Vertikalbearbeitungszentren

Maschinenaufbau mit vertikaler Spindelorientierung

Kennzeichnend für ein Vertikalbearbeitungszentrum ist die vertikale Ausrichtung der Spindel zur Tischfläche. Das Werkstück wird in der Regel auf einem festen oder verfahrbaren Tisch gespannt, während die Bearbeitung über CNC-gesteuerte Achsen erfolgt. Typische Arbeitsgänge sind Fräsen, Bohren, Senken und Gewindeschneiden in einer Aufspannung oder in mehreren aufeinander abgestimmten Bearbeitungsschritten. Je nach Maschinenkonzept gehören Werkzeugmagazin, automatischer Werkzeugwechsel und Einhausung zum üblichen Funktionsumfang eines Bearbeitungszentrums.

Typische Werkstücke und Einsatzfelder

Vertikalbearbeitungszentren werden vor allem für prismatische, flächige und kompakte Bauteile eingesetzt. Häufige Anwendungen sind Formplatten, Gehäuseteile, Vorrichtungen, Maschinenkomponenten, Halterungen oder Serienbauteile mit Bearbeitung von oben und an seitlichen Flächen. Die Bauart eignet sich für Fertigungsumgebungen, in denen wiederkehrende Fräs- und Bohrprozesse mit definierter Spanntechnik und reproduzierbaren CNC-Programmen ausgeführt werden. Sie wird sowohl in der Einzelteilfertigung als auch in Klein- und Mittelserien genutzt.

Ausprägungen innerhalb der Bauart

Innerhalb der Kategorie gibt es unterschiedliche Tischgrössen, Verfahrwege, Spindelausführungen und Automatisierungsgrade. Unterschieden werden unter anderem kompakte Maschinen für kleinere Werkstücke, grössere Ausführungen für längere oder schwerere Bauteile sowie Anlagen mit Palettenwechsel oder Anbindung an automatisierte Werkstückhandhabung. Auch bei der Achskonfiguration bestehen Unterschiede: Viele Vertikalbearbeitungszentren arbeiten in drei Achsen, können aber durch Rund- oder Schwenkachsen erweitert werden. Die Bezeichnung Vertikalbearbeitungszentrum beschreibt dabei in erster Linie die Maschinengeometrie mit vertikaler Spindel.

Abgrenzung zu anderen Bearbeitungszentren

Im Unterschied zu Horizontalbearbeitungszentren erfolgt die Hauptbearbeitung beim Vertikalbearbeitungszentrum von oben nach unten. Das beeinflusst Zugänglichkeit, Spannkonzepte und die Eignung für bestimmte Werkstückformen. Gegenüber Fahrständer- und Grossbearbeitungszentren ist die Kategorie nicht primär über Bauteilgrösse oder Portalbauweise definiert, sondern über die vertikale Anordnung der Spindel. Von 5-Achsen-, 6-Achsen- oder 7-Achsen-Bearbeitungszentren grenzt sie sich dadurch ab, dass diese Bezeichnungen den kinematischen Freiheitsgrad beschreiben, während Vertikalbearbeitungszentren die grundlegende Bauart benennen.