CNC-Bearbeitung für Erstausrüster (OEM) von Schwermaschinen: Fräsen und Bohren bis zu 6 m Länge mit einer Genauigkeit von ±0,02 mm.

Der OEM-CNC-Bearbeitungsservice für schwere Maschinen ist ein Einspannverfahren, das eine so hohe Planheit gewährleistet, dass Schienensitze ohne Unterlegscheiben über 6 m Schweißkonstruktionen verschraubt werden können . Dadurch wird die durch erneutes Spannen verursachte Koaxialitätsdrift vermieden (Projekt #AUTO-2026-882).

Die Einkaufsteams senken die Stückkosten um 28,65 % und erhalten 2 Stunden DFM-Feedback, sodass geschweißte Chassisrahmen ohne Unterlegscheiben verschraubt werden können (LS Manufacturing, 2025–2026, n>1.200).

Lernen Sie die Ingenieure kennen, die diesen Leitfaden erstellt haben

Gloria von LS Manufacturing ist Senior-Spezialistin für Rapid Prototyping und Fertigung mit über 15 Jahren Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung und DFM-Analyse (Design for Manufacturability). Sie hat alle Abschnitte für Einkaufsleiter und Fahrwerksingenieure verfasst. Die erste Probeverformung von 0,12 mm beim Projekt #AUTO-2026-882 veranlasste Gloria, vor der Endbearbeitung eine Zwischenglühung bei 580 °C einzuführen. Sie können Gloria direkt über LinkedIn kontaktieren, um die Kontrolle von Schweißnahtverformungen zu besprechen.

Alle technischen Spezifikationen basieren auf einem nach ISO 9001:2015 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem und einer Messdatenbank mit über 1.200 Bauteilen. ASME Y14.5-2018 deckt alle GD&T-Anmerkungen (Geometrische Bemaßung und Tolerierung) in technischen Zeichnungen ab, während ISO 286-1:2010 die Grenzwerte H7 für Presspassungslagerbohrungen festlegt. Ein Lasertracker prüft die Bohrungs-Achsen-Abstände über die gesamte Chassis-Spannweite, und die Teams der Wareneingangskontrolle genehmigen die Schweißverbindungen anhand eines nachvollziehbaren Dokuments.

Ein leitender Prozessmanager überprüfte jede Spezifikation persönlich, und Ultraschall- NDT (zerstörungsfreie Prüfung) sowie Lasertracker-Messungen gewährleisten eine 100%ige Abdeckung kritischer Schweißverbindungen.

Wichtigste Erkenntnisse

Eliminierung kumulativer Toleranzfehler bei Mehrdrehprozessen: Fünfachsige Portalbearbeitungszentren führen die Bezugspunktsetzung und das Tieflochbohren in einem einzigen Spannvorgang durch. Dadurch werden kumulative Toleranzfehler vor der Montage vermieden.

Produktionszyklus um über 40 % verkürzt: Die Trennung von Schrupp- und Schlichtbearbeitung sowie Zwischenglühen in Verbindung mit hydraulischer Werkzeugkompensation reduziert die Lieferzeit für das Chassis. Die Montagelinie erhält die geschweißten Chassis-Komponenten, die zum Verschrauben bereit sind.

Gesamtkosteneinsparungen pro Komponente: Nockengesteuerte Bahnen und die BT50- Lastverteilung in der Spindel eliminieren Leerlauf und Ausschuss. Die Fehlerrate ist so gering, dass die Wareneingangsprüfung ohne Nachbearbeitung bestanden wird.

Wie gewährleistet der CNC-Bearbeitungsservice für Schwermaschinenhersteller eine Genauigkeit von ±0,02 mm?

Die CNC-Bearbeitung von Schwermaschinen durch Erstausrüster (OEM) ist ein subtraktives Verfahren mit großem Verfahrweg, das eine hohe Planheit für die Schienenführung über die gesamte Chassislänge gewährleistet. Volumenfehlerkompensation und eine Umgebungstemperatur von 20 ± 1 °C in der Werkstatt verhindern das Durchhängen der Querträger und thermische Drift über die gesamte Schnittlänge.

Laden Sie den Leitfaden zur Auswahl von Bearbeitungsrouten für schwere Schweißkonstruktionen herunter – ein Entscheidungsdiagramm, das konventionelle 3-Achs-Portalbearbeitung, Präzisions-5-Seiten-Einspannbearbeitung und Ultrapräzisions-Linienbohrverfahren auf Basis von Spannweite, Seitenzahl und Toleranzklasse vergleicht.

Wo die volumetrische Fehlerkartierung aufhört, durchzuhängen

Die Maschinengeometriekompensation (volumetrische Fehlerabbildung auf der X-, Y- und Z-Achse) berechnet den Maschinenachsenfehler vor Beginn des Schneidvorgangs. Ein Laserinterferometer (Längenstandard basierend auf der Wellenlänge) scannt die Maschine und erfasst gemäß ISO 230-2:2014 für jeweils 200 mm Verfahrweg aller drei Achsen einen Positionspunkt.

Eine Durchhangkompensation von weniger als 10 µm gewährleistet die Koplanarität Ihrer Linearführungen über die gesamte Länge. Dadurch wird ein Blockieren der Schlitten verhindert und das Ausrichten der Schienen entfällt. Aus Käufersicht reduziert die Verwendung von CNC-Maschinen für schwere Maschinen in Verbindung mit einer veralteten Kompensationstabelle die Notwendigkeit des Ausrichtens der Schienen erheblich.

Warum konstante Temperatur das kartierte Band schützt

Stahl dehnt sich pro Grad Celsius und Meter um 11,7 µm aus. Daher reagieren lange Maschinenbetten auf Temperaturänderungen, bevor es zu Werkzeugverschleiß kommt. Gekühlte Kühlmittel halten die Werkzeugspitzen während des gesamten Schruppvorgangs innerhalb einer Toleranz von 0,5 °C . Bei Ihren 6-m-Chassis- Fräsvorgängen muss ein Schlichtzuschlag von 0,5 mm eingeplant werden. Das Schlichtbohren erfolgt nach der Stabilisierung, nicht direkt vom Maschinenbett aus.

Kunden im Bereich der Präzisions-CNC-Bearbeitung besitzen die Kontrolle über den zugeordneten Bereich, wenn Schrupp- und Schlichtbearbeitungen in derselben thermischen Zone durchgeführt werden. Die Wärmespeicherung der Säule führt zu Problemen mit der Schienenkoplanarität, wenn keine Fehlerkennlinie an die Steuerung übermittelt wird.

Warum ist die CNC-Bearbeitung großer Bauteile mit Stress verbunden?

Die CNC-Großbearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, das durch asymmetrische Spannungsarmglühung eingeschränkt wird. Dies führt dazu, dass sich der geschweißte Rahmen verzieht, nachdem 70 % des Materials durch das Schruppen abgetragen wurden. Schweißen und Walzen führen zu Restspannungen in dicken Blechen. Die Endbearbeitung erfolgt an einem verzogenen Rahmen.

Wo asymmetrische Spannungsentlastung Biegungen in geschweißten Rahmen

Die Verformung von Baustahl beginnt im Blech und nicht an der Schneide. Walzen und Mehrlagenschweißen erzeugen Eigenspannungen im Bereich von 200–300 MPa in einem geschweißten Rahmen in Chassisgröße . Durch den Materialabtrag von einer Seite wird das Spannungsgleichgewicht gestört, wodurch sich der Rahmen zur bearbeiteten Seite hin verformt. ASME Y14.5-2018 legt die Geradheitstoleranzen für lange Schweißrahmen fest.

Bei der Anschaffung von CNC-gefrästen Blechteilen für Baggerfahrwerke tritt das Problem beim letzten Bohrvorgang auf. Vereinfacht gesagt: Der Rahmen bewegt sich weiter, selbst wenn der Fräser stillsteht, sodass die morgens gemessenen Bohrungen abends nicht mehr den Spezifikationen entsprechen.

Eine Grobbearbeitungssequenz zum Schutz der Lagerpassung

Die CNC-Bearbeitung von geschweißten Brecherrahmen erfordert einen Glühschritt zwischen Schrupp- und Schlichtbearbeitung:

• Symmetrische Schruppdurchgänge an der Schweißnaht lassen 30% Material für die weitere Bearbeitung übrig.
• Die Spannungsarmglühung erfolgt bei 580°C, wobei pro 25 mm Querschnitt 2 Stunden geglüht wird und anschließend im Ofen auf 300°C abgekühlt wird.

Eine Vorrichtung zur Überprüfung aller Lagerbohrungen bestätigt die Koaxialität von ±0,005 mm mithilfe einer Koordinatenmessmaschine (KMM) , einem tastenden Messsystem.

Datenquelle: ASME Y14.5-2018 geometrische Bemaßungs- und Tolerierungsnorm, angewendet auf die Verformungsbewertung von 6000 mm geschweißten Stahlkonstruktionen.

Abbildung 1: Kundenspezifische Teile für schwere Maschinen erfordern eine Spannungsarmglühung bei 580°C.

Wann sollten Hersteller von CNC-Maschinen für schwere Anlagen Portalfräsmaschinen einsetzen?

Die Auswahl von Herstellern für CNC-Schwerlastmaschinen erfolgt nach einem Schwellenwertverfahren, das auf 3 m Werkstücklänge und die Anforderungen an die Parallelität mehrerer Arbeitsflächen abgestimmt ist. Fünfseitiges Fräsen mit einer einzigen Aufspannung ermöglicht eine Toleranz von ±0,03 mm/m zwischen der Oberseite und den seitlichen Führungsschienen. Für die Bearbeitung eines 6,5 m langen Gehäuses sind drei Hubvorgänge erforderlich, wobei bei jedem Hub der Bearbeitungsbezugspunkt neu eingestellt wird.

Entscheidungsfaktoren, die für einen festen Schienenportalaufbau sprechen

1. Die Möglichkeiten des Portalfräsens werden erst dann realisiert, wenn vier kritische Kriterien erfüllt sind:
2. Die Umschlaglänge übersteigt die Abdeckung des Bodenbohrtisches.
3. Die Rechtwinkligkeit zweier oder mehrerer Flächen muss auf 0,05 mm pro Meter genau sein.
4. Sitzplätze an der Reling und ein Oberdeck werden durch ein gemeinsames Bezugssystem geregelt.
5. Krane mit einer Tragfähigkeit unter 20 Tonnen kippen Blöcke regelmäßig in Ihrer Werkstatt um.

Die großformatige CNC-Bearbeitung auf Portalrahmen mit festen Schienen eliminiert die Notwendigkeit der Bezugspunktkorrektur beim erneuten Anheben. Vereinfacht ausgedrückt: Ein einziger Spannvorgang erzeugt ebene Schienensitze; Ihre Monteure müssen während der Montage nicht mehr manuell nachbearbeiten.

Wo BT50-Strom die Arbeitskosten für das erneute Anheben ersetzt

Die BT50-Spindelfräsbearbeitung (7:24-Steilkegel-Schnittstelle) liefert ca. 30 kW und 1.200 Nm am Kegel, wodurch ein 500 mm Planfräsen in einem Arbeitsgang möglich ist. Jeder Planfräsvorgang ist abgeschlossen, bevor die Kühlmittelwärme in die Portalsäule eindringt. Die allgemeinen Toleranzen entsprechen ISO 2768-1:1989, jedoch gelten für die Schienensitze Positionsvorgaben. Anfragen zu CNC-Bearbeitungsangeboten sollten neben dem Material auch den Bearbeitungsbereich, die Anzahl der Planfräsflächen und die Hubgrenzen angeben.

Wie bohrt die OEM-CNC-Fräs- und Bohrservicelinie 6 m lange Teile?

Der OEM-CNC-Fräs- und Bohrservice kombiniert Planfräsen mit großer Reichweite mit hochpräzisem Tieflochbohren und gewährleistet so einen Rundlauffehler der 5-Mikron-Klasse über große Gelenkbohrungsabstände. Durch das Durchhängen des Bohrstangenquerschnitts über lange Strecken entsteht eine Konizität in den Auslegerbohrungen von Baggern. Die Bohrungswände mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,8 μm ermöglichen die Presspassung der Lager.

Wo der Durchhang der Bohrstange die Verjüngung schneidet

Bei einer Tieflochbohrung mit einem Baggerausleger in Fahrgestelllänge beträgt die Spannweite zwischen den Gelenkbolzen 4 m. Die Bohrstangen mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von 8:1 hängen aufgrund ihres Eigengewichts durch, wodurch ein konischer Schnitt anstelle eines geraden Schnitts entsteht.

Die Konizität wird bei gedämpften Legierungsstangen im Vergleich zu herkömmlichen Stahlstangen um das Achtfache reduziert, und Ihre Presspassungslager lassen sich ohne Nachreiben einsetzen. Kurz gesagt: Die hochbelastbare CNC-Bearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser macht das Reiben im Montageprozess überflüssig.

Wie die Ausrichtung an beiden Enden die Koaxialität sichert

Die Ausrichtung beim Linienbohren (konzentrische Zentrierung an beiden Enden) richtet den Stab vor der Bearbeitung auf eine einzige Achse aus. Beide Enden werden auf ≤ 2 μm ausgerichtet und mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 90 m/min und einem Vorschub von 0,08 mm/U bearbeitet. Die H7-Bohrungen entsprechen der Norm ISO 286-1:2010 für Presspassungen von Lagersitzen. Die einstufige Bearbeitung ohne Reiben, Nachjustieren oder Unterlegen verkürztdie CNC-Bearbeitungszeit für Scharnierbohrungen um einen kompletten Rüstzyklus.

Datenquelle: LS Manufacturing 2025–2026 große Datenbank für das Zuschneiden von Strukturbauteilen (Stichprobengröße >1.200).

Abbildung 2: CNC-Bearbeitung großer Teile erreicht Ra 0,8 μm.

Kurzübersicht: Spezifikationen für die Bearbeitung von Schwermaschinen

Die Prozessgüte und die Bearbeitungszugaben bei den großen Bauteilen Ihres Chassis bestimmen die Projektlaufzeit und die Stückkosten, noch bevor der erste Span abgetragen wird. Fünf bearbeitete Merkmale verdeutlichen den messbaren Unterschied zwischen konventioneller Standardbearbeitung und präziser Portalbearbeitung.

Für präzise Portalbahnen sind in jeder Aufspannung steifere Spannvorrichtungen und schwerere Werkzeuge erforderlich. Durch die einmalige Spannformung entfällt das manuelle Schleifen für die Montageschweißung und die Endmontage, wodurch Ihre Monteure die eingesparte Schleifzeit zurückgewinnen.

Welche Konfiguration gewährleistet eine CNC-Präzision von ±0,02 mm bei Schweißkonstruktionen?

Die CNC-Präzision von Schweißkonstruktionen mit ±0,02 mm Genauigkeit ermöglicht ein spannungsfreies Spannverfahren, das die Planheit der gefrästen Decks nach dem Lösen der Spannvorrichtung gewährleistet. Starre Schrauben pressen wellenförmige Rohlinge in eine künstliche Planform, wodurch die Rückfederung die gefrästen Decks beschädigt. Hydraulische Stützen folgen dem Wellenprofil des Rohlings, anstatt ihn plan zu pressen, sodass während des Spannvorgangs keine elastische Energie gespeichert wird.

Wie stark die starre Klemmung nach dem Lösen zurückfedert

Die Schweißnahtverformung äußert sich in Form einer wellenförmigen Unebenheit über die gesamte Chassislänge der Schweißfläche, mit einer Wellenhöhe von 1–3 mm . Fest angezogene Schrauben glätten die Wellenberge mit einer Kraft von 15–25 kN pro Klemmpunkt, wodurch die elastische Energie im Blech gespeichert wird.

Nach dem Entfernen der Spannpunkte wird die gespeicherte Energie freigesetzt, wodurch der Rohling um ca. 40–80 µm zurückfedert. Dadurch würden die Ebenheitsanforderungen gemäß ISO 2768-2:1989 bei Ihrer Eingangsmessung nicht erfüllt. Als Käufer können Sie die Ausschussquote bei CNC-bearbeiteten Rohlingen aus Baustahl durch den Einsatz von schwimmenden Spannvorrichtungen anstelle von Schrauben vermeiden.

Eine stressfreie Einrichtungssequenz in vier Schritten

Die hydraulische Spannvorrichtung (mehrpunktige, selbstkompensierende Unterstützung) passt sich der Geometrie des Werkstücks an und verhindert so, dass Wellenberge abgeflacht werden.

• Die Schweißnaht sollte an 6–8 Auflagepunkten lokalisiert und mit Messuhren mit einer Auflösung von 0,01 mm gemessen werden.
• Ermitteln Sie den freien Zustand, indem Sie die tiefsten Punkte mit einer Stützvorspannung von etwa 2 kN unterlegen.
• Vorfräsen bei Vc 160 m/min , Spanbelastungskontrolle bei 0,18 mm pro Zahn gemäß Machinery's Handbook 31st Ed.
• Schließen Sie die Arbeiten in einem Arbeitsgang ab, trennen Sie den Stromkreis und überprüfen Sie die Planheit im spannungsfreien Zustand erneut.

Abbildung 3: OEM-CNC-Fräs- und Bohrservice verwendet Vc 160 m/min.

Wie werden die Kosten für die CNC-Bearbeitung großer OEM-Teile gesteuert?

Die CNC-Bearbeitungskosten für große OEM-Teile reduzieren sich um 28,65 %, wenn die Leerlaufzeiten und der Ausschuss minimiert werden. CAM-Werkzeugwegsimulation und Vorrichtungen für Schruppen und Schlichten senken den Stückpreis von 1.850 $ auf 1.320 $ . Die Vermeidung von Ausschuss schont das Blechmaterial und die bereits in jede Schweißkonstruktion investierten Schweißstunden.

Wo Druckluftschneiden und Ausschuss Ihre Rechnung in die Höhe treiben

Regeln für Schrottverluste Die Wirtschaftlichkeit der CNC-Bearbeitung großer Teile, insbesondere bei geschweißten Rahmen, ist hoch. Die Kosten für das Plattenmaterial und 40 Schweißstunden gehen verloren, wenn eine mittelgroße Schweißkonstruktion die Qualitätskontrolle nicht besteht. Das Druckluftschneiden (Eilgang ohne Schneiden) verursacht den restlichen Preis.

Wie die CAM-Verifizierung die Bearbeitungszeit pro Bauteil verkürzt

Die Zykluszeitreduzierung beginnt bereits in der CAM-Verifizierung, noch bevor die Spindel eingeschaltet wird. Die simulierten Werkzeugwege, die ohne Luftbewegungen durchgeführt werden, halten die Schnittgeschwindigkeit (Vc) bei 160 m/min und den Vorschub bei 0,18 mm pro Zahn und einer axialen Schnitttiefe von 6 mm konstant.

ISO 8688-1:1989 wird für Werkzeugstandzeitprüfungen verwendet; Verschleißkurven ermöglichen daher Vorhersagen zum Werkzeugwechsel in Serien. Gängige Vorrichtungssysteme für Schruppen und Schlichten sparen Ihnen die Kosten für die Vorrichtungserstellung, da bei Serienfertigungen dieselbe Vorrichtung verwendet werden kann.

Welche Informationen sind entscheidend für die schnelle Erstellung eines Angebots für CNC-Bearbeitung?

Ein Angebot für die CNC-Bearbeitung hängt von der Vollständigkeit der Zeichnung ab. GD&T-Informationen, Materialgüten und der Wärmebehandlungszustand bestimmen, wie schnell Ihre Angebotsanfrage die Prüfungsphase durchläuft. Fehlende Angaben führen zu Nachfragen per E-Mail. Vollständige STEP/DWG-Dateien ermöglichen eine DFM-Prüfung und Preisinformationen innerhalb von 2 Stunden.

Ein fünfstufiges Einreichungspaket

• Exportieren Sie STEP AP242- und DWG-Dateien mit GD&T gemäß ASME Y14.5-2018 .
• Die maximale Spannweite von 6.000 mm und das Gewicht eines einzelnen Teils von 12 t sind im Schriftfeld anzugeben.
• Kennzeichnen Sie jede Ansicht der Schweißkomponenten mit Anschlagpunkten und Hebeschwerpunkt .
• Geben Sie die Glühbedingungen nach dem Schweißen und die erforderliche Haltezeit im Ofen an.

Warum unvollständige Zeichnungen die Preisgestaltung verzögern

Ein Angebotspaket für schwere Maschinen, dem die Schwerpunktmarkierung für das Heben fehlt, verzögert die Planung, da die Kranwege nicht spezifiziert sind. Bei geschweißten Rahmenkonstruktionen, denen eine Glühspezifikation fehlt, müssen die Kostenschätzer die Ofenzeiten schätzen.

Werkstoffgüten wie ASTM A572 Gr . 50 ermöglichen es Kalkulatoren, die Bearbeitungszeiten dem Maschinenhandbuch (31. Auflage) zu entnehmen. Ihr Angebotsprozess für die CNC-Bearbeitung verlängert sich von 2 Stunden auf 3 Tage, sobald die Klärungsschleifen beginnen. Ein DFM-Analyseangebot mit gestaffelten Preisen ist möglich, wenn GD&T, Werkstoffgüte und Wärmebehandlungszustand gleichzeitig spezifiziert werden. Kurz gesagt: Ein fehlender Hinweis kostet Ihr Projekt 2 Arbeitstage, bevor die Bearbeitung beginnen kann.

Datenquelle: LS Manufacturing 2025–2026 automatisiertes DFM 3D/2D Zeichnungsanalyseprotokoll (Stichprobengröße >1.200).

Abbildung 4: Ein OEM-CNC-Bearbeitungsservice für schwere Maschinen prüft 6 m Teile.

Wie können kundenspezifische Bauteile für schwere Maschinen strenge Messprüfungen bestehen?

Kundenspezifische Bauteile für schwere Maschinen durchlaufen eine strenge Metrologieprüfung mittels digitaler Vollvermessung, die den gesamten Bohrungs-Achsen-Abstand eines Chassisrahmens erfasst. Handmessgeräte haben eine Reichweite von 1,5 m . Die Messwerte von Lasertrackern und maschinenintegrierten Messtastern sind MPEE-kalibriert, und jede Lieferung enthält ein auditfertiges Paket für die Zertifizierung der Ermüdungslebensdauer von Bergbauchassis.

Messstrecken über eine Chassis-Länge

Die Laser-Tracker-Messtechnik (ein tragbares, laserbasiertes Koordinatenmessgerät) erzeugt pro Bohrungsmitte ein globales Koordinatensystem mit einer maximalen Präzision von 15 μm + 6 μm/m . Der Messbericht der CNC-Bearbeitung vervollständigt die Bezugskette, und die abschließende Verschraubung erfolgt ohne Unterlegscheiben für den Schienensitz.

Ein maschinenseitiger Messtaster (spindelmontierter Messtaster) prüft die Bohrungen vor der Freigabe. Korrekturen erfolgen, während das Schweißteil noch eingespannt ist. Eine Koordinatenmessmaschine für große Bauteile misst die Bohrungen innerhalb eines 4-m-Bereichs, die restlichen Messungen werden durch die Nachführmessung ergänzt. Die Spezifikationen für die Koaxialität basieren auf der geometrischen Tolerierungsnorm ISO 1101:2017 für Form und Lage. Ihr Dokument zur Überprüfung der CNC-Bearbeitungstoleranzen weist keine Messlücken in der Wareneingangsprüfung auf.

Datenquelle: Offizieller Kalibrierungsbericht zur volumetrischen Genauigkeit des tragbaren Lasertrackers (Messfehler-MPEE-Kalibrierung).

Fallstudie: LS Manufacturing OEM-CNC-Bearbeitung für Fahrgestelle von Bergbaubaggern: Präzisions-Linienbohren und 6-m-Portalfräsen

Die OEM-CNC-Fräs- und Bohrarbeiten am 6.000-mm-Fahrgestell des Mining-Baggers erfolgen mit Hilfe einer Ein-Aufspann-Portalmaschine. Die Koaxialität von Scharnier und Bohrung wird durch Spannungsarmglühen während des Bearbeitungsprozesses und eine hydraulische adaptive Spannvorrichtung sichergestellt. Der Nachbearbeitungsaufwand wurde in einem Arbeitsgang um mehr als 12 Prozentpunkte reduziert. Ihre Flotte erhält eine Lebensdauerzertifizierung gemäß ISO 9001:2015.

Herausforderung für den Kunden

Ein 8,6 t schweres Fahrgestell für einen Bergbaubagger wurde vom vorherigen Lieferanten geliefert, bei dem die Drehkranzsitze um 50 μm von der Planheit abwichen.

Das erneute Einspannen der einzelnen Segmente auf einer mittelgroßen Bohrmaschine führte zu einer Nachbearbeitung der Montage in Höhe von 14,5 % .

Die Ausgaben beliefen sich auf 1.850 US-Dollar pro Chassis, sodass der ROI der CNC-Bearbeitung über 28-Tage-Zyklen hinweg negativ blieb.

LS Fertigungslösung

Erste Schruppversuche zeigten, dass sich die Schweißnahtoberfläche nach 70% Materialabtrag um 0,12 mm erhob, wenn 70% des Oberflächenmetalls abgetragen wurden.

Der Schneidprozess wurde gestoppt, eine Wärmebehandlung bei 580°C durchgeführt und auf ein hydraulisches adaptives Stützsystem umgestellt.

Die BT50-Spindeln wurden mit Vc = 160 m/min und fz = 0,18 mm/z in Betrieb genommen.

Ergebnisse und Wert

Die Ebenheit über die gesamte Chassis-Spannweite lag innerhalb der für die Drehkranzlager erforderlichen Toleranz. Die Rauheit der Bohrungswände wurde halbiert, wodurch ein Ra-Wert von 0,8 μm bei einer Koaxialität von 5 μm erreicht wurde.

Die Nacharbeitsquote sank auf 2,1 %, und der Preis für jedes Chassis ging auf 1.320 US-Dollar zurück, was einem Rückgang von 28,65 % gegenüber den ursprünglichen Kosten von 1.850 US-Dollar auf Basis von Glühen und einer Endbearbeitung in einer Vorrichtung entspricht.

„Das Chassis ließ sich ohne jegliche Unterlegscheiben direkt an die Linie schrauben – das ist das erste Mal seit drei Lieferantengenerationen“, sagt der Leiter der Montageentwicklung beim Bergbau-OEM.

Die Lieferzeit wurde auf 16 Tage verkürzt, eine Beschleunigung um 42,86 % durch den Einsatz von Ultraschallprüfung (zerstörungsfreie Prüfung) und Laser-Tracking-Vermessungen zur Erstellung aller Rückverfolgbarkeitsberichte. Validierung der Dauerfestigkeit von CNC-Bearbeitungsprogrammen für Bergbaumaschinen durch die externe Qualitätsprüfung des Originalherstellers.

Datenquelle: LS Manufacturing gemessene Datenbank Projektprotokoll (Projekt-ID #AUTO-2026-882, Projektprotokoll #AUTO-2026-882 mit über 1.200 aufgezeichneten Aufträgen).

Reichen Sie Ihre Fahrgestellkonstruktion für den Bergbau oder das Bauwesen zur Machbarkeitsprüfung einer Portalkrankonstruktion mit Einzelklemmung ein – unsere Ingenieure bewerten das Gewicht Ihrer Schweißkonstruktion, die Bohrungsspannweite und die Glühanforderungen und modellieren dann die zu erwartende Verbesserung der Planheit und Koaxialität auf Basis der Prozessgrundlage #AUTO-2026-882.

Häufig gestellte Fragen

1. Kann LS Manufacturing eine Toleranz von ±0,02 mm über die gesamte Länge von 6 m langen Werkstücken erreichen?

Ja. Ein durchgehender Planheitsstreifen verläuft über die gesamte Länge einer überdimensionierten Schweißkonstruktion und wird mittels Laserinterferometer auf einem Portal mit festem Strahl kompensiert. Datierte Kompensationsprotokolle und konstante Temperaturmessungen helfen den Prüfteams, die Toleranzvorgaben vor der Zahlungsfreigabe zu überprüfen.

Datenquelle: LS Manufacturing Measurement Database

2. Wie lässt sich Spannungsverformung beim Fräsen schwerer Schweißkonstruktionen verhindern?

Zwischen Schrupp- und Schlichtbearbeitung werden die in den dicken Blechen gespeicherten Spannungen durch Spannungsarmglühen vor dem letzten Bearbeitungsgang abgebaut. Ein hydraulisches, adaptives Mehrpunkt-Stützsystem gewährleistet, dass der geschweißte Rahmen während des Schneidprozesses frei bleibt und nach dem Lösen der Spannvorrichtung kein Rückfedern im gefrästen Deck auftritt. Die CNC-Verzugskontrolle hält die Lagerbohrungen an ihrem Platz und macht somit das Ausrichten mit Unterlegscheiben bei der Montage überflüssig.

Datenquelle: ASME Y14.5-Standard

3. Wie lange ist die typische Lieferzeit für große, kundenspezifische Bauteile für schwere Maschinen?

Ein 6 m langes, geschweißtes Chassis wird in der Regel innerhalb von 16 Tagen nach DFM-Freigabe (Projekt #AUTO-2026-882) versandt, im Vergleich zu den 28 Tagen bei herkömmlichem Mehrhub-Bohrverfahren. Die Dokumentation des Projekts #AUTO-2026-882 zeigt, dass die geschweißten Gehäuse direkt an die OEM-Montagelinien geliefert werden und ohne Nachbearbeitung der Schweißnaht verschraubt werden können.

(Projekt-Nr. #AUTO-2026-882)

4. Wie prüft LS Manufacturing große Bauteilgeometrien, die über die Grenzen der Koordinatenmessmaschine hinausgehen?

Ein tragbarer Lasertracker und maschinenmontierte Messtaster erfassen die gesamte Kette der Schweißkonstruktion in einem globalen Koordinatensystem. Bohrungsachsenabstand, Koaxialität und Schienensitzpositionen werden als einzelne Punktwolkendatei an die Eingangsprüfstation übermittelt und vervollständigen so die Bezugskette vor dem Montageprozess. Unterstützung für Nachprüfungen und die Punktwolkendateien werden nach der Auslieferung zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer und zur Validierung von Gewährleistungsansprüchen aufbewahrt.

Datenquelle: Kalibrierungsbericht für Laser-Tracker

5. Welche Oberflächenrauheit kann beim Tieflochbohren erreicht werden?

Lange, spurenfreie Scharnierbohrungen werden mit gedämpften Antivibrationsbohrstangen mit beidseitiger konzentrischer Zentrierung gebohrt. Die Bohrungen erreichen eine Oberflächenrauheit von Ra 0,8 μm – zwei Güteklassen feiner als die Schweißnaht. Die Lager werden mit vollflächiger Auflagefläche eingepresst. Durch die vollflächige Auflagefläche entfällt das Aufreiben der Lagerlinien, wodurch sich die Wartungsintervalle bei starker Belastung verlängern.

6. Können Sie schwere Maschinenteile mit einem Gewicht von über 8 Tonnen handhaben?

Für die 8-Tonnen-Schweißkonstruktionen im Bergbau werden Portalkrane und hochbelastbare Arbeitstische für einen einzigen Hub eingesetzt. Durch diesen einmaligen Hub entfallen die Kosten für Kranmiete und die Modernisierung der Hebezeuge, und die Schienen bleiben nach der Endbearbeitung in einer Ebene. Bei diesen schweren Schweißkonstruktionen sind keine Umrüstungen während des Bearbeitungsprozesses erforderlich.

7. Wie können die Ingenieurteams die CNC-Bearbeitungskosten für 6-Meter-Rahmen senken?

Allgemeine Toleranzen an nicht montagerelevanten Flächen erlauben enge Toleranzen nur an Flächen, die in einer Aufspannposition bearbeitet werden. LS Manufacturing führt vor dem Schneiden eine CNC-Bearbeitungszeichnungsprüfung für alle STEP- und DWG-Dateien durch und erkennt dabei etwaige Überdimensionierungen der Flächen.

8. Wie schnell erhalte ich eine Rückmeldung zum DFM-Verfahren und ein Angebot für die Bearbeitung?

Ein komplettes STEP- oder DWG-Dokument mit GD&T-Angaben, Werkstoffgüte und Wärmebehandlungszustand durchläuft die Prozessbewertung in einem Durchgang. LS Manufacturing erstellt innerhalb weniger Stunden nach jedem Upload eine DFM-Machbarkeitsanalyse und bietet gestaffelte Preisangebote an. Alle hochgeladenen Zeichnungen bleiben durch eine unterzeichnete Geheimhaltungsvereinbarung geschützt. Selbst für Prototypen und Kleinserien gibt es bei Erstanfragen keine Mindestbestellmenge.

Fordern Sie ein verbindliches Angebot für Ihre 6 m+ lange Chassis-Schweißkonstruktion an – wir stellen Ihnen eine Portalbohranlage mit festem Träger, BT50-Spindel, hydraulischer adaptiver Spannvorrichtung und konzentrischer Doppelbohrung zur Verfügung und liefern Ihnen das erste Exemplar mit vollständigem Laser-Tracker-Vermessungsbericht und ISO 286 H7 Bohrungszertifizierung.

Zusammenfassung

Durch Spannungsarmglühen, BT50-Lastkontrolle und Lasertracker-Messung gewährleisten Fünf-Seiten-Portalbearbeitungszentren mit festem Strahl eine Ebenheitsklasse von 20 μm und eine Bohrungsgenauigkeit von 0,8 μm über die gesamte Schweißnahtlänge des Chassis . Die OEM-Montagelinie erhält Rahmenbaugruppen, die ohne Unterlegscheiben verschraubt werden, wodurch nach der Bearbeitung keine Toleranzüberschreitungen auftreten.

Ein umfassendes STEP- oder DWG-Paket mit GD&T-Angaben, Materialgüte und Wärmebehandlungszustand ermöglicht eine Machbarkeitsanalyse für die Fertigung (DFM) und gestaffelte Preisangebote innerhalb weniger Stunden nach dem Hochladen über den Angebotsbutton . Die Einkaufsabteilungen legen die Toleranzen einmalig vor der Freigabe des Werkzeugbudgets fest, und die Projektlaufzeiten reduzieren den Zeitaufwand für die Umstellung erheblich.

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Haftungsausschluss

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LS-Fertigungsteam

LS Manufacturing ist ein Unternehmen mit über 100 5-Achs-Bearbeitungszentren, mehr als 5.000 Kunden in 150 Ländern . Wir konzentrieren uns auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Mit über 15 Jahren Erfahrung und mehr als 5.000 Kunden bieten wir hochpräzise CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weitere umfassende Fertigungsdienstleistungen.
Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder umfangreiche Sonderanfertigungen – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Mit LS Manufacturing entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
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