Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd. Heim / Nachricht / Branchennachrichten / Warum sollten Sie sich für eine Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine für die Fertigung entscheiden?

Warum sollten Sie sich für eine Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine für die Fertigung entscheiden?

Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd. 2026.04.02
Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd. Branchennachrichten

A Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine ist eine der produktivsten Investitionen, die eine Produktionsanlage tätigen kann — Kombination mehrerer Bearbeitungsvorgänge in einer einzigen Aufspannung, wodurch die Zykluszeiten um bis zu reduziert werden 60 % und liefert Oberflächengüten und Maßtoleranzen, die herkömmliche separate Prozesslinien nicht erreichen können. Wenn Ihr Betrieb engere Toleranzen, einen schnelleren Durchsatz und niedrigere Stückkosten bei komplexen Komponenten erfordert, a Hochgeschwindigkeits-Präzisionsdreh- und Fräsmaschine adressiert direkt alle drei Anforderungen gleichzeitig.

Was ist eine Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine?

Eine Dreh- und Fräsmaschine – auch Dreh-Fräs-Zentrum oder Fräs-Dreh-Zentrum genannt – integriert die Rotationsschneidefähigkeit einer CNC-Drehmaschine mit der Mehrachsen-Fräsfähigkeit eines Bearbeitungszentrums in einer einzigen Plattform. Das Werkstück kann gedreht, gefräst, gebohrt, mit Gewinde versehen und konturiert werden, ohne jemals die Maschine zu verlassen oder zwischen den Arbeitsgängen erneut befestigt zu werden.

Modern Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschinen mit elektrischer Spindel Verbessern Sie dieses Konzept weiter, indem Sie riemengetriebene Spindelsysteme durch direkt angetriebene elektrische Spindeln ersetzen, die Geschwindigkeiten von ab erreichen 6.000 U/min bis über 20.000 U/min . Dies sorgt im Vergleich zu herkömmlichen Spindelkonstruktionen für schnellere Zerspanungsraten, eine hervorragende Oberflächenqualität und eine deutlich kürzere Spindelaufwärmzeit.

Kernarchitektur eines Dreh-Fräszentrums

  • Hauptspindel: Drehspindel mit hohem Drehmoment, typischerweise C-Achse zur Winkelpositionierung geeignet
  • Frässpindel / Revolver: Angetriebene angetriebene Werkzeuge für Fräs-, Bohr- und Konturbearbeitungsvorgänge
  • Y-Achsen-Fähigkeit: Außermittiges Fräsen und Bohren ohne Umpositionieren des Werkstücks
  • B-Achse (5-Achs-Varianten): Neigbarer Fräskopf für komplexe Winkelmerkmale und Hinterschnitte
  • Gegenspindel (Modelle mit zwei Spindeln): Spiegelt die Hauptspindel für gleichzeitige oder sequentielle Rückseitenbearbeitung

Der Fertigungsfall für Hochgeschwindigkeits-Präzisionsdreh- und Fräsmaschinen

Drastische Reduzierung der Rüstzeit und der Work-in-Process

Die herkömmliche Bearbeitung einer komplexen Wellenkomponente erfordert möglicherweise drei separate Vorgänge: Grobdrehen, Fertigdrehen und Fräsen von Abflachungen, Keilnuten oder Querlöchern. Jeder Vorgang erfordert eine separate Maschineneinrichtung, Vorrichtung und Wartezeit. Auf einer Hochgeschwindigkeits-Präzisionsdreh- und Fräsmaschine werden alle drei Vorgänge in einem abgeschlossen Einzelspannung . In dokumentierten Produktionsfällen reduziert diese Konsolidierung die Gesamtdurchlaufzeit der Teile 3 bis 5 Tage bis 4 bis 8 Stunden für Bauteile mittlerer Komplexität.

Überlegene Positionsgenauigkeit durch Bearbeitung in einer Aufspannung

Jedes Mal, wenn ein Werkstück zwischen den Arbeitsgängen neu eingespannt wird, entsteht ein Positionsfehler. Sogar Präzisionsspannvorrichtungen häufen Fehler an 5 bis 25 Mikrometer pro Umspannen. Durch die Ausführung aller Funktionen in einer Aufspannung eliminiert ein Dreh-Fräszentrum Positionsfehler zwischen den Arbeitsgängen vollständig. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Komponenten, bei denen die Konzentrizität zwischen gedrehten Durchmessern und gefrästen Merkmalen eingehalten werden muss ±3 bis ±5 Mikrometer B. hydraulische Ventilspulen, medizinische Implantate und Komponenten von Kraftstoffsystemen für die Luft- und Raumfahrt.

Höhere Spindelauslastung mit elektrischer Spindeltechnologie

Die Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine mit elektrischer Spindel verwendet eine motorisierte Spindel, bei der der Motorrotor direkt auf der Spindelwelle aufgebaut ist, wodurch Riemen- und Getriebeübertragungsverluste vermieden werden. Daraus ergibt sich 15 bis 25 % höhere effektive Schneidleistung zum Werkzeug, schnellere Beschleunigung auf die Zieldrehzahl (typischerweise weniger als 1,5 Sekunden bis zur vollen Drehzahl) und geringere Vibrationen bei hohen Drehzahlen – was die Ra-Werte der Oberflächengüte direkt verbessert 0,4 bis 0,8 Mikrometer bei Fertigschnitten.

Doppelspindel-Dreh- und Fräsmaschine: Verdoppelung der Leistung pro Stellfläche

A Doppelspindel-Dreh- und Fräsmaschine fügt eine zweite, voll funktionsfähige Spindel – die Unterspindel – hinzu, die der Hauptspindel auf demselben Maschinenbett zugewandt ist. Diese Konfiguration ermöglicht zwei kritische Produktionsstrategien, die Einspindelmaschinen nicht reproduzieren können.

Komplette Teilebearbeitung (Done-in-One)

Die main spindle machines the front of the part. The sub-spindle then picks up the part automatically — without operator intervention — and machines the back face and any remaining features. The result is a fertiges Teil in einem einzigen Maschinenzyklus . Bei hochvolumigen Komponenten wie Steckverbindern, Fittings und Präzisionswellen entfällt dadurch die Drehmaschine für den zweiten Arbeitsgang vollständig, was die Arbeitskosten und den Platzbedarf um ein Vielfaches reduziert 30 bis 50 % pro Teilfamilie.

Simultanbearbeitung für maximalen Durchsatz

In einem Doppelspindel-Dreh- und Fräsmaschine Beide Spindeln sind für das gleichzeitige Schneiden konfiguriert und bearbeiten unterschiedliche Teile oder unterschiedliche Merkmale desselben Teils gleichzeitig. Zykluszeit für eine Komponente, die zuvor benötigt wurde 90 Sekunden auf einer Einspindelmaschine kann auf reduziert werden 50 bis 55 Sekunden mit synchronisiertem Doppelspindelbetrieb – eine Durchsatzsteigerung von ca 60 % ohne dass zusätzliche Stellfläche oder Bediener erforderlich sind.

Zykluszeitvergleich: Einspindel- und Doppelspindel-Drehfräsmaschine (Sekunden pro Teil)

90er Jahre
Einspindelig
52s
Doppelspindel
38s
Doppelspindel
Gleichzeitig

Abbildung 1: Veranschaulichende Reduzierung der Zykluszeit für eine Wellenkomponente mittlerer Komplexität in allen Bearbeitungskonfigurationen

Hochgeschwindigkeitsdrehen und -fräsen vs. konventionelle Bearbeitung: Schlüsselkennzahlen

Metrisch Konventioneller Separat-Prozess Hochgeschwindigkeits-Dreh-Fräszentrum
Anzahl der Setups pro Teil 3 – 5 1
Positionsfehler zwischen Operationen 5 – 25 µm pro Umspannung Eliminiert
Gesamtdurchlaufzeit (mittlere Komplexität) 3 – 5 Tage 4 – 8 Stunden
Oberflächengüte Ra (Fertigdurchlauf) 1,6 – 3,2 µm 0,4 – 0,8 µm
Erforderliche Maschinen pro Teilefamilie 2 – 4 1
Bedienerkontaktpunkte pro Teil Hoch (mehrere Überweisungen) Minimal (nur Laden/Entladen)
Spindelauslastungsgrad 45 – 60 % 70 – 85 %
Tabelle 1: Leistungsvergleich zwischen herkömmlichen Mehrmaschinenprozessen und der Hochgeschwindigkeits-Dreh-Fräszentrum-Bearbeitung

Branchen und Komponenten, die am meisten profitieren

Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschinen sind besonders wertvoll für Branchen, die komplexe Geometrien, enge Toleranzen und eine hohe Misch-/Großserienproduktion erfordern. Die folgenden Branchen stellen die wertvollsten Anwendungsbereiche dar:

Industrie Typische Komponenten Wichtige Maschinenfähigkeit erforderlich
Luft- und Raumfahrt Fahrwerksbolzen, Turbinenwellen, Hydraulikverteiler 5-Achsen, hohe Genauigkeit, Titan/Inconel-Fähigkeit
Medizinische Geräte Knochenschrauben, Implantatschäfte, Griffe für chirurgische Instrumente Toleranz im Submikrometerbereich, hohe Oberflächengüte, kleiner Durchmesser
Automobil Nockenwellen, Gleichlaufgelenkgehäuse, Einspritzventilkörper Doppelspindel, hohes Volumen, kurze Zykluszeit
Öl und Gas Ventilspulen, Anschlusskörper, Durchflussregelanschlüsse Großer Durchmesser, tiefes Loch, Edelstahl/Duplexstahl
Elektronik / Präzisionsinstrumente Optische Halterungen, Sensorgehäuse, Präzisionsspindeln Hochgeschwindigkeits-Elektrospindel, feine Oberfläche, Aluminium/Messing
Tabelle 2: Branchenanwendungen und erforderliche Maschinenfunktionen für Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräszentren

Kritische Spezifikationen, die bei der Auswahl eines Dreh-Fräszentrums zu berücksichtigen sind

Bei der Spezifikation einer Hochgeschwindigkeits-Präzisionsdreh- und Fräsmaschine oder einer Doppelspindel-Dreh- und Fräsmaschine haben die folgenden Parameter den größten Einfluss auf die tatsächliche Produktionsleistung:

  • Drehzahlbereich Hauptspindel: Ein Bereich von 50 bis 6.000 U/min deckt das Drehen der meisten Materialien ab; Für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und Arbeiten mit kleinem Durchmesser sind 6.000 bis 15.000 U/min oder mehr erforderlich.
  • Drehzahl der Frässpindel (angetriebenes Werkzeug): Mindestens 6.000 U/min für allgemeines Fräsen; 12.000 bis 20.000 U/min für Hochgeschwindigkeits-Elektrospindelkonfigurationen auf kleinen Flächen.
  • Y-Achsen-Verfahrweg: Typischerweise ±50 mm bis ±80 mm; Unentbehrlich für außermittiges Fräsen und exzentrische Merkmale.
  • Positioniergenauigkeit: ±0,003 mm oder besser für allgemeine Präzisionsarbeiten; ±0,001 mm für hochpräzise Anwendungen.
  • Gegenspindel (Modelle mit zwei Spindeln): Drehmoment- und Drehzahlwerte der Hauptspindel müssen übereinstimmen, um einen Produktionsengpass bei Backside-Operationen zu vermeiden.
  • Chip-Management-System: Bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung werden Spänemengen erzeugt, die zwei- bis viermal größer sind als bei herkömmlichen Schnittgeschwindigkeiten – eine ausreichende Späneförderkapazität ist für den unbeaufsichtigten Betrieb unerlässlich.
  • CNC-Steuerung: Achten Sie auf Hochgeschwindigkeits-Look-Ahead-Funktionen (mindestens 200 bis 500 Blöcke) für reibungslose 5-Achsen-Oberflächenpfade und den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Achsen.

Oberflächengüte (Ra µm) vs. Spindelgeschwindigkeit – Hochgeschwindigkeits-Drehfräsmaschine mit elektrischer Spindel

0 0.8 1.6 3.2 Ra (µm) 3000 6000 10000 15000 20000 Spindelgeschwindigkeit (U/min) 2.8 1.8 1.2 0.8 0.4

Abbildung 2: Verbesserung der Oberflächengüte mit zunehmender Drehzahl der Elektrospindel beim Schlichtdrehen einer Aluminiumlegierung

Über Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd.

Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd. Hongjia CNC wurde 2006 gegründet und 2018 offiziell gegründet. Mit Sitz im Neuen Bezirk Qianwan, Stadt Ningbo, Provinz Zhejiang – im Südflügel der Wirtschaftszone des Jangtse-Deltas in China – ist Hongjia CNC ein Unternehmen, das sich auf die Forschung, Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von spezialisiert hat CNC-Metallschneideausrüstung .

Als China Doppelspindel-Dreh- und Fräsmaschine manufacturer und Großhandel Hochgeschwindigkeits-Dreh- und Fräsmaschine mit elektrischer Spindel Als Unternehmen vereint Hongjia CNC starke technische Fähigkeiten mit umfassender Branchenerfahrung. Das Unternehmen ist bestrebt, seinen Kunden fortschrittliche CNC-Lösungen zu bieten, die den Anforderungen verschiedener Branchen gerecht werden, von der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie bis hin zu medizinischen Geräten und Präzisionselektronik.

Mit einem starken Fokus auf technische Innovationen und kundenspezifische Anforderungen liefert Hongjia CNC Dreh-Fräslösungen, die die tatsächlichen Produktionsherausforderungen der modernen Fertigung bewältigen – von der Reduzierung der Zykluszeit und der Verbesserung der Toleranzen bis hin zur Optimierung der Stellfläche und Automatisierungsintegration.

Häufig gestellte Fragen

Zögern Sie nicht, sich zu kontaktieren, wenn Sie uns brauchen!