Welche verschiedenen Größen und Konfigurationen gibt es für Nullpunkt-Basisplatten?

Im Bereich der modernen Zerspanung und Fertigung stehen Effizienz und Präzision an erster Stelle. Das Streben nach einer Reduzierung der Nebenzeiten hat zur weit verbreiteten Einführung von Automatisierungstechnologien für die Werkstückaufspannung geführt, darunter vor allem die Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung . Bei diesem System handelt es sich nicht um ein einzelnes, monolithisches Produkt, sondern um eine äußerst anpassungsfähige Komponentenfamilie, die zur Rationalisierung von Einrichtungsprozessen entwickelt wurde. Für Großhändler, Einkäufer und Fertigungsingenieure ist das Verständnis der großen Auswahl an verfügbaren Größen und Konfigurationen von entscheidender Bedeutung für die Auswahl des optimalen Systems für eine bestimmte Anwendung. Ein einheitlicher Ansatz ist wirkungslos; Die richtige Wahl hängt von einem klaren Verständnis der Werkzeugmaschinenabmessungen, Werkstückspezifikationen und Produktionsziele ab.

Die Kernkomponenten des Systems verstehen

Bevor wir uns mit Größen und Konfigurationen befassen, ist es wichtig, die Grundelemente zu verstehen, aus denen ein besteht Nullpunkt-Locator-Grundplatte System. Die Funktionalität des Systems ergibt sich aus dem Zusammenspiel zweier Hauptkomponenten: dem Basiselement und dem Empfängerelement. Das Basiselement ist in der Regel die permanente Vorrichtung, bei der es sich um eine an einen Maschinentisch geschraubte Platte, eine an einer Palette befestigte Unterplatte oder sogar um eine direkte Integration in einen Schraubstock oder eine andere Werkstückhaltevorrichtung handeln kann. Dieses Basiselement enthält den entscheidenden Positionierungs- und Klemmmechanismus. Das Empfängerelement ist die am Werkstück, der Vorrichtung oder der Werkzeugplatte befestigte Komponente. Es verfügt über einen präzisionsgeschliffenen Konus und eine herunterziehbare Nut, die in den Mechanismus in der Basis eingreift. Bei Betätigung, oft manuell mit einem Hebel oder automatisch mit pneumatischem oder hydraulischem Druck, zieht der Mechanismus in der Basis den Empfänger nach unten und setzt seinen Konus perfekt in den entsprechenden Konus in der Basis ein. Diese Aktion gewährleistet eine extrem hohe Qualität Wiederholbarkeit und schafft eine starre Verbindung, die erheblichen Bearbeitungskräften standhält. Der Begriff Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung bezieht sich speziell auf Systeme, die dieses rein mechanische Prinzip einer konischen Positionierung und einer mechanischen Klemmwirkung nutzen, und unterscheidet sie von Systemen, die auf anderen Prinzipien wie Magnet- oder Vakuumklemmung basieren.

Standardgrößen und metrische vs. imperiale Überlegungen

Die Größe eines Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung Das System wird überwiegend durch den Durchmesser seiner einzelnen Aufnahme- und Spannmodule definiert. Dieser Durchmesser bestimmt maßgeblich die Spannkraft, Stabilität und Eignung des Systems für eine bestimmte Anwendung.

Der Markt ist in metrische und imperiale (Zoll) Maßstäbe unterteilt, ein entscheidender Gesichtspunkt für Käufer, die in verschiedenen Regionen der Welt tätig sind oder Werkzeugmaschinen haben, die nach einem bestimmten Standard ausgelegt sind. Die gängigsten metrischen Größen sind 96 mm, 120 mm und 144 mm. Die Größe 96 mm wird oft als kompakte oder leichte Option angesehen und eignet sich für kleinere Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen und Anwendungen, bei denen der Platz knapp ist. Die 120-mm-Größe hat sich als sehr beliebt herausgestellt Industriestandard für allgemeine Bearbeitungszwecke und bietet ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen hoher Spannkraft und relativ kompakter Stellfläche. Die Größe 144 mm ist eine Hochleistungsoption, die für die großflächige Bearbeitung auf massiven Horizontalbohrwerken, großen Portalfräswerken und Anwendungen mit extrem hohen Schnittkräften oder sehr schweren Werkstücken konzipiert ist.

Auf der imperialen Seite gehören zu den gängigen Größen 3,15 Zoll (häufig als grobes Äquivalent zu 80 mm verwendet), 4 Zoll, 5 Zoll und 6 Zoll. Die Größen 4 Zoll und 5 Zoll sind auf den nordamerikanischen Märkten weit verbreitet und erfüllen ähnliche Funktionen wie die metrischen Größen 96 mm bzw. 120 mm. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Mischen metrischer und zölliger Komponenten innerhalb eines einzigen Systems aufgrund der präzisen Beschaffenheit der Kegel und Klemmmechanismen nicht möglich ist. Die Wahl zwischen metrischen und imperialen Maßeinheiten hängt häufig von der vorhandenen Werkzeugmaschineninfrastruktur, dem geografischen Standort des Betriebs und der Quelle des Werkzeugs ab Spannzubehör .

Über den Moduldurchmesser hinaus ist die gesamte physische Größe eines kompletten Moduls möglich Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung ist sehr variabel. Platten können so klein wie ein einzelnes Modul, im Wesentlichen ein eigenständiges Spannfutter, oder als große, individuell gefertigte Platten, die sich über die gesamte Länge und Breite eines Maschinentisches erstrecken, erworben werden, um mehrere komplexe Aufbauten gleichzeitig zu ermöglichen.

Gängige Konfigurationen: Von Einzelmodulen bis hin zu Gitterplatten

Die Konfiguration von a Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung bezeichnet die Anordnung seiner einzelnen Spannmodule auf einer Montageplatte. Diese Anordnung bestimmt die Flexibilität und den primären Anwendungsfall des Systems.

Einzelmodulplatten (Nullpunktfutter): Dies ist die einfachste Konfiguration, bestehend aus einem Aufnahme- und Spannmodul, montiert auf einer kleinen, rechteckigen Grundplatte. Diese sind unglaublich vielseitig und werden oft verwendet Schnellwechsel-Schraubstockmontage , zum Halten einer einzelnen Vorrichtung oder für dedizierte, großvolumige Produktionsaufgaben. Aufgrund ihrer geringen Größe lassen sie sich leicht integrieren und zwischen verschiedenen Maschinen bewegen.

Duale Modulplatten: Diese Platten bestehen aus zwei Modulen, die in einem festen Muster auf einer gemeinsamen Basis montiert sind. Der Abstand zwischen den Modulen ist präzise und kritisch. Diese Konfiguration ist außerordentlich verbreitet, da sie im Vergleich zu einem einzelnen Modul eine höhere Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber Torsionskräften bietet. Es ist der Standard für die Montage der meisten Schraubstöcke und vieler mittelgroßer Vorrichtungen. Der feste Abstand zwischen den Modulen gewährleistet eine perfekte Ausrichtung bei jeder Montage eines Schraubstocks oder einer Vorrichtung.

Multimodul-Gitterplatten: Dies ist die flexibelste und leistungsstärkste Konfiguration für komplexe Werkstückspannungen. Eine Gitterplatte ist eine große, dicke Grundplatte, typischerweise aus hochwertigem Stahl oder Aluminium gefertigt, die mehrere hat Nullpunktmodule in einem regelmäßigen Rastermuster installiert. Die Module sind oft in einem standardisierten Raster angeordnet, z. B. alle 100 mm oder 4 Zoll, es sind jedoch auch kundenspezifische Abstände möglich. Dieses Rastermuster ermöglicht eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Vorrichtungs- und Werkstückplatzierungen. Benutzer können mehrere Schraubstöcke, kundenspezifische Vorrichtungen, Unterplatten und Spanntürme auf derselben Rasterplatte montieren, sie für eine bestimmte Aufgabe konfigurieren und sie dann schnell für die nächste Aufgabe neu konfigurieren, ohne dass Bezüge neu angegeben oder neu festgelegt werden müssen. Gitterplatten sind der Grundstein von Paletten-Pooling-Systeme und fortschrittliche Fertigungszellen, die eine echte „Lights-out“-Fertigung ermöglichen, indem voreingestellte Paletten innerhalb von Minuten in eine Maschine ausgetauscht werden können.

Individuell konfigurierte Platten: Für spezielle Anwendungen bieten Hersteller oft komplett kundenspezifische Lösungen an Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung Lösungen. Dabei kann es sich um Platten mit Modulen handeln, die in einem nicht rasterförmigen Muster angeordnet sind, um zu einer bestimmten Teilefamilie zu passen, Platten mit ungewöhnlichen Außenabmessungen, die zu einem einzigartigen Maschinentisch passen, oder Platten, die Nullpunktmodule mit anderen integrierten Werkstückhaltefunktionen wie T-Nuten oder Gewindelöchern kombinieren.

Spezialisierte Konfigurationen und Formfaktoren

Über die Standard-Flachplatten hinaus ist das Prinzip der Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung wurde in mehrere spezielle Formfaktoren angepasst, um spezifische Herausforderungen bei der Werkstückspannung zu lösen.

Winkelplatten und Würfel: Bei diesen Konfigurationen werden ein oder mehrere Nullpunktmodule auf den Flächen einer präzisionsgeschliffenen Winkelplatte oder eines Würfels montiert. Dadurch kann das Werkstück vertikal oder in einem bestimmten Winkel gehalten werden, ohne dass komplexe Sinusplatten oder manuelle Einrichtung erforderlich sind, was den Zeitaufwand für die Mehrseitenbearbeitung drastisch reduziert.

Grabsteine und Säulen: Im Rahmen von 4. Achsenbearbeitung und horizontalen Bearbeitungszentren (HMCs) werden Nullpunktmodule in die Flächen von Grabsteinen integriert. Dies ermöglicht die Montage mehrerer Vorrichtungen und Schraubstöcke auf jeder Seite des Spannturms, wodurch sich die Anzahl der Teile, die in einem einzigen Zyklus bearbeitet werden können, erheblich erhöht. Dank der Schnellwechselfunktion können ganze Seiten des Grabsteins offline voreingestellt und schnell ausgetauscht werden.

Unterplatten und Adapter: Eine sehr gängige Praxis ist die Verwendung einer kleineren Unterplatte, die auf ihrer Unterseite wiederum ein Empfängermodul aufweist. Diese Unterplatte kann schnell auf einer größeren Rasterplatte befestigt werden, und dann wird das Werkstück oder der Schraubstock dauerhaft oben auf der Unterplatte montiert. Dadurch entsteht ein modulares System, bei dem spezielle Vorrichtungen auf kostengünstigen Unterplatten aufgebaut und dann schnell mit der Hauptgrundplatte der Maschine verbunden werden können. Dies schont die Investition in die Masterrasterplatte.

Integrierte Schraubstöcke: Viele moderne CNC-Schraubstöcke werden jetzt mit a hergestellt Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung Der Empfänger ist direkt in die Basis integriert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer separaten Adapterplatte, was Stapelfehler reduziert und die Gesamthöhe des Aufbaus minimiert, was für die Aufrechterhaltung des Z-Achsen-Verfahrwegs von entscheidender Bedeutung sein kann.

Material- und Konstruktionsauswahl

Die Leistung und Langlebigkeit eines Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung werden stark von den bei der Konstruktion verwendeten Materialien und der Qualität des Herstellungsprozesses beeinflusst. Die Grundplatten selbst werden am häufigsten aus hochwertigem Stahl, beispielsweise vorgehärtetem 4140-Stahl, oder aus hochfesten Aluminiumlegierungen hergestellt. Stahlplatten bieten eine überragende Steifigkeit, Haltbarkeit sowie Verschleiß- und Schlagfestigkeit und sind daher die erste Wahl für die Massenproduktion und schwere Fräsarbeiten. Aluminiumplatten sind deutlich leichter, was ein großer Vorteil für die manuelle Handhabung und für Anwendungen auf kleineren Maschinen ist, bei denen eine Reduzierung des Gesamtgewichts von Vorteil ist. Sie bieten außerdem eine gute Steifigkeit und sind korrosionsbeständig.

Die einzelnen Module enthalten die kritischsten Komponenten. Das Gehäuse besteht typischerweise aus gehärtetem Stahl, um den enormen Klemmkräften standzuhalten. Die internen Komponenten, wie die Kugelsegmente oder Verriegelungsfinger, die den Empfänger tatsächlich halten, bestehen aus ultraharten Werkzeugstählen und werden mit genauen Toleranzen präzisionsgeschliffen. Durch die Oberflächenveredelung und Härtungsverfahren wie Nitrieren oder Aufkohlen wird eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und eine lange Lebensdauer gewährleistet. Die Wahl des Materials hängt oft vom Preis ab, wobei Economy-Systeme möglicherweise minderwertige Materialien und eine weniger strenge Wärmebehandlung verwenden, während Premium-Systeme zur Gewährleistung in hochwertigere Materialien und Prozesse investieren Wiederholbarkeit und Haltbarkeit über Hunderttausende Zyklen.

Wichtige Auswahlkriterien für Käufer und Großhändler

Für einen Käufer oder Großhändler, der die unzähligen Optionen prüft, müssen mehrere technische und praktische Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Auswahl getroffen wird Grundplatte der mechanischen Nullpunkt-Lokalisierung erfüllt die Anforderungen der Anwendung.

Spannkraft: Dies ist wohl die kritischste Leistungsmetrik. Dabei handelt es sich um die Kraft, die das Modul ausübt, um den Empfänger an Ort und Stelle zu halten, gemessen in Kilonewton (kN) oder Pfund-Kraft (lbf). Bei schweren Werkstücken und aggressiven Bearbeitungsvorgängen ist eine höhere Spannkraft erforderlich. Module mit größerem Durchmesser bieten im Allgemeinen höhere Klemmkräfte.

Wiederholbarkeit: Dies definiert die Präzision des Systems, gemessen in Millimetern oder Zoll. Sie gibt an, wie genau ein Modul jedes Mal, wenn ein Empfänger aktiviert und deaktiviert wird, in die exakt gleiche Position zurückkehrt. Hochwertige Systeme bieten Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich und stellen sicher, dass die Werkstückbezugspunkte bei allen Setups perfekt eingehalten werden.

Kompatibilität der Maschinentische: Die physischen Abmessungen des Maschinentisches sind die primäre Einschränkung. Die gewählte Grundplatte muss innerhalb der X- und Y-Verfahrgrenzen des Tisches passen, ohne die Wegabdeckungen, Kühlmitteldüsen oder andere Komponenten der Maschine zu beeinträchtigen. Das Schraubenmuster auf der Unterseite der Platte muss mit dem T-Nutenabstand auf dem Maschinentisch übereinstimmen.

Werkstückgewicht und -größe: Die Größe und Masse der typischen Werkstücke bestimmen die erforderliche Größe und Anzahl der Module. Für ein schweres, großes Teil ist eine große Gitterplatte mit mehreren Modulen erforderlich, um das Gewicht zu verteilen und den Bearbeitungskräften wirksam standzuhalten.

Erforderliches Zubehör: Das System ist nur so gut wie sein Ökosystem. Die Verfügbarkeit und Kosten des Matchings Empfängermodule , Pull-Down-Bolzen , Schnellwechsel-Schraubstockhalterungen , und andere Spannzubehör sind ein entscheidender Teil des Auswahlprozesses. Ein System mit einer großen Auswahl an durchdachtem Zubehör bietet langfristig mehr Flexibilität.