Arbeitsfläche vertikal

Bei einigen CNC-Bearbeitungszentren wird aus Platzgründen die Arbeitsfläche stark geneigt, annähernd vertikal, angeordnet.

Bis Mitte der 2000er Jahre waren CNC-Bearbeitungszentren mit vertikaler Arbeitsfläche ein reines Nischenprodukt. Sie basierten meist auf den bereits bei Maschinen mit horizontaler Arbeitsfläche bekannten Konstruktionsprinzipien und wiesen daher gravierende Nachteile auf.

Bereits in den 1990er Jahren begann die Firma Bre.Ma mit der Konstruktion von Maschinen, welche das Werkstück aufrecht bearbeiteten und deren Maschinengrundkörper und Bearbeitungsweise komplett neu und ausschließlich für vertikal stehende Werkstücke konstruiert war. Dabei wurde das Werkstück mittels Rollen und Kette gehalten und transportiert. Es handelte sich dabei jedoch um sehr leistungsfähige Industriemaschinen, welche entsprechend teuer waren und daher ebenfalls nur als Nischenprodukt existierten.

Mitte der 2000er Jahre tauchte erstmals eine Variante von Bearbeitungszentren auf, bei denen das Werkstück durch Greifzangen gehalten wurde. Diese Maschinen waren klein, flexibel und preisgünstig. Bald boten annähernd alle größeren Hersteller mindestens ein solches Modell an. Somit wurde ab etwa 2010 aus dem Nischenprodukt eine Bauform von CNC-Bearbeitungszentren, welche auch einen relevanten Marktanteil besitzt.

Vorteile

  • Maschinen mit vertikaler Arbeitsfläche haben bei gleichen Bearbeitungsmaßen einen deutlich geringeren Platzbedarf als liegende Bearbeitungszentren
  • Die manuelle Auflage von größeren Platten ist einfacher, da diese per Hand meist hochkant transportiert werden. Insbesondere, wenn beim Zuschnitt eine vertikale Plattensäge verwendet wird, kann ein deutlicher Vorteil bei der Werkstückübergabe entstehen.

Nachteile

  • Die Beschickung ist generell umständlicher, da die Werkstücke nicht von selbst aufliegen und ohne Vakuum durch eine zusätzliche Vorrichtung gehalten werden müssen. Meist befindet sich deshalb der Werkstücknullpunkt in einer der unteren Ecken und die Anschläge dienen bis zum Einschalten des Vakuums als Auflage. Dies funktioniert jedoch nur bei rechtwinkligen plattenförmigen Werkstücken.
  • Durch das Gewicht des Werkstücks entsteht immer eine Querkraft, welche die Vakuumsauger zusätzlich zu den Zerspanungskräften halten müssen. Daher sind bei vertikalen CNC-Bearbeitungszentren Werkstückgewicht und Zerspanungskräfte eingeschränkt oder müssen durch aufwändige Konstruktionen ausgeglichen werden.
  • Bei Verwendung von Blocksaugern müssen diese gegen Herunterfallen gesichert werden. Daher ist der Maschinentisch oft als Lochplatte ausgeführt, in welche die Sauger gesteckt werden können.
  • Maschinenbautechnisch ist diese Bauweise weniger vibrationsarm und steif als Maschinen mit liegendendem Maschinenbett.

Alternativbegriffe

  • Vertikal-CNC
  • stehende CNC

Bilder

Weeke BHX 200: Maschine mit vertikaler Arbeitsfläche und Greifzangen
WEEKE, 2014
Vertikales CNC-Bearbeitungszentrum
THEOREMA, 1999
Fixierung der Blocksauger mittels Lochplatte