Der übliche Aufbau einer CNC-Standbohr- und Fräsmaschine besteht aus einer einzelnen Säule mit einem seitlich montierten Spindelstock, um die Steifigkeit zu gewährleisten. Wichtige Komponenten wie Bett, Säule und Spindelkasten bestehen größtenteils aus Gusseisen.
Der verstellbare Drehtisch ermöglicht eine abgestufte Geschwindigkeitsanpassung durch Zahneingriff, und das Gleitrohr und die lineare Nut erreichen eine Steuergenauigkeit der axialen Verschiebung von ±0,02 mm. Die verbesserte Montagestruktur nutzt eine modulare Basis und ein Zwei-Wege-Gewindespindelantriebssystem, das mit dämpfenden Gummipads und Pufferfedern ausgestattet ist, wodurch die Bewegungs- und Befestigungszeit der Werkzeugmaschine auf weniger als 15 Minuten reduziert wird. Durch die Finite-Elemente-Simulation wurde bestätigt, dass die auf der Schwerkraftkompensation basierende Methode zur Genauigkeitskontrolle den Fehler „Kopf-nach unten“ des Stößels auf 0,01 mm/m reduzieren kann. Die Bewegung des Stößels im Spindelkasten, sein Eigengewicht und die Schnittkräfte können zu Verformungen (z. B. dem „Kopf-nach-unten“-Phänomen) führen und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigen. Strukturoptimierung durch Finite-Elemente-Analyse kann die Steifigkeit verbessern.
Um die Bewegungsgenauigkeit sicherzustellen, verwendet die Konstruktion der Werkzeugmaschine eine hydraulische Ausgleichsmethode, um das Gewicht des Spindelkastens auszugleichen und Änderungen im Schwerpunkt des Spindelkastens auszugleichen, die durch Stößelbewegung und Anbringung/Entfernung verursacht werden. Die Verformung der Eigengewichtsverformung der Bohrstange kann mithilfe der Y-Achsen-Verschiebungskompensation ausgeglichen werden.
Für die Bewegung entlang jeder Achse werden typischerweise hochpräzise Antriebs- und Führungstechnologien eingesetzt. Die X-, Y- und Z-Achsen nutzen hydrostatische Führungen mit geschlossenem-Kreislauf und konstantem-Durchfluss, die eine hervorragende Leistung und Beibehaltung der Genauigkeit bieten. Die
Um eine hochpräzise Bearbeitung zu erreichen, nutzt die Werkzeugmaschine umfassend hochpräzise vorgespannte Kugelumlaufspindelantriebe in Kombination mit hochpräzisen linearen Maßstäben, um eine vollständig geschlossene-Regelung zu erreichen und die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern.
