Steuerungssystem und unterstützt die 5-Achsen-Simultanbearbeitung. Die Maschine ist als hochpräzise 5-Achsen-Plattform für die Bearbeitung komplexer gebogener Teile mit besonders langen Verfahrwegen konzipiert und eignet sich für Anwendungen wie Strukturkomponenten für die Luft- und Raumfahrt, große Formen und Energieanlagen.
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Produkteinführung
 
Produktbeschreibung
 

Die Maschine verfügt über eine erhöhte Brückenkonstruktion mit festem Arbeitstisch. Alle Achsbewegungen erfolgen oberhalb des stationären Arbeitstisches. Längssättel am linken und rechten Bett tragen einen Kastenquerträger, der sich zusammen mit dem Stößel entlang der X-Achse bewegt. Die Maschine verfügt über eine starre geschlossene-Rahmenstruktur. Die Hauptkomponenten, einschließlich Bett, Arbeitstisch, linker/rechter Sattel, Querträger, Schlitten und Stößel, sind alle aus hochfestem Gusseisen im harzgebundenen Sandgussverfahren gegossen. Die X- und Y-Achsen verwenden Alpha-Zahnstangenantriebe mit zwei Zahnrädern zur Spielreduzierung. Die Z-Achse verwendet eine Präzisionskugelumlaufspindel mit großer Steigung und Stickstoffzylinder-Gegengewicht, um das Eigengewicht des Stößels auszugleichen. Auf der X--Achse (Innenseiten der linken/rechten Betten), der Y--Achse (Querträger) und der Z--Achse (Stößel) sind lineare Maßstäbe für eine vollständig geschlossene-Regelung installiert, die mechanische Übertragungsfehler in Echtzeit kompensiert. AlsVertikales Bearbeitungszentrum in PortalbauweiseDie Eilganggeschwindigkeiten erreichen 30/30/20 m/min. Der fünf--Achsen-Fräskopf unterstützt die Drehung in der horizontalen Ebene (C--Achse um die Z--Achse) und die Neigung in der vertikalen Ebene (A--Achse um die X--Achse bei C=0-Grad). Diese fünf Achsen werden vollständig CNC-gesteuert interpoliert.

 

 
Maschinenspezifikationen
 

Artikel

Einheit

Parameter

Bemerkungen

Arbeitstisch

Tischgröße

mm

3000×10000

 

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

10500/3000/1500

 

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

 

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-Zahnstange (doppeltes-Getriebe,-spielhemmend)

 

Z-Achsen-Kugelumlaufspindel spez.

-

6340

 

X/Y/Z-Achsenführungstyp

-

4-55 Schwerlast-Rollenführungen

 

Kontrollsystem

CNC-System

-

Siemens SIEMENS ONE

 

Maschinengenauigkeit(gemäß GB/T33150-2016)

Positionierungsgenauigkeit (X/Y/Z)

mm

0.04/0.023/0.012

 

Wiederholbarkeit (X/Y/Z)

mm

0.035/0.018/0.01

 

Andere

Anforderungen an die Stromversorgung

kVA

150

 

Luftdruckbedarf

kg/cm²

6-8

 

Grundfläche ca. (L×B×H)

m

16×7.8×6

 
 
Produktdetails
 

Ultra-Langer X-Achsenweg + vollständig geschlossene-Loop-Steuerung
Der Verfahrweg der X--Achse beträgt 10.500 mm bei einem 10.000-mm-Tisch. An den Innenseiten des linken und rechten Betts sind lineare Skalen angebracht, die die tatsächlichen Sattelpositionsdaten an das System zurückgeben. Die vollständig geschlossene -Regelung misst die tatsächliche physische Position und nicht die vom Motor-Encoder berechnete Position - und kompensiert Wärmeausdehnung und Spiel. Zahnstangenantriebe weisen über 10-Meter Verfahrwege eine erhebliche thermische Ausdehnung auf, - lineare Maßstäbe kompensieren dies in Echtzeit. Das System verwendet außerdem X-Achsen-Linearskalen, um Verschiebungsunterschiede zwischen den beiden Seiten zu überwachen und so die Synchronisierung der beiden Antriebsmotoren sicherzustellen.

 

Drehmomentmotor mit Direktantrieb, AC-Schwenkkopf
Der AC-Schwenkkopf verwendet Mepro-Torquemotoren für den Direktantrieb - jeweils einen Motor für die A- und C-Achse, ohne Zahnräder, Schneckengetriebe oder Riemen. Kein Spiel, kein Getriebeverschleiß, vibrationsfreier und geräuschloser Betrieb. Das Bremsmoment von 4000 Nm verhindert ein Durchhängen des Kopfes bei Stromausfällen oder Notstopps. Die A--Achse ±110 Grad bietet 5 Grad mehr als herkömmliche ±105 Grad und bietet so mehr Freiraum für strukturelle Seitenwandfasen in der Luft- und Raumfahrt sowie für die Bearbeitung von Formen mit tiefen Hohlräumen.

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Box-in-Box Symmetrischer Querträger
Der Querträger verfügt über eine symmetrische Kasten-in-Kastenstruktur -, in der der Stößel untergebracht ist und von vier Rollenführungen gehalten wird. Die Spindelmittellinie befindet sich in der geometrischen Mitte von Querträger und Stößel. Wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, ist die Wärmeausdehnung symmetrisch, was zu einer minimalen Verschiebung der Spindelmittellinie führt.

 

Dual-Gear Anti-Spielzahnstangenantrieb
Die X- und Y-Achsen sind mit zwei -Getriebeantrieben zur Spielreduzierung- ausgestattet. Auf jedem Sattel sind zwei Planetengetriebe montiert. - Beide Abtriebsräder kämmen mit der gleichen Zahnstange, versetzt um eine halbe Zahnteilung und mit Vorspannung, um Spiel zu vermeiden. Kein Bewegungsverlust beim Reversieren, keine Vibration beim Fräsen.

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Z-Achse Stickstoff-Gegengewicht
Stickstoffflaschen gleichen das Eigengewicht des Widders aus. Die Kugelumlaufspindel nimmt nur dynamische Lasten beim Beschleunigen/Verzögern auf, während statische Lasten von Stickstoffzylindern getragen werden, wodurch der Schraubenverschleiß reduziert wird.

 

Kühl- und Spanentfernungssystem
Externer Kühlmitteltyp. Späneförderer vom Schneckentyp -auf beiden Seiten des Betts transportieren die Späne zum vorderen Ende, wo ein Kratzförderer sie in einen Spänewagen entlädt. Der Schaltschrank ist mit einem Temperaturregler vom Typ Klimaanlage ausgestattet, um die Innentemperatur konstant zu halten und Feuchtigkeitsschutz, Vibrationsfestigkeit und EMI-Abschirmung zu bieten.

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Schmiersystem
 

Anwendung

Öltyp

Kapazität

Spezifikation

Nachfüllintervall

Kugelumlaufspindeln / Führungsbahnen / Gleitbahnen

Führungsöl

2L

ISO VG68

Nachfüllen basierend auf dem Alarmsignal für niedrigen Ölstand

 

Empfohlene Marken (optional):

ISO VG68: Führungsbahnöl Shell TONNA T68 oder Great Wall L-G68

Zentralisiertes automatisches Schmiersystem mit zeitgesteuerter und dosierter Ölversorgung, ausgestattet mit Sicherheitsalarmen für niedrigen Druck und niedrigen Ölstand. Die Schmierung des AC-Schwenkkopflagers und des Drehmomentmotors muss der von Mepro angegebenen Fettart und dem Wartungsplan entsprechen.

 

 
Anwendungen
 
01/

Aluminiumplatten und Stringer für die Luft- und Raumfahrt
Flugzeugrumpfpaneele, Flügelpaneele und Stringer sind oft mehr als 8 Meter lang und 2-3 Meter breit. Der 3000×10000 mm große Tisch nimmt Platten in voller Länge ohne Teilbearbeitung auf. DasVertikales Bearbeitungszentrum in PortalbauweiseHält das Werkstück während der Bearbeitung stationär und verhindert so eine Trägheitsverformung, die bei Konstruktionen mit beweglichen{0}}Tischen üblich ist -. Dies ist besonders wichtig für dünnwandige Teile in der Luft- und Raumfahrt. Ein Setup verarbeitet sowohl Innen- als auch Außenprofile, Taschen und Erleichterungslöcher. Die A--Achse ±110 Grad erreicht Kantenfasen und Dichtungsnuten. Der X{9}}-Achsenverfahrweg von 10.500 mm deckt die gesamte Panellänge ab, und die vollständig geschlossene Linearmaßstabsregelung stellt sicher, dass sich die Positioniergenauigkeit über einen langen Verfahrweg nicht verschlechtert.

02/

Große Automobilplattenformen
Seitenwände, Dachpaneele, Türverkleidungen und andere Stanzformen haben häufig eine Größe von mehr als 4 × 8 Metern. Der gleichzeitige Betrieb mit der Achse 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 ermöglichen die Bearbeitung tiefer Hohlräume und nahezu vertikaler Seitenwände mit minimaler Beeinträchtigung. Die geschlossene -Rahmenstruktur mit erhöhter Brücke sorgt für Steifigkeit und thermische Stabilität für eine kontinuierliche Formenbearbeitung über lange Zeiträume.

03/

Formen für Rotorblätter von Windkraftanlagen
Klingenformen sind lang und schmal -, oft über 10 Meter lang - und der 3000×10000 mm große Tisch passt perfekt. Formoberflächen sind komplex und erfordern ein 5-Achsen-Konturfräsen. DasVertikales Bearbeitungszentrum in PortalbauweiseMit 10.500 mm X-Achsenverfahrweg und 5-Achsenfähigkeit eignet es sich besonders gut-für extrem lange, gebogene Werkstücke wie Windturbinenschaufelformen.

04/

Großkomponenten für Schienenverkehr und Energie
Hochgeschwindigkeits-Untergestelle, Drehgestellrahmen und andere geschweißte Konstruktionen mit einer Länge von 8-10 Metern - Heckwellenhalterungen, Ruderhörner und andere Gussstahlkomponenten für die Schifffahrt - große Abmessungen, hohes Gewicht, mit großen Bearbeitungszugaben. Die erhöhte Brückenkonstruktion mit festem Tisch ist sicherer für geschweißte Bauteile mit ungleichmäßigen Schwerpunkten und instabiler Spannung. Der X-Achsen-Verfahrweg von 10.500 mm deckt die gesamte Werkstücklänge ab und erledigt alle Vorgänge in einer einzigen Aufspannung.

 
FAQ
 

1. Wie effektiv ist die lineare Regelung mit geschlossenem Regelkreis auf einer 10 Meter langen Strecke?

Sehr effektiv. Rack-Laufwerke weisen bei langen Verfahrwegen eine erhebliche Wärmeausdehnung auf. - Eine Temperaturänderung in der Werkstatthalle um 5 Grad führt zu einer Wärmeausdehnung von etwa 0,6 mm in einem 10-Meter-Rack. Ein halbgeschlossenes System (nur Motor-Encoder) kann diese Ausdehnung nicht erkennen, was zu Maßfehlern führt. Lineare Skalen messen direkt die tatsächliche Sattelposition und geben Daten zur thermischen Kompensation in Echtzeit an das System zurück. Darüber hinaus weisen Racksegmente Verbindungsfehler auf – lineare Maßstäbe kompensieren die Abweichung jedes Segments. Für ein 10 Meter langes Werkstück mit Anforderungen an die Positioniergenauigkeit von 0,04 mm sind lineare Maßstäbe unerlässlich.

2. Was ist der Vorteil der A--Achse ±110 Grad gegenüber ±105 Grad in der Produktion?

Die zusätzlichen 5 Grad helfen in zwei spezifischen Szenarien: Erstens verwenden Strukturteile in der 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.

3. Was ist der eigentliche Vorteil eines festen Tisches im Hochbrücken-Design?

Bei beweglichen Tischkonstruktionen wirkt sich das Gewicht des Werkstücks direkt auf die Trägheit und Reibung der Tischbewegung aus. - Schwerere Werkstücke erhöhen die Antriebslast der X-Achse- und verlangsamen die Beschleunigungs-/Verzögerungsreaktion. Bei erhöhten Brückenkonstruktionen ist der Tisch fixiert - alle Achsenbewegungen erfolgen oberhalb des Tisches. Egal wie schwer das Werkstück ist, die X/Y/Z-Antriebskräfte und die Dynamik bleiben gleich. Darüber hinaus können sich dünnwandige Teile oder geschweißte Komponenten beim Beschleunigen/Verzögern auf beweglichen Tischen verschieben oder verformen. - Feste Tische beseitigen dieses Risiko.

4. Unterstützt die Maschine die Automatisierungsintegration?

Ja. Unterstützt robotergesteuerte Be-/Entladesysteme sowie Inline-Inspektionssysteme für die automatische Messung und Werkstückkalibrierung während der Bearbeitung. Bietet die Möglichkeit zur Erweiterung der Produktion ohne Unterbrechung mit optionalen automatischen Be-/Entlade- und In-{4}Inspektion-Modulen. DasVertikales Bearbeitungszentrum in Portalbauweisemit festem Tischdesign eignet sich gut-für die Automatisierungsintegration - Die Werkstückposition ist fest, sodass die Lade-/Entladepositionen des Roboters nicht an Änderungen der Tischposition angepasst werden müssen.

 

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