Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren sind CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen, die mehrere Bearbeitungsverfahren in einem Arbeitsgang durchführen können. Sie kombinieren Fräsen, Bohren, Senken und Gewindeschneiden in einer einzigen Vorrichtung, wodurch ein Werkstück in einem Setup fertig bearbeitet werden kann. Die Programmierung erfolgt in der Regel über CNC-Steuerungen, oft mit CAM-Unterstützung, und erlaubt hohe Wiederholgenauigkeit.

Zu den Kernkomponenten zählen Spindel, Werkzeugwechsler (ATC), Achsenführung, Kühlschmierstoffanlage und die CNC-Steuerung. Typische Achsenkonfigurationen umfassen drei lineare Achsen (X, Y, Z) sowie optionale rotierende Achsen (A, B, C). Bearbeitungszentren gibt es als vertikale (VMC) oder horizontale (HMC Bauform; Horizontalbearbeitungszentren). Modulare Systeme ermöglichen zusätzliche Achsen, Palettensysteme oder automatisierte Werkstückwechsel.

Durch automatische Werkzeugwechsler und gegebenenfalls Paletten- oder Roboter-Automation können Bearbeitungszentren auch in der Serienfertigung betrieben werden. Werkzeugmagazine mit typischen Kapazitäten aus Dutzenden bis Hunderten von Werkzeugen erlauben schnelle Werkzeugwechsel und minimieren Rüstzeiten. Oft sind Sensorik, Spindelüberwachung und Berührungssensoren integriert.

Anwendungsbereiche finden sich in der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrt, dem Werkzeug- und Formenbau sowie in der Medizintechnik. Typische Werkstücke sind Bauteile mit komplexen Konturen und engen Toleranzen, die von groben Vorbearbeitungen bis hin zu fertigen Endbearbeitungen reichen.

Zu den Vorteilen von Bearbeitungszentren zählen geringe Rüstzeiten, hohe Produktivität, gute Oberflächenqualität und die Fähigkeit, komplexe Geometrien mit mehreren Achsen zu bearbeiten. Herausforderungen sind die Investitions- und Betriebskosten, die Notwendigkeit qualifizierter Programmierer und regelmäßiger Wartung sowie das Risiko technischer Stillstände.

Die Programmierung erfolgt in der Regel mittels G-Code direkt im CNC-Controller oder über CAM-Software, wobei Simulation und Verifikation oft Teil des Workflows sind. Wartung umfasst regelmäßige Kalibrierung, Kühlmittel- und Schmierstoffmanagement, Spindel- und Führungsprüfungen sowie Sicherheitsprüfungen.