„Erfassung der Trends sowie des Standes der Technik und Forschung bei Werkzeugmaschinen am Beispiel Fräsmaschinen“

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Erklärungen

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Ich bin damit

dass die TU Darmstadt das Urheberrecht an meiner Studienarbeit zu wissenschaftlichen Zwecken nutzen kann.

Kurzfassung / Abstract

Nach Beeenden der Arbeit ist eine zusätzliche, kurze Zusammenfassung, d.h. eine Kurzfassung, zu formulieren (etwa eine halbe DIN-A4 Seite), aus der die wesentlichen Schwerpunkte und Ziele der Arbeit hervorgehen.

Des Weiteren sind für die angefertigte Arbeit 3 Stichwörter zu vergeben, welche die künftige EDV-Recherchierbarkeit der Arbeit ermöglichen. Das erste Stichwort beschreibt das Themengebiet der Arbeit (bspw. Werkzeugmaschine, Technologie, Produktionsmanagement u.ä.) Hinweis: Die Schlagwörter sollten keine Begriffe aus dem Titel der Arbeit beinhalten, da diese von der Bibliotheks-Datenbank automatisch vergeben werden.

Abstract und Keywords stellen die englische Übersetzung dieser Punkte dar, und sind nach Absprache mit dem Betreuer anzugeben.

Die Kurzfassung ersetzt nicht die obligatorische Zusammenfassung am Ende der Diplomarbeit.

1 Einleitung

1.1 Die historische Entwicklung der modernen Werkzeugmaschinen

Die Geschichte der Werkzeugmaschinen begann etwa 1712, als Thomas Newcomen die erste Dampfmaschine erfand, die der Grundstein für die Entwicklung von Werkzeugmaschinen, mit denen metallische Werkstücke bearbeitet werden konnten, war. [2]

Der englische Erfinder John Wilkinson baute etwa 1775 eine Horizontalbohrmaschine für die Bearbeitung der Innenflächen von zylindrischen Teilen und damit begann die Geschichte der modernen Werkzeugmaschinen. Henry Maudslay entwickelte etwa 1794 die erste Bettdrehmaschine. Die weitere Verbreitung der Werkzeugmaschinen wurde von Joseph Whitworth dadurch, dass er 1830 Messinstrumente erfand, mit denen man auf einen Millionstel Zoll genau messen konnte, fortgesetzt. Die Erfindung von Whitworth war deshalb so wertvoll, weil für die spätere Massenproduktion von Geräten mit austauschbaren Teilen genaue Messverfahren unverzichtbar waren.

In Europa und den USA wurden fast gleichzeitig die frühesten Versuche stattgefunden, um austauschbare Teile herzustellen. Dafür wurden in erster Linie Koordinatenfeilanlagen, mit denen man per Hand Teile mit im Wesentlichen identischen Abmessungen herstellen konnte, eingesetzt. Etwa 1798 erhielt der amerikanische Erfinder Eli Whitney einen Regierungsauftrag zur Produktion von 10000 Armeegewehren, deren Teile austauschbar sein mussten , deswegen geht Das erste tatsächliche Massenproduktionsverfahren auf Whitney zurück.

Im 19. Jahrhunderts konnte man mit gewöhnlichen Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Stoßmaschinen, Hobelmaschinen, Schleifmaschinen und Sägen sowie mit Fräs-, Räum- und Bohrmaschinen bereits eine relative hohe Maßgenauigkeit erreichen.

Nach 1920 spezialisierte sich der Anwendungsbereich einzelner Werkzeugmaschinen. Von 1930 bis 1950 ist man gelungen, leistungsfähigere und stabilere Werkzeugmaschinen zu bauen, um den inzwischen verfügbaren verbesserten Schneidstoffen Rechnung zu tragen.

Anfang des 20. Jahrhunderts konnte man größere Werkzeugmaschinen bauen und zudem ihre Genauigkeit erhöhen.

Die spezialisierten Werkzeugmaschinen haben eine sehr kostengünstige Herstellung normierter Teile ermöglicht. Diese Maschinen konnten nicht auf die Produktion verschiedenartiger Teile oder auf geänderte Normen umgestellt werden, sie waren wenig anpassungsfähig. Daher versuchte man Werkzeugmaschinen zu entwickeln, die äußerst flexibel und genau sind und an eine Steuerung mittels Computer angepasst werden können. Diese Maschinen und auch komplex gestaltete Produkte kostengünstig sind inzwischen überall in Gebrauch. [13]

1.2 Allgemeines über Werkzeugmaschinen

„Eine Werkzeugmaschine ist eine Arbeitsmaschine, die ein Werkzeug an einem Werkstück unter gegenseitiger bestimmter Führung zur Wirkung bringt“. [5]

Werkzeugmaschinen und den Betriebsmitteln (Werkzeuge, Vorrichtungen, Mess- und Prüfmittel) ist ein Teil von den Fertigungsmitteln. Sie sind notwendig, um eine Fertigung im Bereich der Produktionstechnik aufrecht zu erhalten.

Mit den Werkzeugmaschinen kann man Werkstücke aus festen Materialien (z. B. Metall) zu verschiedenen Produkten verarbeiten. Die gewünschte Form erfolgt, indem man Material vom Werkstück mit Hilfe eines auf der Maschine angebrachten Werkzeugs abgetragen (z.B. Fräsen) oder es in die gewünschte Form gepresst wird.

Die gegenseitige Führung von Werkstück und Werkzeug (Richtung in der ich fräsen darf) und die Richtung, mit der beide während der Bearbeitung zueinander bewegt werden (Winkel wie man fräsen darf) sowie die Geschwindigkeit sind die entscheidende Punkte bei der Fertigung.

Werkzeugmaschinen werden zur Herstellung von Maschinen- oder Werkzeugteilen eingesetzt und gehören zu den wichtigsten Grundlagen der modernen Industrie. [13]

Nach DIN 69 651/1.2/ ist eine Werkzeugmaschine definiert als:

„Mechanisierte und mehr oder weniger automatisierte Fertigungseinrichtung, die durch relative Bewegung zwischen Werkstück und Werkzeug eine vorgegebene Form am Werkstück oder eine Veränderung einer vorgegebenen Form an einem Werkstück erzeugt“ [4]

1.3 Einteilung der Werkzeugmaschinen

Die Werkzeugmaschinen unterteilt man üblicherweise nach:

¨ Arbeitsverfahren (siehe Abb.1)

Hierbei unterscheidet man zwischen:

a) Werkzeug für die spanlose Formgebung

* Hämmer

* Pressen

* Biegemaschinen

* Scheren

* Ziehmaschine

b) Werkzeug für die spannende Formgebung

* Drehmaschinen

* Hobelmaschinen

* Fräsmaschinen

* Schleifmaschinen

* Sägmaschin

¨ Einsatzbreite (Universalmaschinen, Mehrzweckmaschinen, Sondermaschinen)

Anwendungsfeld (Maschinen für Einzelfertigung, Kleinserienfertigung, Massen-

Fertigung)

¨ Technolgiebezogene Merkmale (z.B. weg-, kraft- und energiegebundene Um-

Formmaschine

¨ Lage der Hauptspindel (horizontal, vertikal, Überkopf)

¨ Bauart (z.B. Frontdrehmaschinen, Schrägbettdrehmaschinen usw.)

¨ Steuerungstechnik (manuell, konventionell, NC-Gesteuerte)

¨ Automatisierungsgrad

¨ Einbindung in den Fertigungsprozess (Einzelmaschine, Mehrmaschinensystem

Transferstraßen)[3]

Abbildung 1 Klassifizierung von Werkzeugmaschinen nach den Fertigungsverfahren[1][5]

1.4 Allgemeines über Fräsen

„Fräsen ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmten Schneiden. Die meist mehrzahnigen Werkzeuge führen eine kreisförmige Schnittbewegung aus. Die Schnittbewegung wird durch eine Rotation des Werkzeuges erzeugt.

Die Vorschubbewegung ist senkrecht oder schräg zur Drehachse des Fräsers gerichtet. Dadurch können beliebig geformte Werkstückflächen bis auf wenige Ausnahmen erzeugt werden“. [5]

Das Fräsen erfolgt mit mehrschneidigen Werkzeugen, und ist durch eine diskontinuierliche Spanabnahme (rhythmisch wiederkehrende Spanunterbrechung und Schnittkraftschwankung) gekennzeichnet. Das Werkzeug führt die rotierende Hauptbewegung aus. [13]

Beim Fräsen werden ebene und gekrümmte Flächen an Werkstücken durch ein meist drehendes, mehrschneidiges Werkzeug, den Fräser, hergestellt. Dabei wird üblicherweise die Zustell- und Vorschubbewegung vom Werkstück ausgeführt. Die Schneiden sind nicht immer im Eingriff, der Spanungsquerschnitt und damit die Zerspankraft bleiben nicht gleich. Dabei müssen die einzelnen Schneiden weniger Zerspanwärme aufnehmen und die Späne können besser abgeführt werden, das hat den Nachteil, dass leicht Erwärmung- Abkühlung und Schwingungen entstehen, die für Werkzeug, Werkstückoberfläche und Maschine schädlich sind. [14]

Verschiedene Merkmale beeinflusst der Fräsvorgang z.B.

- die Art und die Leistung der zu Verfügung stehenden Fräsmaschinen.

- das Fräswerkzeug und dessen Schnittbedingungen.

- das zu fräsenden Werkzeug, der Stabilität und Form des Fräsens.

Je nach der Art der Erzeugung ebener Flächen unterscheidet man zwischen Stirnflächen Umfangsfräsen und Stirnumfangsfräsen. [6]

2 Fräsmaschinen

Durch die Fräsmaschinen werden die spanende Bearbeitung mit umlaufenden, ein- oder mehrschneidigen Werkzeugen gedient. Sich fortlaufend ändernde Zerspankräfte werden nach Größe und Richtung durch die Zahneingriffverhältnisse entstanden. Fräsmaschinen setzen hohen statischen und dynamischen Beanspruchungen aus.

Die Zerspanbedingungen, die bei der Bearbeitung eines Werkstückes anwendbar sind, werden durch das schwächste Element im Kraftfluss zwischen Maschine, Werkzeug, Werkstück und Spannvorrichtung bestimmt.

hohe geometrische Genauigkeit und Spielfreiheit der Führungen und Vorschubantriebe sind zur Erzeugung von winkeligen, ebenen und formtreu gewölbten Schnittflächen, sowie von einer guten Widerholgenauigkeit beim Positionieren, verlangt. [1][17]

Wegen der Vielfältigkeit der Bearbeitungsaufgaben haben sich bei den Fräsmaschinen entsprechende Grundbauformen entwickelt. Diese Grundbauformen sind auf der Art der Bearbeitung und die Werkstückgrößen zusammengepasst. [3]

2.1 Fräsverfahren

Die Einteilung der Fräsverfahren nach DIN 8589 Teil 3 ist in Abb. 2.1

Dargestellt.

Abbildung 2.1 Einteilung der Fräsverfahren [27]

Unterscheidung nach den Fräsverfahren :

Planfräsen zur Erzeugung von ebenen Flächen z.B Dichtungsflächen von Flanschen, Motor- oder Getriebegehäusen, Führungsbahnen von Werkzeugmaschinen usw. durch eine geradlinige Vorschubbewegung. und ordnet sich in Umfangs-Planfräsen (Walzenfräser), Stirn-Planfräsen (Messerkopf), Stirn-Umfangsfräsen (Walzenstirnfräser oder Schaftfräser). (siehe Abb.2.2)[18]

Stirn-Umfangsplanfräsen

Wälzfräsen zur Erzeugung von Zahnrädern oder Keilwellen. Die Fräsachse ist beim Walzfräsen parallel zur bearbeiteten Fläche des Werkstücks. Der Wälzfräser arbeitet nur mit den Umfangsschneiden und hat eine profilierte Zahnform. Die Belastung von Werkzeug und Maschinen ist ungleichmäßig wegen des ungleichmäßigen Spans (siehe Abb.2.3). [1]

Ein Fräser mit Bezugsprofil kann beim Wälzfräsen eine mit der Vorschubbewegung simultane Wälzbewegung ausführen. Dabei wälzen Werkzeug und Werkstück in der Verzahnmaschine so miteinander wie zwei fertigverzahnte Räder in einem Getriebe. [7]

Profilfräsen beim Profilfräsen Verwendet man ein Werkzeug mit werkstückgebundener Form zur Erzeugung von Führungen mittels Längs-Profilfräsen mit geradliniger Vorschubbewegung des Fräsers, Formprofilfräser mit beliebiger, zwei- oder dreidimensionaler Fräservorschubbahn und Rund-Profilfräsen mit kreisförmiger Vorschubbewegung des Fräsers. Es bildet sich das Profil des Werkzeuges auf dem Werkstück ab (Abb.2.4). [7][18]

Bild schraubenfräser.jpgSchraubfräsen zur Erzeugung von Spindeln, Gewinden oder Zylinderschnecken. Beim Schraubfräsen entstehen unter wendelförmiger Vorschubbewegung schraubenförmige Flächen am Werkstück (Abb.2.5). [7]

Rundfräsen zur Erzeugung zylindrischer Flächen mittels Außen-Rundfräsen und Innen-Rundfräsen (siehe Abb.2.6). Beim Rundfräsen rotiert zusätzlich zum Werkzeug auch das Werkstück Beispiele: große Bohrungen, lange Druckwalzen. Rundfräsen gliedert sich in Umfangs-Rundfräsen(Die Werkzeugachse ist parallel zur Zylinderachse), Stirn-Rundfräsen(Die Werkzeugachse steht senkrecht zur Zylinderachse) und Stirnumfangs-Rundfräsen(Die Werkzeugachse steht senkrecht oder ist parallel zur Zylinderachse) (Abb.2.6) [18]

Innen-Rundfräsen Außen-Rundfräsen Stirn-Umfangsrundfräsen

Formfräsen (auch Kopierfräsen, Profilfräsen oder Gesenkfräsen genannt) werden durch Bohr-Fräsbearbeitung komplizierte Formen, Kammern und gewölbte Flächen gefräst. Zur Herstellung beliebiger räumlicher Flächen mittels Freiformfräsen(durch Drehen des Handrades) (Gravieren), Nachformfräsen(durch eine Schablone), kinetische Formfräsen(durch Kurvenscheibe, Trommelkurven, Getriebe) und NC-Formfräsen(durch das NC-Programm der Steuerung) (siehe Abb.2.7). [18]

Abbildung 2.7 Formfräsen [7]

Schlagzahnfräsen zur Erzeugung von ebenen Flächen. Der Fräser hat nur eine Schneide und kann auch bei einem Winkelfehler der Frässpindel, bei Spiel in der Frässpindel, bei wechselnden Schnittkräften, oder bei nicht exakt gleich langen Fräserzähnen (Messerkopf) hohe Oberflächengüten erzeugen. [19]

2.1.1 Gleichlauffräsen

Der Fräser führt die Kreisförmige Schnittbewegung und das Werkstück die geradlinige Vorschubbewegung aus.

Beim Gleichlauffräsen (Abb.2.8) sind die Richtung der Schneide des rotierenden Werkzeugs und die Richtung des Vektors der Vorschubsrichtung gleichgerichtet. Beim Gleichlauffräsen wird absolute Spielfreiheit bzw. hohe Steifigkeit der Vorschubeinheit von der Vorschubeinrichtung des Schlittens der Werkzeugmaschine erfordert. Dabei sind die erreichbaren Oberflächengüten besser und der Freiflächenverschleiß im Allgemeinen geringer. [9]

Die Verarbeitung wird mit der größten Spandicken und damit mit ausreichender Spanungsdicke beginnen, so dass es zu einem steilen Kraftanstieg beim Eintritt in das Werkstück kommt. An das Werkzeug wird das Werkstück angezogen und auf die Tischfläche gepresst. Die absolute Spielfreiheit bzw. hohe Steifigkeit der Vorschubeinheit vermeidet ein ruckartiges Einziehen des Werkstücks in das Werkzeug (Rattern). Alle modernen Bearbeitungsmaschinen mit Kugelumlaufspindeln erfüllen diese Bedingung und das ist die günstigere Bearbeitungsvariante für moderne Schneidstoffe .Bei einigen Anwendungen, wie z.B. dem Hartfräsen, ist das Fräsen im Gleichlauf sogar die einzig erfolgversprechende Bearbeitungsart. [20][9]

Vorteile:

- längere Werkzeugstandzeiten zu erwarten

- Große Schnitttiefen möglich

Nachteile:

- Bei konventionellen Fräsern besteht die Gefahr des Einhakens

2.1.2 Gegenlauffräsen

Beim Gegenlauffräsen (Abb.2.9) sind die Richtung der Schneide des rotierenden Werkzeugs und die Richtung des Vektors der Vorschubrichtung einander entgegengerichtet. Der Schnittvorgang wird mit Spanungsdicke Null(die Schneide will dem Werkstück ausweichen und „drückt“) beginnen. Die Schnittkraft, die dabei entsteht wirkt entgegen der Vorschubkraft. Beim Gegenlauffräsen wird eine stabile Aufspannung des Werkstücks auf den Maschinentisch erfordert, so dass ein Abheben verhindert werden können. [20] [9]

Vorteile:

- Beim Gegenfräsen wird das Einhaken des Fräsers verhindert

- Ausreißen des Werkstücks möglich

Nachteile:

- kürzere Werkzeugstandzeiten

Fazit: In der Praxis wird Gleichlauffräsen mehr als Gegenlauffräsen bevorzugt angewendet.

Ausnahmen:

- Bearbeitung harter Werkstückoberflächen, z.B. Gusshaut, Schmiedehaut, die beim Gegenlauffräsen von unten heraus aufgebrochen wird.

- Herstellung tiefer, schmaler Nuten, da die Späne beim Gegenlauffräsen leichter entfernt werden können[18]
2.2 Fräswerkzeuge

Nach den vielseitigen Einsatzmöglichkeiten der Fräsverfahren ist eine Vielzahl von Werkzeugen entwickelt worden. Die Fräswerkzeuge unterschieden sich im Wesentlichen durch ihren Anwendungszweck. [1]

Die Fräswerkzeuge unterteilt man üblicherweise nach:

¨ Dem Zweck: Nuten- , Prismen- oder Formfräsen.

¨ Dem Werkzeugaufbau: Vollfräser oder Wendeplattenfräser.

¨ Dem Mitnahme: Aufsteckfräser oder Schaftfräser.

¨ Der Anordnung der Zähne: Mantelschneiden, Stirnschneiden

¨ Der Form der Zähne: Spitzverzahnte und hinterdrehte Fräser

¨ Der Form des Meridians: Zylindrischer Fräser, Kegelfräser, Profilfräser

¨ Dem Verlauf des Zähne: Gerade oder schraubenförmig gerichtete Zähne.[1][18]

Arten von Fräswerkzeugen:

Ø Fräsköpfe/Eckfräser und Planfräser (Abb.2.10):

Der Fräskopf ist als aufsteckbarer Stirnfräser gekennzeichnet, dessen Hauptschneiden stirnseitig liegt d.h. seine Hauptaufgabe eine ebene Fläche zu erzeugen. Mit dem Eckfräser können Absätze hergestellt oder Bohrungen erweitert werden.

Sie besitzen folgende Eigenschaften:

¨ Sie haben stirnseitig in der Regel zwischen 5-50 Schneiden in Form von Schneidplatten.

¨ Die erzeugte Oberfläche und die Fräsachse stehen senkrecht zueinander.

¨ Sie haben eine zentrische Bohrung, die zur Zentrierung und Aufnahme dient.

¨ Die radiale Mitnahme erfolgt über eine Quernut.

¨ Sie ermöglichen hohe Zerspanungsleistungen.

Eckfräser Planfräser

Anwendungsgebiete:

¨ Einsetzen auf Waagrecht- und Senkrechtfräsmaschinen ist möglich.

¨ Mit Planfräsköfen oder Eckfräsköpfen können ebene Flächen erzeugt werden.

¨ Mit Eckfräsköpfen werden rechtwinkeliger Absätze hergestellt und Nuten gefertigt.

¨ Mit runden Schneidplatten und Eckfräsköpfen können Freiformflächen hergestellt werden.18]

Ø Schaftfräser (Abb.2.11):

Die Schaltfräser besitzen als wesentlichen Kennzeichen einen integrierten Schaft, der in einer Fräseraufnahme eingesetzt wird.

Sie besitzen folgende Eigenschaften:

¨ Sie haben eine zylindrische Umfangsfläche mit 2-8 Schneiden und Stirnschneiden.

¨ Sie sind meist spiral- aber auch geradgenutet.

¨ Die radiale Mitnahme erfolgt über den meist zylindrischen Schaft mit/ohne Spannfläche

Schafteckfräser Schaftschruppfräser

Anwendungsgebiete:

¨ Einsetzen auf Waagrechte- und Senkrechtefräsmaschinen ist möglich.

¨ Offener und geschlossener Nuten können erzeugt werden.

¨ Mit dem Langlochfräser können Bohrungen hergestellt werden.

¨ Aller metallischen Werkstoffe können verarbeitet werden.

Ø Scheibenfräser (Abb.2.12):

Scheibenfräser sind Fräser, die eine Form von Scheiben haben und ihre Breite ist im Vergleich zum Durchmesser gering.

Sie besitzen folgende Eigenschaften:

¨ Sie haben Umfangsschneiden und mindestens an einer Stirnseite Schneiden.

¨ Zwei oder drei Flächen werden gleichzeitig hergestellt.

¨ Die radiale Mitnahme erfolgt über Längsnut oder eine stirnseitige Quernut.

¨ Scheibenfräser werden von einem Fräsdorn aufgenommen.

Anwendungsgebiete:

¨ Einsetzen auf Waagrecht- oder Senkrecht-Fräsmaschinen ist möglich.

¨ Ebene Flächen, oder rechtwinkeliger Absätze können hergestellt werden.

¨ Nuten geringer Tiefe und großer Tiefe können mit geradverzahnten oder mit kreuzverzahnten Scheibenfräser gefertigt werden.

¨ Mit Scheibenfräsern geringere Schnittbreite(Trennflächen) können Material getrennt werden.

Ø T-Nutenfräser (Abb.2.13):

Nutenfräser dienen speziell der Herstellung von Nuten und daher Formfräser.

Sie besitzen folgende Eigenschaften:

¨ Sie sind gerad-, kreuz- oder pfeilverzahnt.

¨ Sie haben Umfangsschneiden und an jeder Stirnseite Schneiden.

¨ Drei Flächen werden gleichzeitig erzeugt.

¨ Sie ermöglichen eine hohe Produktivität.

¨ Nutenfräser werden von einem Fräsdorn aufgenommen.

Abbildung 2.13 T-Nutenfräser [10]

Anwendungsgebiete:

¨ Einsetzen auf Waagrecht- und Senkrecht-Fräsmaschinen ist möglich.

¨ Rechtwinkeliger Absätze können erzeugt werden.

¨ Nuten großer Tiefe mit kreuzverzahnten Nutenfräser können gefertigt werden.

¨ Aller metallischen Werkstoffe können verarbeitet werden.

2.3 Bauformen und die wichtigsten Ausführungsarten(Typen) von Fräsmaschinen

Die Fräsmaschinen werden nach folgenden Kriterien gebaut:

Ø Die Lage der Hauptspindel: waagerechte ,senkrechte oder schwenkbare Spindel.

Ø Der konstruktive Aufbau des Gestells (Bett, Konsole, Portal).

Ø Die Art und die Anordnung des Tisches (Werkstückträger).Große, schwere Werkstücke werden auf Maschinen bearbeitet, die die Vorschubbewegungen durch das Werkzeug ausführen lässt. Kleinere Werkstücke werden mit Vorschubbewegungen des Tisches bei fester Lage der Arbeitsspindel bearbeitet, wenn keine anderen Forderungen dagegen sprechen.

Ø Die Zuordnung der Bewegungsachsen.

Ø Die Lage der Bewegungsachsen.

Ø Die Art der Steuerung: von Hand, verschiedene Kopiersteuerung, NC-Steuerung. [4][5]

Wegen der Vielfältigkeit der Einsatzvarianten gibt es viele unterschiedliche Bauarten von Fräsmaschinen.

Je nach Bauformen unterteilt man die Fräsmaschinen üblicherweise nach:

¨ Bettfräsmaschinen

¨ Konsolfräsmaschinen (Waagrecht- und Senkrech-Konsolfräsmaschinen)

¨ Langfräsmaschinen.

¨ Portalfräsmaschinen.

¨ Ständerfräsmaschinen.

¨ Kreuztischfräsmaschinen.

¨ Bohr- und Fräsmaschinen.

¨ HSC (High speed-Cutting) Fräsmaschinen.

¨ Sonderfräsmaschinen z.B. Gewindefräsmaschinen oder Wälzfräsmaschinen.

3 Konstruktiver Aufbau der Fräsmaschinen

Die Fräsmaschinen werden aus unterschiedlichen Gesichtspunkten wie z.B. nach konstruktiven Merkmalen unterschieden, nach bestimmten Einsatzmöglichkeiten oder nach Steuerungsart benannt.

3.1 Bettfräsmaschinen

Die Benennung von Bettfräsmaschinen führt nach dem Maschinenbett, auf das sich die ganze Maschine aufbaut. Mit dieser Bauweise bleibt die Höhenlage des Aufspanntisches und damit des Werkstücks unveränderlich. Entsprechend dagegen sind die Konsolfräsmaschinen, bei der die Höhenlage des Tisches veränderlich ist.

Die Bettfräsmaschinen werden bei der Bearbeitung schwerer Werkstücke bei unveränderlicher Höhenlage des Aufspanntisches eingesetzt.

Bauweisen der Bettfräsmaschinen:

Der Aufbau der Bettfräsmaschinen ist oft modular und kann den Beanspruchungen des Anwenders angepasst werden.

Bettfräsmaschinen setzen sich meistens aus einem Unterteil und einem Ständer, der eine Vertikalführung besitzt, und aus einer Querführung, zusammen. Der Ständer wird mit dem Unterteil fest verschraubt. In der Vertikalführung ist entweder eine Horizontalfräseinheit oder eine Vertikalfräseinheit in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Die Querführung wird vom Grundstell getragen. Auf der Querführung ist ein Kreuzschlitten, auf dem der Maschinenlängstisch gleitet. [1]

In Abb.3.1 ist eine schematische Darstellung der Bettfräsmaschine dargestellt.

Je nach Anordnung der Hauptspindel unterteilt man die Fräsmaschinen üblicherweise nach Vertikal- und Horizontalfräsmaschinen. Die meisten Bettfräsmaschinen können wahlweise mit Fräseinheiten der einen oder anderen Art ausgeschaltet werden und bieten darüber hinaus Kombinationsmöglichkeiten.

Vertikal-Bettfräsmaschinen (siehe Abb.3.2)

Die Querbewegung wird von der Fräseinheit ausgeführt. Daraus resultieren der große Querweg und die hervorragende Bedienerführung.

¨ vertikal- und Querführung sind auf Zug und Druck belastet.

¨ Längsführung hat tragende Funktion.

¨ Linearführung mit Rollenumlaufeinheiten.

¨ Vertikalfräskopf manuell schwenkbar +/- 90°.[26]

Horizontal- Vertikal-Bettfräsmaschine (siehe Abb.3.3)

¨ Hohe Motorleistung mit geregelten AC-Motoren.

¨ Spindelaufnahme.

¨ Hydromechanischer Werkzeugeinzug.

¨ Hydraulischer Gewichtsausgleich für die Vertikalbewegung.

¨ Hintere Bettstützung.

¨ Hohe Zerspannleistung [26]

Abbildung 3.3 Horizontal- Vertikal- Bettfräsmaschine (Reckermann)[26]

Universal-Bettfräsmaschine (siehe Abb.3.4)

Die Universalfräsmaschinen besitzen gegenüber der waagrecht- Fräsmaschine einen schwenkbaren oder austauschbaren Fräskopf. Auf Universalfräsmaschinen können neben dem waagrecht-, senkrecht- und Winkelfräsen auch mit Hilfe eines Teilapparates z.B. Schraubennuten in Drehkörper gefräst werden. Sie werden bei der Bearbeitung viele Werkstücke mit Fräs- und Bohrbearbeitung im Werkzeug- und Formenbau sowie in der Einzelproduktion eingesetzt. [14]

Die Bewegungen der drei Koordinatenrichtung (x, y, z) werden bei den Bettfräsmaschinen auf Tisch, Ständer und Fräseinheit aufgeteilt, das Werkstück übernimmt eine oder zwei Achsen, das Werkzeug übernimmt eine, zwei oder drei Achsen.

¨ Tisch führt Längsbewegung aus.

¨ Ständer führt Querbewegung aus.

¨ Fräseinheit führt Vertikalbewegung aus.

Nach der Achsenzuordnung unterteilt man die Bettfräsmaschinen nach:

a) Kreuztisch-Fräsmaschine, mit einer Werkzeug- und zwei Werkstückachsen (Abb.3.5-a).

b) Tisch-Fräsmaschine, mit zwei Werkzeug- und einer Werkstückachse mit starrem Ständer (Abb.3.5-b).

c) Tisch-Fräsmaschine, mit zwei Werkzeug- und einer Werkstückachse mit querverfahrbarem Ständer (Abb.3.5-c).

d) Starrtisch-Fräsmaschine mit drei Werkzeugachsen mit längsverfahrbarem Ständer (Abb.3.5-d).

e) Starrtisch-Fräsmaschine mit drei Werkzeugachsen mit querverfahrbarem Stände (Abb.3.5-e).[6]

d) e)

a) Kreuztisch-Fräsmaschine, mit einer Werkzeug- und zwei Werkstückachsen.

b) Tisch-Fräsmaschine, mit zwei Werkzeug- und einer Werkstückachse mit starrem Ständer

c) Tisch-Fräsmaschine, mit zwei Werkzeug- und einer mit querverfahrbarem Ständer.

d) Starrtisch-Fräsmaschine mit drei Werkzeugachsen mit längsverfahrbarem Ständer.

e) Starrtisch-Fräsmaschine mit drei Werkzeugachsen mit querverfahrbarem Ständer.

3.1.1 Kreuztischfräsmaschinen

Bei der Kreuztischbauweise führt der Kreuztisch, der auf den breiten Führungsbahnen des Bettes liegt, Bewegungen in den zwei Bearbeitungsebenen aus. Der Frässchlitten übernimmt die vertikale Zustellung. Dadurch ergibt sich eine hohe statische und dynamische Steifigkeit. [14]

In Abb. 3.6 ist eine CNC- Kreuztisch-Fräsmaschine dargestellt. Sie wird mit dem CNC-Rundtisch und mit einem CNC-gesteuerten Fräskopf ausgerüstet. Als Änderung wird diese Maschine mit Längstisch und einem festen Fräskopf ausgeführt. [6]

3.1.2 Tischfräsmaschinen

Bei der Tischbauweise führt die werkzeugtragende Baugruppen (meist der Ständer) zwei Vorschubbewegungen auf das Bett aus. Am Ständer gleitet der Spindelstockträger in Flachführungen in vertikaler Richtung. Der Spindelstock führt eine horizontale Bewegung aus. Über zwei Ketten oder Stahlseile mit dem Spindelstockträger ist ein Gegengewicht, das die bewegte Masse, die sich im inneren des Ständers befindet und dient zur Entlassung der Führungen, ausgleicht, verbunden. [14]

In Abb.3.7 ist eine Tisch-Fräsmaschine mit starrem Ständer dargestellt.

1.Ständer 2.Fräseinheit 3.Universalfräskopf 4.Antriebsmotor 5.Arbeitstisch 6.Adapter 7.Trommelmagazin 8.Doppelgreifer 9.Steuertableau 10.Steuerschrank Abbildung 3.7 Tisch- Fräsmaschine mit starrem Ständer (Kekeisen) [6]

„Die senkrechte Bewegung in der Z-Achse übernimmt den Ständer 1 geführten Kreuzschlitten. Die Querbewegung in der Y-Achse übernimmt die Fräseinheit 2 mit dem Universalfräskopf 3, der um die zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Achsen A und C drehbar ist. Diese zwei Drehungen des Fräskopfes und voneinander unabhängig“ ( Patent der Firme Kekeisen)[6]

3.1.3 Fahrständer Bettfräsmaschinen

Sie haben als Gestell ein Maschinenbett in T-förmiger Bauweise. Der Fahrständer ist eine kastenförmige Gussausführung hoher Stabilität. Der Werkzeugträger bewegt sich an dem Fahrständer.

Bauweisen der Fahrständer-Bettfräsmaschine:

Ein geschlossener Fahrständer mit einem Universalfräskopf wird auf dem Maschinenbett verfahren, so dass zwei Bewegungsachsen dem Werkzeug zugeordnet sind. Durch dreh- oder schwenkbare Tischausführungen kann das Werkstück neben dem Verfahren der dritten Achse zusätzliche NC-Achsen erhalten.[5]

„Diese Maschine eignet sich hervorragend für die 4-seiten Bearbeitung von sehr großen und sperrigen Teilen. Der ruhende Tisch ermöglicht es auch Werkstücke mit hohem Gewicht oder mit Übergröße stets gleich bleibender Dynamik zu bearbeiten. Durch das mitfahrende Podest ist der Bediener jederzeit dicht am Ort des Geschehens. Die völlige Trennung zwischen Bett und Tisch erlaubt es, diesen entsprechend den Erfordernissen abzuändern z.B. als Plattenfeld oder mit Absetzung für einen Rundtisch“. [29]

3.2 Portalfräsmaschinen

Die Benennung von Portalfräsmaschinen führt nach dem Portal, das durch die Ausführung des Fräskopfes an einem Querbalken zwischen zwei Ständer gebildet wird.

In Abb. 3.10 ist eine schematische Darstellung der Portalfräsmaschine dargestellt

„Der Ständer 1 dieser Maschine ist in Portalbauweise ausgeführt. Er besteht aus dem Maschinenfuß und dem angeschraubten Querhaupt, an welchem ein Kreuzsupport 2 entlang der Y-Achse geführt wird. Der Spindelkasten 3 wird auf dem Kreuzsupport längs der Z-Achse geführt. Der Tisch 5 bewegt sich auf dem feststehenden Bett in X-Richtung. Der Gabelfräskopf 4 ist um A-, B- und C-Achse schwenkbar. Der Schaltschrank 7 mit allen Anschlüssen für die elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Versorgungen des Spindelkastens befindet sich über dem Spindelkasten. Die Vorschubantriebe werden durch die Servomotoren 6 angetrieben. Die Steuerung 8 ist mit einem Handhabungsgerät zum Positionieren 9 ausgerüstet“. [11]
3.2.2 Portalfräsmaschinen in Gantry Bauweise

Als Gantry-Antrieb bezeichnet man eine Werkzeugmaschine, bei der sich ein Bewegungssystem einer geometrischen Achse speziell bewegt. Dabei wird der gesamte Ständer der Maschine bewegt oder bei einer Portalbauform wie einer Portalfräsmaschine wird beider Ständer zugleich bewegt. [19]

In der Gantry Bauweise wird das Werkstück auf einem starren Tisch gespannt und alle drei Bewegungsachsen werden dem verfahrbaren Maschinenportal zugeordnet. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die gesamte Maschine nur noch so lang sein muss, wie das längste zu bearbeitende Werkstück bzw. die Aufspannplatte. [5]

Die Abb.3.12 zeigt den schematischen Aufbau von Portalfräsmaschine in Gantry Bauweise

3.3 Konsolfräsmaschinen

Konsolfräsmaschinen werden infolge ihres relativ niedrigen Preises und ihrer großen Universalität und Flexibilität bei der Bearbeitung kleiner bis mittelgroßer Werkstücke sowie zur Werkzeugfertigung und für den Werkstattbetrieb bevorzugt in verschiedenen Bauweisen eingesetzt, obwohl sie wegen ihrer geringeren Steifigkeit zunehmend von stabileren Systemen verdrängt werden. Je nach Anordnung der Hauptspindel unterteilt man die Konsolfräsmaschinen üblicherweise nach waagrechten, senkrechten und kombinierten Konsolfräsmaschinen.

Bauweisen der Konsolfräsmaschine:

Die Konsolfräsmaschinen bestehen aus einem Ständer mit gegossener Grundplatte, einem Ausleger, einem Kreuzschlitten, der die Führung für den in der X-Achse verfahrbarem Längstisch trägt und die Querbewegung in der Y-Achse ausführt und aus einer Konsole für die Vertikalbewegung in der Z-Achse (siehe Abb.3.17 ).Die Maschine eignet sich für allgemeine Fräsarbeiten.

Die Abb.3.16 zeigt schematische Darstellungen für eine waagerechte, eine senkrechte und eine kombinierte Konsolfräsmaschine.

c)Kombinierte Konsolfräsmaschine

Die Fräsdorngegenlagen werden bei den waagrechten Konsolfräsmaschinen auf dem verschiebbaren Ausleger aufgenommen aber bei den senkrechten und bei den kombinierten Konsolfräsmaschinen werden die schwenkbaren Fräskopfe auf dem Ausleger aufgenommen. [11]

Die Fräsköpfe können bei den senkrechten Konsolfräsmaschinen um eine horizontale Achse drehen, so dass die Spindel auch in eine schräge Lage gebracht werden können.

In Abb.3.17 ist eine Konsolfräsmaschine dargestellt.

Die waagerechte Konsolfräsmaschine besitzt einen Hauptantrieb für die waagrechte Hauptspindel. Die kombinierte Konsolmaschine besitzen zwei Hauptantriebe: Hauptantrieb für die waagerechte Hauptspindel und Hauptantrieb für die senkrechte Hauptspindel.

Die Abb.3.18 zeigt die perspektivische Darstellung einer modernen kombinierten Konsolfräsmaschine.

Die beide Hauptspindel 1 und 2 sind im schwenkbaren Fräskopf 3 gelagert. Der Fräskopf 3 ist auf dem Ausleger 4 aufgenommen. Er schwenkt um +/-90°. Die Konsole 5 bewegt sich senkrecht auf den Führungen des Ständers 6 in der Z-Achse, der Kreuzschlitten 7 bewegt sich quer auf den Führungen der Konsole in der Y-Achse, der Längstisch 8 bewegt sich längst auf den Führungen des Kreuzschlittens in der X-Achse.[6]

Die Sonderfräsmaschinen werden beim Fräsen Aufgaben entweder infolge der Form und der Art der Werkstücke, wie Turbinenteile, Rotoren für Generatoren, Kurbelwellen, Flugzeugteile u.a. oder aus technologischen Gründen am wirtschaftlichsten als speziell gestaltete Fräsmaschinen konzipiert. So gibt es z.B. Kopierfräsmaschinen, Wälzfräsmaschinen zur Herstellung von Zahnrädern, Gewindefräsmaschinen, Kurbelwellenfräsmaschinen, Nutenfräsmaschinen, Plattenfräsmaschinen.

3.4.1 Kopierfräsmaschinen

Für die Bearbeitungsverfahren wurden die Vorschub- und Verfahrwege bei den bisher beschriebenen Maschinen entweder von Hand oder automatisch (NC-Programm) vorgegeben. Es gibt noch eine Technik, die im Großwerkzeug- und Formenbau mit seinen komplizierten räumlich gekrümmten Flächen angewendet wird. Diese Technik bezeichnet man sie als Kopiertechnik, bei der die zu erstellende Oberflächengeometrie synchron mit einem Taster von einem Modell abgegriffen wird. Die Auslenkung des Tasters wird dabei in Steuerungsbefehle der Maschine umgesetzt.

Kopierfräsmaschinen gibt es mit waagerechter und senkrechter Spindel. Die Senkrecht- Fräsmaschinen stehen im Grundkonzept als Ausleger- und Portalfräsmaschinen zur Verfügung. Fühler und Werkzeug liegen auf verschiedenen Seiten des Auslegers. Andere Lösungen sehen den Einsatz von verfahrbaren Ständern, separaten Fühlermaschinen oder mehrspindligen Systemen vor. Die steigenden Zerspanleistungen setzt eine Maschine mit hoher statischer und dynamischer Steifigkeit voraus, die nur ein Konzept mit einem geschlossenen Kraftfluß bietet.

Diese Gründe führen zum verstärkten Einsatz von Portalfräsmaschinen. Dennoch wird zukünftig durch den vermehrten Einsatz von CAD/CAM -Systemen und den damit verbundenen Möglichkeiten zur modellunabhängigen Geometriebeschreibung die Bedeutung der Kopiertechnik abnehmen. [14]

In Abb.3.19 ist eine Kopierfräsmaschine dargestellt.

Abbildung 3.19 Kopierfräsmaschine [15]

3.4.2 Wälzfräsmaschinen zur Herstellung von Zahnrädern

Bei diesen Maschinen (Abb.3.20) können Stirnräder, Schneckenräder und Kegelräder gefräst werden. Für die Konstruktion der Maschine sind neben der bekannten Steifigkeit vor allem die kinematischen Vorgänge des Verfahrens maßgebend. Das bedeutet für den Antrieb eine Verkettung verschiedener Bewegungen. Zunächst arbeiten Werkzeug und Werkstück wie ein Schneckentrieb zusammen. Da aber nicht gekämmt, sondern zerspant wird, muss eine der Zähnezahl des herzustellenden Zahnrades entsprechende Übersetzung zwischen Hauptspindel und Werkstückspindel einstellbar sein. Ferner ist der Fräskopf auf dem Frässchlitten schwenkbar, damit der Wälzfräser um seinen Steigungswinkel schräg zur Vorschubrichtung verstellt werden kann. [14]

3.4.3 Gewindefräsmaschinen

Sie gibt es für Kurzgewinde und für Langgewinde. In beiden Fällen geht der Hauptantrieb zur Frässpindel, die für Kurzgewinde parallel zur Werkstückachse und für Langgewinde um den Steigungswinkel schräg dazu geneigt ist.

Ø Langgewindefräsmaschinen:

Der Aufbau einer Langgewindefräsmaschine ist dem einer Spitzendrehbank ähnlich, eben weil das Werkstück diese Bedingung stellt. Aber auch hier wird von der Werkstückspindel nur der langsame Rundvorschub erzeugt. Der Frässchlitten wird wie ein Support einer Drehmaschine über Wechselräder und Leitspindel von der Werkstückspindel angetrieben. Außer der eingangs erläuterten Schrägstellung der Frässpindel ist der Frässchlitten selbstverständlich für verschiedene Gewindedurchmesser und Gewindetiefen querbeweglich. Mit dem scheibenförmigen Profilfräser können Rechts- und Linksgewinde gefräst werden. Dabei ist Gleichlauf - und Gegenlauffräsen möglich. Zum Fräsen von Innengewinde muss das Werkstück natürlich fliegend gespannt werden. Allerdings ist ein kritischer Punkt zu beachten.

Die Spindel des Innengewindefräsapparates verhindert, dass sehr lange Gewinde fräsbar sind diese Länge hängt somit vom Gewindedurchmesser ab.

Ø Kreuzgewindefräsmaschinen:

Kreuzgewindefräsmaschinen haben einen Spindelstock, der das fliegend eingespannte Werkstück mit dem langsamen Rundvorschub antreibt. Auf diese Weise können auch Innengewinde gefräst werden, wenn der Fräserdurchmesser entsprechend klein ist.

Man kann diesen Fräsen mit dem Wälzfräser für Zahnräder vergleichen. Jedoch sind die Schneiden nicht schraubenförmig angeordnet, sondern wie auf einer Rundzahnstange, dessen Zahnabstand der Gewindesteigung entspricht.

Die Frässpindel muss neben der hohen Schnittdrehzahl noch einen Pinolenvorschub erzeugen, und zwar während einer Werkstückumdrehung um eine Steigungshöhe. Gleichzeitig fährt die Frässpindel auf einem Querschlitten so lange radial in das Werkstück, bis nach etwa 1/6 Umdrehungen des Werkstückes die gewünschte Schnitttiefe erreicht ist. Dann wird mit konstanter Schnitttiefe weitergefräst, bis das Gewinde wegen Schnittauslaufs nach etwa 5/4 Umdrehungen der Werkstückspindel fertig ist. Der Querschnitt kann dann wieder herausfahren. [14]

4 Bohr und Fräswerke

Die Bohr- und Fräswerke werden für die vier- und fünfseitige Bearbeitung mittelgroßer und großer Werkstücke in einer Aufspannung konzipiert. Die Bohr- und Fräswerke werden in der Bauweise der Tisch-Fräsmaschinen, d.h. mit einer Werkstückachse(X-Achse) und mit zwei Werkzeugachsen (Y, Z-Achse) gebaut. Hier unterscheidet man in den meisten Fällen zwischen zwei Bauformen:

¨ Mit querverfahrbarem Ständer (siehe Abb.4.1)

¨ Mit starren Ständer (siehe Abb.4.2)

¨ Mit starren Tisch (siehe Abb.4.3)

1 Tisch 2 Spindelstock 3 Ständer 4 Bohrspindel

Abbildung 4.1 CNC-Waagrecht Bohr- und Fräswerk mit querverfahrbarem Ständer (Kekeisen)[12]

Das in Abb.4.1 dargestellte CNC-Waagerecht Bohr- und Fräswerk mit querverfahrbaren Ständer ist mit einem NC-Rundtisch und mit einem Werkzeugwechsler mit Magazingrößen von 30 bis 100 Plätzen auch für die Aufnahme großer Werkzeuge ausgestattet. Bei großer Werkzeuganzahl ist das Kettenmagazin als Doppelschleife vorgesehen. Die Bestückung erfolgt stets von der Rückseite her. Der Werkzeugwechsler und das Magazin sind an der linken Seite der Maschine angebracht.

Abbildung 4.2 Bohr- und Fräswerk mit starrem Ständer [11]

Der Universal- Fräs- und Bohrkopf in Verbindung mit dem Rundtisch ermöglicht eine fünfseitige Bearbeitung und das Fräsen von schrägen Flächen in einer Aufspannung.

Die Bohr- und Fräswerke werden grundsätzlich mit längsverfahrbarem Frästisch oder mit längsverfahrbarem Rundtisch ausgestattet. Der modulare und ein vielfäliges Programm an Zusatzeinrichtungen ermöglichen die Anpassung an das jeweilige Teilspektrum.

Abbildung 4.3 schematische Darstellung des Bohr- und Fräswerkes mit starren Tisch [11]

Bei schweren Werkstücken werden Bohr- und Fräswerke mit starren Tisch und drei Werkzeugachsen vorteilhaft eingesetzt. [11]

5 Bearbeitungszentren von Fräsmaschinen

Bearbeitungszentren sind numerische gesteuerte Werkzeugmaschinen zum Bohren und Fräsen, die mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung in Verbindung mit einem Werkzeugmagazin und einem Drehtisch für die Rundumbearbeitung ausgerüstet sind. In einer Aufspannung des Werkstücks werden verschiedene Fräs -und Bohroperation durchgeführt. [21]

Bearbeitungszentren gehören zu den NC-Universalmaschinen, die sich durch sehr hohe Flexibilität und relativ geringe Produktivität auszeichnen. Die Flexibilität wird als Möglichkeit der Anpassung der Maschine an die zu bearbeitenden Werkstücke definiert. Die Produktivität wird durch die jährliche Stückzahl der hergestellten Werkstücke definiert. Anforderungen, die an moderne Bearbeitungszentren gestellt werden, sind vielfältig, die wichtigsten sind. [1]

Für Fräsbearbeitung werden die Bearbeitungszentren nach der Anordnung der Hauptspindel in horizontale Bearbeitungszentren (HBZ) und vertikale Bearbeitungszentren (VBZ), Achsenzuordnung, Bauweise der Grundmaschine, Anordnung des Werkzeugwechsels, und nach der Anordnung des Werkzeugmagazins eingeteilt. Wesentliche Merkmale sind Werkzeugwechsler, Werkzeugspeicher und Werkstückwechselsysteme für die hauptzeitparallele Bestückung mit Werkstücken [5].

5.1 Horizontal-Bearbeitungszentren

Horizontal-Bearbeitungszentren(HBZ) mit waagrecht angeordneter Arbeitsspindel unterscheiden sich in der Bauweise durch die Zuordnung der Achsen auf das Werkzeug oder auf das Werkstück und durch die Gestellbauweise. HBZ haben prinzipiell größere Werkstückspeicher als Vertikal-Bearbeitungszentren(VBZ). Werkstückwechselsysteme sind bei den HBZ Standard. Im Großserieneinsatz reduzieren sich dadurch die Produktionsnebenzeiten [5s.521]

In Abb.5.1 zeigt schematisch eine Bauform als Gantry-Maschine mit allen Achsen im Werkzeug. Das Werkstück befindet sich auf einem Tisch, der als 4.Bewegungsachse ausgelegt ist.

Abbildung 5.2 Bearbeitungszentrum mit horizontaler Hauptspindel, seitlich geführtem Spindelstock und querverfahrbarem Ständer (Wotan) [6]

Der seitlich geführte Spindelstock 1 mit waagerechter Hauptspindel 2 bewegt sich am Maschinenständer 3 in der senkrechten Y-Achse. Der Maschinenständer 3 bewegt sich quer mit dem Ständerschlitten 4 in der Z-Achse, der Maschinentisch 5, der auf einem Rundtisch aufgebaut wird, übernimmt die Bewegung in der X-Achse. Die in der Pinole 6 hydrostatisch gelagerte Hauptspindel bewegt sich in der W-Achse.

Ständerbett 7 und Tischbett 8 sind in Kreuzbettanordnung zueinander angeordnet. Zum Werkzeugwechsel entnimmt der am Zubringer 9 drehbare Doppelgreifer 10 das Werkzeug aus dem Kettenmagazin 11.Das Kettenmagazin kann bis zu 60 Werkzeuge aufnehmen. Die leere Doppelgreiferzange holt das gebrauchte Werkzeug aus der Hauptspindel, der Doppelgreifer schwenkt um 180° das neue Werkzeug wird der Hauptspindel und das gebrauchte Werkzeug dem Kettenmagazin übergeben. Da das Werkzeugmagazin seitlich am Maschinenständer und der Zubringer am Spindelstock befestigt sind, ist der Werkzeugwechsel in jeder Stellung des Ständers und des Spindelstockes möglich. Nachteil diese Konzeption ist, dass die beweglichen Teile der Maschine nicht mit zusätzlichen Gewichten belastet werden dürfen, wenn hohe Genauigkeitsansprüche an die Maschine gestellt werden. Durch schwenkbare Bedienpult 12 kann der manuelle und der automatische Betrieb gesteuert werden.[6 s.732]

Zu den Einsatzgebieten gehören Fertigungsaufgaben in der Mittel- und Großserienfertigung in den Branchen Flugzeugbau, Automobilindustrie, Pneumatik- und Medizintechnik und in deren Zulieferunternehmen.[5 s 523]

5.2 Vertikal-Bearbeitungszentren

Vertikal- Bearbeitungszentren(VBZ) haben als neues Konzept die oben liegende Gantry- Bauweise mit allen 3 Bewegungsachsen im Werkzeug. Die Führungen befinden sich auf stabilen Seitenständern. Der typische Antrieb auf beiden Seiten des Querträgers als Y-Achsenantrieb ist vorhanden. Das Werkstück wird auf einem Starrtisch aufgespannt. Als Grundkörper wird ein starres Bett in Kastenbauweise eingesetzt, auf dem die Ständer und der Tisch befestigt werden.

Abb.5.3 enthält eine schematisch Darstellung dieser Bauweise.

Abbildung 5.4 Bearbeitungszentrum mit vertikaler Hauptspindel, frontal geführtem Spindelstock, starrem Tisch und querverfahrbarem Ständer (Chiron) []

Dieses Bearbeitungszentrum ist zum Bohren, Reiben, Gewinden und Fräsen konzipiert. Maschinen mit starren Tisch und drei Werkzeugachsen werden verwendet, wenn der Tisch durch schwere Werkstücke belastet wird.

Der Spindelstock 1 mit senkrechter Hauptspindel 2 bewegt sich am Maschinenständer 3 in der Z-Achse. Der Maschinenständer verfährt auf einem Kreuzschlitten quer in der Y-Achse, das untere Teil des Kreuzschlittens übernimmt die Bewegungen in der X-Längsachse. Auf dem Maschinenbett 4 wird der starre Arbeitstisch 5 mit den Spannvorrichtungen 6 aufgebaut. Der Werkzeugwechsler 7 hat ein Magazin mit 20 Arbeitsplätzen, die um die Hauptspindel angeordnet sind. Jeder Magazinplatz verfügt über einen separaten Greifarm 8. Das schwenkbare Bedienpult 9 ist mit einem Bildschirm und einer Maschinensteuertafel ausgerüstet. Der Elektroschrank ist weiter hinten an den Maschinen angebaut. Der Späneförderer 10 befindet sich unter die Tischkante.

5.3 Mehrspindelbearbeitungszentren

Sind dort wirtschaftlich einsetzbar, wo die Losgrößen bzw. Gesamtstückzahlen der zu fertigenden Werkstücke für die Bearbeitung auf einspindligen Bearbeitungszentren zu groß sind. Für den Einsatz von Mehrspindelbearbeitungszentren sprechen im Vergleich einer entsprechenden Anzahl von Einspindelmaschinen folgende Vorteile:

¨ niedrigere Gesamtbeschaffungskosten,

¨ niedrigere Betriebskosten da keiner Anzahl der CNC-Achsen,

¨ geringer Platzbedarf gegenüber 2 einspindeligen Maschinen,

¨ geringer Personalbedarf,

¨ kurze Auftragsdurchlaufzeiten,

¨ kürzerer Werkzeugwechsel,

¨ kürzerer Werkstückwechsel.

In Abb.5.5 ist ein Zweispindel-Bearbeitungszentrum mit horizontalen Hauptspindel, seitlich geführten Spindelstock und längsverfahrbarem Ständer dargestellt.

Der Kreuzschlitten, der aus der zweispindliger Bearbeitungseinheit 1 und dem Kreuzschlittenteil 2 besteht, wird am Ständer 3 in der senkrechten Y-Achse geführt.

Die zweispindlige Bearbeitungseinheit wird am Kreuzschlittenteil in der Z-Achse geführt. Der Fahrständer bewegt sich längs in der X-Achse.

Der auf dem Plattenrundtisch 4 befestigte Aufspannturm 5 kann acht Werkstücke 6 aufnehmen. Auf dem Schwenktisch 7 befinden sich zwei Rundtische.

Die zwei horizontal liegenden Arbeitsspindeln bearbeiten gleichzeitig zwei Werkstücke. In einer Spannlage des Werkstückes können 3 Seiten bearbeitet werden, d.h. in einer Stellung des Aufspannturmes werden sechs Werkstücke an den der Arbeitsspindel zugewandten Seiten bearbeitet[11 s.134]

Der Plattenrundtisch kann um die E-Achse 4 x 90° oder 360 x 1° schwenken. Nach der Bearbeitung aller acht Werkstücke eines Aufspannturmes wird ein Werkzeugwechsel eingeleitet. Das Werkzeugmagazin 8 ist als Trommelmagazin mit48 Werkzeugplätzen ausgeführt. Das Magazin ist um eine zur Z-Achse parallele Achse drehbar. Der Werkzeugwechsel findet nach Pick-up-Verfahren statt, d.h. die Bearbeitungseinheit wird durch die Bewegungen in drei Achsen zum Magazin geführt. Die Hauptspindeln legen die gebrauchten Werkzeuge in das Magazin ab und nehmen die neuen Werkzeuge aus dem Magazin auf. Das Werkzeugmagazin führt dabei die drehende Bewegung aus.

Nach der Bearbeitung aller acht Werkstücke in einer Spannlage wird durch eine 180° Drehung des Schwenktisches um die D-Achse die Bearbeitungsposition des einen Aufspannturmes mit der Werkstückwechselposition des anderen Aufspannturmes vertauscht. Während der Bearbeitung der Werkstücke auf zweiten Aufspannturm werden die Aufspannplatten des ersten mit neuen Werkstücken manuell bestückt. Der Bediener ist durch eine Trennwand zwischen den beiden aufspanntürmen vor spänen geschützt, die über den Späneförderer 9 entsorgt werden

6 Hauptspindel der Fräsmaschinen

Die Arbeitsspindel(Hauptspindel) ist das wichtigste Maschinenelement einer modernen

Werkzeugmaschinen. Von ihrer Führungsgenauigkeit ist die erreichbare Herstellgenauigkeit abhängig.

Als Hauptspindel wird bei spanender Werkzeugmaschinen die letzte Welle des Hauptantriebes bezeichnet. Sie realisieren die Schnittbewegung und stellen das Schnittmoment für die Bearbeitung bereit. Sie nehmen die bei der Zerspanung entstehen Kräfte(Zerspannungskräfte) und Momente auf. Sie stehen in direkter Verbindung zum Werkstück oder Werkzeug bzw. zu deren Aufnehmen. Hauptspindel führen ausschließlich rotatorische Schnittbewegungen aus, deren quantitative Bewegung durch die Schnittgeschwindigkeit erfolgt. Qualitative Merkmale ergeben sich aus ihrer Reaktion auf statische, dynamische und thermische Belastungen. [3][4][5][6]

Die Hauptspindel müssen folgende Anforderungen erfüllen:

Bei Drehmaschinen die Werkstücke, bei Bohr-, Fräs- und Schleifmaschinen die Werkzeuge mit großer Genauigkeit aufzunehmen und geometrisch zu fixieren.

Hohe Fertigungsgenauigkeit der Hauptspindel.

Große statische und dynamische Steifigkeit des Spindel-Lager-Systems.

Einteilung der Hauptspindel:

Eine Einteilung erfolgt nach:

Ø Werkzeugtragenden Hauptspindeln: sind u.a. für Bohr- und Fräsmaschinen typisch

Ø Werkstücktragenden Hauptspindeln: sind bei Drehmaschinen dominant.

Eine weitere Einteilung bildet die Art der Lagerung (siehe Abb.6.1):

¨ Wälzlagerung

¨ Hydrostatische Gleitlagerung

¨ Hydrodynamische Gleitlagerung

¨ Aerostatische Lagerung

¨ Magnetlagerung

Über 95% aller Werkzeugmaschinen- Hauptspindeln sind aus folgenden Gründen wälzgelagert:

¨ Für jeden Betriebsfall, d.h. für jede Kraft ,Drehzahl und für jede Genauigkeitsanforderung gibt es geeignete Wälzlager

¨ Genormte Abmessungen

¨ Ruhiger Lauf

¨ Geringer Schmiermittelbedarf

¨ Hoher Wirkungsgrad.

Nachteile sind die geringere Schwingungsdämpfung und ruckendes Gleiten bei niedrigen Drehzahlen.

Abbildung 6.1 Einteilung der Hauptspindel nach der Kontaktart in der Lagerung [4]

Die Hauptspindel wird hinsichtlich der zu realisierenden Steifigkeit und Genauigkeit dimensionieren. Eine Durchmesserabstufung vom Spindelflansch in Richtung Nebenlager hat sich auch bezüglich der Montage bewährt. Ausgangspunkt der Auslegung ist oft das Festlegen der Aufnahmeflächen für Werkstück- oder Werkzeugadapter. [4]

Als Spindelwerkstoffe werden überwiegend verfügbare Stähle eingesetzt, die sich aufgrund ihres hohen E-Moduls und der erreichbaren Verschleißfestigkeit bewährt haben. Die Anwendungen von Verbundwerkstoffen(glasfaserverstärkte Kunststoffe) und Guss (Grauguss mit Kugelgraphit) sind bisher Einzelfällen vorbehalten

Für den Antrieb der Hauptspindeln (siehe Abb.6.2) gibt es als prinzipielle Lösungen:

Den Direktantrieb (Hauptspindel ist gleichzeitig Rotor) (siehe Abb.6.3)

Dieser Antrieb weist folgende Merkmale auf:

¨ Die Leistungs- Drehmomenten- Kennlinie des Motors wird unverändert zur Spindel

¨ transformiert und damit für die Zerspanungsaufgaben bereitgestellt.

¨ Die Zugänglichkeit zur Spindel für die Betätigung der Werkzeugspannung oder für das Zuführen von Stangenmaterial bei Drehmaschinen wird durch diese Anordnung des Motors verbaut. Hohlwellenmotoren schaffen hierfür Alternativen.

Den Indirekten Antrieb (siehe Abb.6.3)

Zwischen dem Motor und der Spindel liegt eine Getriebestufe mit Konstantübersetzung (Abb.6.4) .Konstruktiv wird dies durch einen Riementrieb (Keil- oder Zahnriemen) gelöst. Durch eine nicht schaltbare Zahnradübersetzung ist diese Variante ebenfalls möglich.

Dieser Antrieb ist charakterisiert durch:

¨ Verschiebung der Leistungs- Drehmomenten- Kennlinie des Motors entsprechend der Übersetzung des Anpasstriebs ohne Aufweitung (Abb.6.5). Im Regelfall wird der Knickpunkt, dieser entspricht beim Motor der Nenndrehzahl, zu kleineren Drehzahlen verschoben.

¨ Möglichkeit der Anpassung des Bereichs konstanter Leistung an die Erfordernisse der Bearbeitung (Nutzung). Allerdings ist diese mit einer Veränderung, im Regelfall Herabsetzung, der Maximaldrehzahl verbunden.

¨ Zugangsmöglichkeit zum Spindelinneren für die Betätigung der Werkzeugspannung oder die Zufuhr von Stangenmaterial.

¨ Wahlmöglichkeit für die räumliche Einordnung des Motors in der Antriebeinheit.

Abbildung 6.5 Verschiebung der Leistungskennlinie an der Arbeitsspindel [3]

Bei der Wälz-Lagerung unterscheidet man die Prinzipien:

Ø Fest-Loslager-Prinzip (siehe Abb.6.6)

Ø Angestellte Lagerung (siehe Abb.6.7)

Die Klassische Fest-Loslagerung gestaltet die vordere Lagerstelle als Festlager, die hintere als loslager.

Abbildung 6.6 Fest-Loslager-Prinzip einer Bohrmaschinenhauptspindel(nach FAG schweinfurt [5])

An der vorderen Lagerstelle werden zur Aufnahme der radialen (zweireihigen Zylinderrollenlager) und axialen Belastung (zweireihiges Axial- Schrägkugellager) getrennte Lagerarten eingesetzt. Damit lassen sich die axiale und radiale Steifigkeit gut aufeinander abstimmen und insgesamt eine günstige Laststeife erzielen.

Einbauraum und Drehzahlhöchstwert werden allerdings negativ beeinflusst. Die hintere Lagerung mittels eines ebenfalls zweireihigen Zylinderrollenlagers fungiert durch die fehlende Lagerbordausführung am Außenring als Loslager.([5] s.217)

Bei der angestellten Lagerung werden bestimmte Lagerausführungen (Kegelrollen- und Schrägkugellager) beim Einbau gegeneinander angestellt. Befinden sich beide an der vorderen und hinteren Lagerstelle, ist eine Trennung in Fest- und Loslager nicht gegeben (Abb.6.6 & Abb.6.7)

Die beiden Lager werden durch ihre axiale Verspannung bei der Montage angestellt. Jedes der beiden Lager kann axiale Betriebskräfte in jeweils unterschiedlichen Richtungen aufnehmen.
7 Entwicklungen, Forschungsthemen und Forschungstrends

Heutzutage und auch in Zukunft werden ein Großteil der HSC-Spindeln wälzgelagert sein, da sich Wälzlager aufgrund ihrer ausgewogenen Eigenschaften bezüglich Konstruktions- und Integrationsaufwand, Drehzahleignung, Steifigkeit, Verlustleistung und Preis gegenüber anderen Lagerungsprinzipien hervorheben. Für die üblicherweise in HSC-Spindeln eingesetzten Schrägkugellager bedeutet dies einen Betrieb bei Drehzahlkennwerten von n x dm = 2,5 x 106 mm/min und darüber. Die Leistungsfähigkeit konventioneller Spindel-Lager-Systeme wird dementsprechend vollständig ausgereizt. Um bei diesen Anforderungen einen störungsfreien Betrieb der Lagerung garantieren zu können, bedarf es eines Höchstmaßes an Know-how bei der Auslegung von Spindel-Lager-Systemen sowie höchster Präzision bei der Fertigung.

„Entwicklung schnell laufender, wälzgelagerter Hauptspindeln für Werkzeugmaschinen“ [22]

Die Hauptspindel ist eine Schlüsselkomponente der Werkzeugmaschine. Sie stellt die Schnittstelle zwischen Werkstück und Werkzeugmaschine dar und leitet die zur Bearbeitung notwendige Schnittenergie in das Werkstück ein.

Ziel des FWF-Projektes "Entwicklung schnelllaufender wälzgelagerter Hauptspindeln für Werkzeugmaschinen" ist es, konventionelle Spindel-Lager-Systeme an höchste Drehzahlen anzupassen und Empfehlungen zu erarbeiten, wie diese Systeme und deren Peripherie gestaltet sein müssen. Dazu werden innerhalb dieses Projektes unterschiedliche Forschungsschwerpunkte verfolgt:

¨ Getrennte Untersuchung des dynamischen Einflusses der Lagerung und der Spindel- Maschinen-Schnittstelle auf das Betriebsverhalten von Motorspindeln .

¨ Erprobung von Lagern mit 3 Wälzkontakten für den Einsatz in der Hauptspindel

¨ Optimierung der Öl-Luft Schmierung von Zylinderrollenlagern

¨ Fettschmierung von Zylinderrollenlagern

¨ Fettschmierung von Spindellagern

„Gestaltungsvarianten für Spindellager zur Steigerung der erreichbaren Drehzahlen“[22]

Bei der Fräsbearbeitung von Bauteilen werden die erreichbare Zerspanleistung und die Bearbeitungsgenauigkeit in entscheidendem Maße von der verfügbaren Spindelleistung und ihrem Betriebsverhalten beeinflusst. Dies hängt wiederum von den Eigenschaften der eingesetzten Spindellager und ihren Einbaubedingungen in der Spindel ab.

Ziel dieses DFG-Projekts ist die experimentelle Untersuchung der Berechnungs- und Optimierungsansätze verschiedener Spindellagerkonzepte, wie beispielsweise konventioneller Spindellager, Lager mit modifizierter Geometrie oder Mehrpunkt.

„Integrierte Simulation des Systems "Werkzeugmaschine - Antriebe - Zerspanprozess" auf der Grundlage ordnungsreduzierter FEM-Strukturmodelle“ [23]

Die Zielsetzung des Projekts besteht in der Realisierung eines Konzepts zur Simulation und Optimierung von Werkzeugmaschinen unter industriellen Effektivitäts- und Effizienzgesichtspunkten. Dazu zählt die Automatisierung der Modellreduktion, um eine effiziente Simulation im Zeitbereich zu gewährleisten, die FEM-Modellierung elektromechanischer Voschubantriebssysteme durch Entwicklung eines parametrischen Modellierungskonzepts und die Berücksichtigung von Prozesskräften.

„Adaptronik für Werkzeugmaschinen“ [23]

Obwohl die Vorteile aktiver Schwingungsdämpfung auf der Hand liegen, findet eine industrielle Anwendung an Werkzeugmaschinen kaum statt. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt in der fehlenden Systematik zur Auslegung adaptiver Dämpfungssysteme. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wird daher eine ganzheitliche Simulationsmethodik zur anforderungsgerechten Konstruktion aktiver Dämpfungssysteme an Werkzeugmaschinen entwickelt.

„Eco-Efficient Machine Tools by means of radical mass and energy needs reduction (EcoFit)”[24]

Das Hauptziel von EcoFit ist eine drastische Reduzierung der Masse von Werkzeugmaschinen. Dadurch wird eine Verringerung der Leistungsaufnahme dieser neuartigen Maschinen erreicht.
EcoFit will einen radikalen neuen Ansatz zur Entwicklung industriell eingesetzter Maschinen entwickeln. Durch einen Wandel in der Denkweise weg von den bisher entwickelten steifen und massiven Maschinen hin zu Maschinen in Leichtbausweise mit kontrollierter Flexibilität. Somit kann eine energiesparende, umweltschonendere und effizientere Produktion ermöglicht werden.
Bisherige Ansätze zur Energieeinsparung bei Produktionsmaschinen umfassen die Nutzung von Antrieben mit der Möglichkeit zur Energierückspeisung oder neuartige hocheffiziente Elektromotoren. In diesem Zusammenhang wird jedoch das Thema Leichtbauweise bisher noch nicht ausreichend betrachtet. Dabei hat eine auf Leichtbau optimierte Maschine mehrere Vorteile. Durch die Reduktion von bewegten Massen lässt sich zum Einen eine höhere Energieeffizienz der Maschine und zum Anderen eine höhere Lebensdauer von Maschinenteilen durch geringere Belastung erreichen. Zudem vermindern die ebenfalls verkleinerten Trägheitskräfte das Verletzungsrisiko bei Unfällen. Nachteilig wirkt sich die verkleinerte Gesamtmasse jedoch auf das Systemverhalten aus. Die dynamische Steifigkeit ist durch die Massenreduktion vermindert, wodurch die Maschine zu einer erhöhten Schwinganfälligkeit neigt. Um diesem Umstand entgegenzuwirken, müssen Methoden angewendet werden, welche die Schwingungen des Systems durch Dämpfung unterdrücken, Schwingungen isolieren oder Schwingungen komplett vermeiden.
In EcoFit wird somit die bisher mechanisch realisierte Steifigkeit einer Maschine durch die so genannte mechatronische Steifigkeit ersetzt. Die dafür benötigten Hilfsmittel umfassen online-Simulation der Leichtbaumaschine, steuerungstechnisch realisierte Anregungsvermeidung, innovative Regelungskonzepte und neuartige Sensor- und Aktorsysteme (Optische Sensoren, Piezo-Elemente).
Die im Projekt gewonnen Erkenntnisse werden anhand eines Maschinenprototyps umgesetzt und validiert.

„Mechatronik-Simulation von Werkzeugmaschinen“ [23]

Im Rahmen dieses Kooperationsprojektes sollen die entscheidenden Effekte der Parallelbearbeitung an einem Dreh-Fräszentrum erforscht werden. Es sollen die Grenzen der dynamischen Belastbarkeit untersucht und deren Ursachen analysiert werden. Die Firma EMCO soll gemeinsam mit dem iwb umfangreiches Wissen in der Parallelbearbeitung aufbauen. Anhand der Ergebnisse sollen Vorschläge erarbeitet werden, um die dynamische Belastbarkeit und somit die Produktivität und die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.

„Strukturbasierte Modellierung des für die Stabilität des Zerspanprozesses relevanten drehzahlabhängigen Übertragungsverhaltens eines Spindel/Werkzeug-Systems“ [25]

Im ersten Projektzeitraum wurde eine Modellierungs- und Parametrierungsstrategie für die Abbildung des drehzahlabhängigen Übertragungsverhaltens eines Spindel/Werkzeug-Systems entwickelt. Dabei wurde ein elastisches MKS-Modell verwendet, welches durch eine Kopplung mit einem Prozesskraftmodell die Berechnung von Ratterkarten durch Simulationen im Zeitbereich zulässt. Ziel der Fortsetzung ist es, aufbauend auf diesen Ergebnissen eine Modellierungs- und Parametrierungsstrategie für eine geeignete drehzahlabhängige Ersatzbeschreibung zu entwickeln, mit der eine zeiteffiziente Berechnung von Ratterkarten durch analytische/teilanalytische Verfahren möglich wird.

„Simulationsgestützter Entwurf und anwendungsbezogene Optimierung aktiv magnetisch gelagerter elastischer WZM-Motorspindeln mit nichtlinearer Systemdynamik“ [25]

Zur Unterstützung des Entwurfs und der Bewertung des Gesamtsystems „aktiv magnetisch gelagerte Spindel“ in Anwendungsfällen, in denen ein nichtlineares Verhalten der Regelstrecke vorliegt, soll eine insbesondere für die Anwendung in der Entwurfsphase des Systems geeignete Simulationsumgebung geschaffen und verifiziert werden.

Für die Komponenten und Verhaltensbereiche elastischer Spindelkörper, Magnetlager, Verstärker, Hauptantriebsmotor, dynamische Prozesskräfte sowie nichtlineare Regler und Beobachter wurden verknüpfbare und im Zeitbereich simulierbare Modelle und zugehörige Parametrierungsvorschriften entwickelt und mit Messungen an einer realen Spindel abgeglichen.

Anhang

Literaturverzeichnis

[1] (Hrsg.), K.-J. C. (2006). Taschenbuch der Werkzeugmaschinen. München ,Wien: Carl Hanser Verlag.

FRANKEN, E. (2004). Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik (Anwendungen . Tipps . Tabellen). Erlangen: Publicis Corporate Publishing.

Fritz, A. H., & Schulze, G. (. (2007). Fertigungstechnik. Heidelberg: Springer Verlag.

Hirsch, A. (2000). Werkzeugmaschinen Grundlagen Lehr- und Übungsbuch. Braunschweig / Wiesbaden: Friedr. Vieweg & Sohn Verlag.

Perovic, B. (Dezember 2001). Bauarten spanender Werkzeugmaschinen Steifigkeiten, Steuerungen und Bauformen. Renningen: Expert Verlag.

Perovic, B. (2006). Handbuch Werkzeugmaschinen Berrechnung, Auslegung und Konstruktion. München ,Wien: Carl Hanser Verlag.

Perovic, B. (2009). Spanende Werkzeugmaschinen Ausführungsformen und Vergleichstabellen. Berlin Heidelberg: Springer.

Prof.Dr.-Ing.Abele. (WS0809). Skript zur Vorlesung Werkzeugmaschinen und Industrieroboter. Darmstadt: Technische Universität Darmstadt.

Schönherr, H. (2002). Spanende Fertigung. München : Oldenbourg Verlag.

Tschätsch, H. (2003). Werkzeugmaschinen der spanlosen und spanenden Formgebung. Dresden: Carl Hanser Verlag.

Weck, M., & Brecher, C. (2005). Werkzeugmaschinen Maschinenarten und Anwendungsbereiche. Heidelberg: Springer Verlag.

www.uni-Postdam.de Stand 12/2009. (kein Datum).

[21] www.reckermann-fräsmaschinen.de Stand 12/2009.

[22] www.emag.com Stand 12/2009

[23]