Horizontales CNC-Bohren und -Fräsen für 20-Tonnen-Gussteile mit einer Genauigkeit von ±0,01 mm

Die horizontale CNC-Bohr- und Fräsbearbeitung ist eine Lösung, die Ihre 20-Tonnen-Gussteile durch starre Zentrierspitzen und Temperaturregelung optimiert und so Durchbiegungen und Bohrungsfehler behebt.

Daten von LS Manufacturing zeigen 26,8 % geringere Kosten und eine DFM-Rückmeldung innerhalb von 2 Stunden für Präzision in einer Aufspannung. Dadurch vermeiden Sie ±0,05 mm Nacharbeiten mit mehreren Spannvorrichtungen.

Kurzanleitung

Strategien für die Bearbeitung schwerer Gussteile beginnen mit der Festlegung der Grenzen für die Präzisionsstufen.

Die Präzisionsstufe bestimmt Toleranz, Oberflächengüte, Tragfähigkeit, Spindelverlängerung, Positionsrückmeldesystem und Kosten-Nutzen-Verhältnis. Kunden, die die Grenzen ihrer Präzisionsstufe vor ihrer Anfrage kennen, behalten durch die Einhaltung ihrer Toleranzgrenzen die Kontrolle über ihr Budget.

Leistungsdimension	Allgemeine industrielle Bearbeitung	Präzisionslösung von LS Manufacturing	Ultrapräzisionslösung für extreme Bedingungen
Grenztoleranz für die Bearbeitung	+0,05 mm	+0,01 mm	+0,005 mm
	Maschinenlastgrenze	10–15 t	25 t (hydrostatischer Drehtisch B-Achse)	30 t Gruben-Festbett
Spindelverlängerungsdurchmesser	110 mm starrer Adapter	130 mm–200 mm Bohrstange	200 mm nitrierte hochsteife Bohrstange bar
Positionsrückkopplungssystem	Halbgeschlossener Servo-Encoder	Vollständig geschlossene Heidenhain-Absolutlinearskala	Laserinterferometer in Echtzeit online Kompensation
Relative Bearbeitungskosten	Basislinie 1,0x	1,15x–1,25x	1,60x–2,00x

Wichtigste Erkenntnisse

• Garantierte strukturelle Steifigkeit: Hydrostatische Drehtische mit einer Tragfähigkeit von ≥ 25.000 kg verhindern dynamische elastische Verformungen bei 20 t schweren Werkstücken. 130 mm bis 200 mm lange Ausdrehstangen gewährleisten die Spindelsteifigkeit unter Volllast.
• Präzise Regelung:Vollständige Heidenhain-Skalen im geschlossenen Regelkreis überwachen die Position des Bohrstangenkörpers in Echtzeit.Die thermische Verschiebungskorrektur gewährleistet höchste Präzision bei der Toleranzmessung tiefer Bohrungen.
• Umfassende wirtschaftliche Vorteile:Die Mehrseitenbearbeitung in einer Aufspannung reduziert die Nacharbeitsquote auf 2,1 %.

Laden Sie die Referenz für die Leistungsstufen im Bereich Schwerguss herunter – erfahren Sie, wie die Kapazität des hydrostatischen Tisches, der Spindeldurchmesser und der Typ des Rückkopplungssystems die Grenze zwischen allgemeiner industrieller Bearbeitung, Präzisions- und Ultrapräzisionsbearbeitung definieren, inklusive der jeweiligen Kostenverhältnisse für jede Stufe.

Warum ist horizontales CNC-Bohren und -Fräsen für Gussteile so wichtig?

Horizontales CNC-Bohren und -Fräsen ist ein wichtiger Zerspanungsprozess im Gehäuse- und Maschinenrahmenbau. Durch den Einsatz einer gravitationskraftgetriebenen Horizontalspindel wird eine Bohrungstoleranz von 10 Mikrometern erreicht. Dadurch wird das Problem tiefer Bohrlochrisse in Gussteilen vermieden. +0,01 mm Präzisionsbohrung & Fräsen erreicht Bohrungstoleranzen von 20 Tonnen gemäß ISO 286-1.

Späneabfuhr und Werkzeugstandzeit bei horizontalen vs. vertikalen Aufspannungen

Tiefe Bohrungen in 20-Tonnen-Gussteilen führen zu Kühlmittel- und Späneinschluss. Vertikale Bearbeitungszentren zerkleinern die Späne und erhöhen so den Werkzeugverschleiß.Die CNC-Bohranlage für schwere Gussteile an einer Horizontalbohr- und Fräsmaschine verwendet eine 130-mm-Spindel und einen 360°-Drehtisch auf der B-Achse und führt Fünf-Seiten-Bohrungen in einer Aufspannung durch.

Faktor	Vertikales Bearbeitungszentrum	Horizontale Bohrmaschine
Späneentfernung an 20-Tonnen-Gussteilen	Späne sammeln sich in Sacklöchern; Nachschneiden erhöht den Flankenverschleiß	Späne werden durch die Schwerkraft abtransportiert; Keine Sekundärwertung
Anzahl der Setups für Fünf-Face-Arbeiten	4+ Setups, ±0.05 mm Stapelaufbau	1 Setup mit B-Achse 360°; Tabelle
Bohrungstoleranzband	+00,05 mm allgemeine Bearbeitung	10-Mikron-Klasse Band gemäß ISO 286-1 IT6–IT7

Kundenspezifische CNC-Bearbeitung mit Anpassungsmöglichkeiten bei großen Rahmenkonstruktionen gewährleistet gleichbleibende Lieferzeiten. Einfach ausgedrückt: Die schwerkraftunterstützte Spanabfuhr ist der Grund, warum ein horizontales System Ihr Werkzeugbudget schont.

Fünf-Seiten-Bearbeitung großer Gehäuse in einer Aufspannung

Die Drehfähigkeit des 360°-B-Achsen-Drehtisches ermöglicht die Bearbeitung von fünf Seiten ohne Umspannen und eliminiert somit Bezugspunktverschiebungen. Präzisions-CNC-Bearbeitung mit der Steifigkeit der Spindelhalterung ermöglicht koaxiale Bohrungsbänder. Sie vermeiden den 0,05-mm-Spänestau, der bei vier Aufspannungen in der vertikalen Anordnung auftritt.

Ihre 20-Tonnen-Gussteile benötigen eine 130 mm Spindel. Bohrungsberichte nach ISO 286-1 und eine 100%ige CMM-Verifizierung unterstützen Ihre Abnahme. Horizontalbohren garantiert die erforderliche Bohrungsgröße bei 20-Tonnen-Gussteilen; Dies ist mit vertikalen Bearbeitungszentren aufgrund der Späneansammlung in Sacklöchern, die den Bohrstangenvorschub beeinträchtigt, nicht möglich.

Datenquelle: ISO 286-1 Internationaler Standard für Grenz- und Passungsmaße (IT6&IT7 Spezifikation für Präzisionsbohrungen und Wellentoleranzzonen).

Wie verhindern Maschinenbetten die Durchbiegung von 20-Tonnen-Gussteilen?

Maschine Die Bettverformungsbeständigkeit bei 20-Tonnen-Gussteilen resultiert aus der Grubenfundamentierung für hohe Lasten und der für Meehanit-Eisen charakteristischen Mikrodämpfung. Der CNC-Bohrservice für schwere Gussteile garantiert Steifigkeit, da die Bettkonstruktion Vibrationen dämpft, bevor diese den CNC-Bearbeitungsbereich erreichen. Auch bei Lasten von 25 Tonnen bleibt die Steifigkeit erhalten, wobei die Geradheit der Führungsbahn bei 0,005 mm/m liegt. ...Schritt 1 – Arbeitstischfundament isolieren

Eine Grubenkonstruktion isoliert den hochbelastbaren B-Achsen-Tisch physisch von den Säulenfundamenten. Diese physische Trennung verhindert, dass die Schwerkraft die Vorschubspindeln erreicht und schützt so die Achsenposition.

Schritt 2 – Tisch auf hydrostatischen Führungsbahnen lagern

Hydrostatische Führungsbahnen lagern den 25 Tonnen schweren Arbeitstisch auf einem 2–3 µm Ölfilm mit einem Druck von 2–3 µm. Durch den Verzicht auf Metall-auf-Metall-Kontakt werden Stick-Slip-Effekte und lokale Reibung vermieden. Sonderanfertigungen von großformatigen CNC-Bohrungen großer Teile verziehen sich nach der Lagerung nicht. Sie als Kunde profitieren von reibungsfreien und somit stabilen Bohrungen. Standorte.

Schritt 3 – Überwachung der Nivellierung in Echtzeit

Mehrpunkt-Nivellierungsmonitore halten die Geradheit der Führungsbahn bei 0,005 mm/m, wie in ISO 230-1 definiert. Automatische Alarmmechanismen werden ausgelöst, bevor sich das Fundament außerhalb des Toleranzbereichs bewegt. Hochleistungs-CNC-Bohrservice direkt vor Ort sorgt für präzise Bohrungspositionen mit kontinuierlichem Feedback. Fortschrittliche CNC-Bearbeitung von 20-Tonnen-Gussteilen profitiert von diesem Prozess.

Abbildung 1: Kundenspezifische CNC-Großbohrmaschine richtet Gussteil mit großer Bohrung auf 0,005 mm Skala aus.

Warum ist die prozessbegleitende Messtechnik entscheidend für die Bohrpräzision?

Prozessbegleitende Messtechnik ist der Schlüssel zur Qualitätskontrolle, um Fehler bei der sekundären Positionierung außerhalb der Maschine zu vermeiden. Drahtlose Renishaw-Tastköpfe in der Bohrspindel ermöglichen die Neukalibrierung von Bohrungen eines 20 Tonnen schweren Gussteils, während dieses eingespannt bleibt. Bohren und Fräsen mit einer Präzision von 0,01 mm gewährleisten enge Toleranzen vor dem Entspannen. das Gussteil.

Spannstabilität vs. Nachspannendrift

Das Entnehmen eines 20 Tonnen schweren Gussteils aus der Spannvorrichtung setzt die gespeicherte elastische Verformung und innere Spannung frei. Die Schwerkraft setzt das Bezugssystem des Gussteils zurück, sobald es sich außerhalb der Maschine befindet. Die KMM-Verifizierung (Koordinatenmessmaschine) nach dem Entladen kann die ursprüngliche Koordinatenreferenz nicht wiederherstellen.

1. KMM nach dem Entladen:Das erneute Spannen verändert das Bezugssystem.
2. Maschineninterne Messung: Das eingespannte Werkstück behält seine Ausgangskoordinaten bei.
3. Innenmikrometer: Physikalische Prüfung kritischer Bohrungen.

Kundenspezifisches großformatiges CNC-Bohren ermöglicht , da der Messzyklus vor der Freigabe der Vorrichtung stattfindet.

Integrierte Messschleife

Die drahtlosen Spindelmesstaster von Renishaw automatisieren den letzten Messzyklus. Die Neukalibrierung des Messtasters am Ende jedes Zyklus fixiert die Toleranzen für Bohrungsdurchmesser und 3D-Form. 20-Tonnen-Gussteile werden während der Überprüfung niemals aus dem Bohrwerk entnommen.

Kritische Bohrungen werden mittels einer doppelten physikalischen Prüfung mit einem Innenmikrometer geprüft.

CNC-Bearbeitungsmesstechniksysteme schützen Ihre Abnahme vor Werkzeugwechseln. Einfach ausgedrückt: Die Beibehaltung der Spannvorrichtung am Werkstück während der Messung löst Ihr gesamtes Toleranzproblem beim Umspannen. Entscheidungskriterien für Bohrbetriebe Wählen Sie diejenigen, die den Messzyklus im CNC-Bearbeitungsprogramm durchführen. 5-Achs-Bohrwerke mit Spindelmesstastern eliminieren die Verzögerung durch manuelle Messungen. Messungen nach dem Entladen unterbrechen das Positionsreferenzsystem. Eine 3-Achs-Fräsmaschine lässt nach dem Entladen des Werkstücks aufgrund der Schwerkraft keine Toleranzbänder von 10 Mikron zu.

• Maschineninterne Messung: Beste Methode für eine Messgenauigkeit von µ 0,001 mm.
• Nachbearbeitung mit Koordinatenmessgerät: Nur zu Prüfzwecken. Eine Abweichung von ± 0,05 mm nach dem erneuten Einspannen ist möglich.
• Innenmikrometer: Schnelle physikalische Prüfung des Bohrungsdurchmessers.

Ein Hersteller von industriellen CNC-Bohrmaschinen setzt in Ihrem Qualitätssicherungsprozess Closed-Loop-Messtechnik ein.

Wie gewährleistet die thermische Kompensation enge Bohrtoleranzen?

Die thermische Verschiebungskompensation ist ein Echtzeit-Korrekturverfahren, das die thermische Drift beim Bohren mithilfe von 16 integrierten Sensoren ausgleicht, die einen CNC-Offset-Algorithmus speisen. Ihr 20-Tonnen-Gussteil behält eine Bohrgenauigkeit von ±0,01 mm bei. Fräsen über Tag-Nacht-Zyklen hinweg. ISO 230-3:2020 definiert den Prüfcode für solche thermischen Effekte.

Ursprung der thermischen Drift

Spindellagerreibung und Umgebungstemperaturschwankungen verursachen eine Ausdehnung der Z-Achsen-Säule. Gusseisen dehnt sich um ca. 10–12 µm pro Meter und Grad Celsius aus. Ein Temperaturabfall von 5 °C über Nacht kann eine Bohrstange um mehrere zehn Mikrometer verschieben. Sensorkalibrierung von einem Industrieller CNC-Bohrmaschinenhersteller<​ hält die Messgenauigkeit bei ±0,1°C. Ihre Bohrungsgeometrie bleibt innerhalb des Toleranzbereichs, bevor die Abweichung den Schnitt erreicht.

Einfach ausgedrückt: Die Kompensationsschleife greift ein, bevor Ihr Werkstück die Wärme spürt.

Kompensationsschleife in sechs Schritten

1. Montieren Sie Temperatursensoren an Säule, Spindelkern und Gusswänden.

Ein 20-stündiger kontinuierlicher Bohrvorgang hält seine Achsenpositionen ohne Aufwärmphase. Die thermische Driftkontrolle bei der CNC-Bearbeitung​ stabilisiert die Bohrungsgeometrie in Echtzeit.

Wert der Regelungskompensation

Hochleistungs-CNC-Bohrservice mit Kompensation eliminiert Nacharbeiten aufgrund thermischer Fehlpositionen. Ein kompensiertes Bohrzentrum reduziert Aufwärmzeiten und verkürzt die Zykluszeit. Die Wärmekompensation bei der CNC-Bearbeitung ermöglicht eine 24-Stunden-Produktion ohne Maßabweichungen.

Maßnahmen

• Installieren Sie mindestens 16 Sensoren an Säule, Spindel und Gussteil zur Erfassung von Abweichungsdaten.
• Verwenden Sie ISO 230-3:2020-Thermotests, um den Regelkreis der Bohrmaschine zu validieren.
• Fragen Sie bei der Angebotserstellung für Ihren 20-Tonnen-Auftrag nach einem Bohrzentrum mit Kompensationsfunktion.

FAbbildung 2: Ein fertiges 20-Tonnen-Gehäuse nach dem Horizontalbohren mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0.8 µm an den kritischen Bohrungen.

Lernen Sie die Ingenieure hinter diesem Leitfaden kennen

Gloria ist leitende Verfahrenstechnikerin bei LS Manufacturing und verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung und DFM-Analyse. Glorias Team hat ein technisches Handbuch zur Bearbeitung von schweren Gussteilen auf Basis von über 1.200 Projektdaten aus dem Zeitraum 2025–2026 erstellt. Alle technischen Prüfungen erfolgten gemäß der ISO 9001:2015-Norm. Überprüfen Sie Glorias DFM- und Fertigungshintergrund auf LinkedIn.

Ein Beispiel mit einer 21,4 Tonnen schweren QT500-7-Pressenbasis zeigte Kosteneinsparungen und eine Verkürzung der Lieferzeit. ASME Y14.5-2018 ist der Standard für die Überprüfung geometrischer Toleranzen für alle Bohrungen und Bezugspunkte. Ihre Zeichnungen werden in einem DFM-Prozess analysiert, der Ihnen innerhalb von 2 Stunden umsetzbares Feedback liefert.

Alle 20-Tonnen-Baugruppen werden einer Zeiss-Laserinterferometer-Messung und einer geschlossenen Regelschleife unterzogen. Die Lieferungen beinhalten einen ISO 286-1-zertifizierten Bericht für alle kritischen Maße. Ihre Entwicklungsteams profitieren von planbaren Lieferungen innerhalb von 18 Tagen und nachweisbaren Kosteneinsparungen. Senden Sie uns Ihre 3D-/2D-CAD-Zeichnungen zur Fertigungsbewertung innerhalb von 2 Stunden.

Wann sollten Gussteile vor dem Bohren spannungsarmgeglüht werden?

Bei dickwandigen Gussteilen ist zwischen dem Abtragen und dem Fertigbohren eine Spannungsarmglühung erforderlich. Ungleichmäßige thermische Restspannungen stören das Gleichgewicht, sobald 80 % des Materialzuschlags abgetragen wurden. Horizontales CNC-Bohren & Der Frässervice garantiert innerhalb von 24 Stunden keine Bohrungsverformung durch einen Prozessablauf, der mit ASME Y14.5-2018 abgestimmt ist. Entscheidungsmatrix: Wann ist eine Spannungsentlastung erforderlich? Nachdem 80 % des Aufmaßes entfernt wurden: Ein CNC-Bohrservice für schwere Gussteile benötigt vor dem Fertigbohren eine Spannungsentlastung. Entscheidungsmatrix: Wann ist eine Spannungsentlastung erforderlich? 16px;">Bevor die Größe IT6–IT7 erreicht ist: Die Umverteilung von thermischen Spannungen führt innerhalb von 24 Stunden zu Bohrungsverzug.

Für langfristige Betriebsstabilität: Vibrationsalterung oder 580 °C Glühen fixieren die Geometrie auf Null-Driftniveau.

Wenn keine größeren Korrekturen erforderlich sind: Das Feinschleifen der Bohrung um 2–3 mm bei vorstabilisiertem Guss erfordert keine Erwärmung.

Das Spannungsmanagement bei der CNC-Bearbeitung schützt Ihre Bohrungsgeometrie vor Verformungen nach der Bearbeitung. Eine 3-Achs-Fräsmaschine ohne Entlastungszyklus kann die Maßtoleranz nicht einhalten, da sich die inneren Spannungen neu verteilen und die Bohrung außerhalb der Toleranz liegt.

Standardisierte Prozesskette

• Beim Schruppfräsen werden 80 % des Gusszuschlags in einem Durchgang entfernt.
• Spannungsrelaxation durch Glühen in einem 580°C Ofen (oder Vibrationsalterung).
• Nachspannen und Feinbohren sichern die Bohrungsmaße.

ASME Y14.5-2018 legt die Regeln für die geometrische Bemaßung und Tolerierungsbewertung von Bohrungselementen fest. Kundenspezifisches großflächiges CNC-Bohren folgt der standardisierten Prozesskette, um im Betrieb eine Maßabweichung von null zu erreichen. Der Vorteil für den Kunden besteht darin, dass die Bohrung während der gesamten Nutzungsdauer innerhalb der Toleranzgrenzen bleibt.

Datenquelle: ASME Y14.5-2018 Norm für Bemaßung und Tolerierung (Kriterien für die geometrische Bemaßung und Tolerierungsbewertung).

Abbildung 3: Präzisionsbohren und -fräsen hält die Koaxialitätstoleranz von Weißguss ein.

Welche Werkzeugkonfigurationen eliminieren Rattern beim Tieflochbohren?

Die Eliminierung von Tieflochrattern wird durch dynamische Dämpfungskonstruktionen in langen, schlanken Bohrstangen und innovative Mikrogeometrie-Designs erreicht. Ein Überhang von mehr als L/D 5 bei Stahlstangen erzeugt harmonische Schwingungen. Wellen verursachen raue Oberflächen mit einer Rauheit von bis zu Ra 3,2 µm.

Setup-Parameter	Traditioneller Stahlstab	Hartmetall Antivibrationsstange
Schwingung bei L/D ≥ 5	Harmonische Resonanzwellen	Dynamische Dämpfung absorbiert Energie
Oberfläche Abschluss	Ra 3,2 µm oder schlechter	Ra 0,8 µm stabil
Schwingungsreduzierung	Basislinie	70 % niedriger
Bohrungsdurchmesserkontrolle	Abdriftrisiko außerhalb des Bandes	+0,01 mm Präzisionsbohren & -fräsen​

Schwerlast-CNC-Bohrservice nutzt die oben genannten Konstruktionen für Tiefbohrungen. Die Bohrungswände weisen eine spiegelglatte Oberfläche ohne Nachbearbeitung auf.

Das ratterfreie Bohren beim CNC-Bearbeiten wird durch die Dämpfung des Stangenkörpers sowie die Integration der Schneidengeometrie erreicht. Kühlmittel wird durch die Stange zugeführt, um Späne abzuführen. Ein einziger Durchgang liefert stabile Abmessungen und eine glatte Oberfläche.

Wie gewährleisten Spindelskalen wiederholgenaue Mehrachsenbearbeitung?

Die geschlossene Regelung der Gitterskala eliminiert mechanisches Spiel, da sie die exakte Position von Tisch und Spindel misst. Heidenhain-Absolutskalen liefern direktes Feedback an die CNC-Steuerung. Horizontales CNC-Bohren & Die Fräsbearbeitung verwendet ein 20 Tonnen schweres Werkstück mit einer Positionierungsgenauigkeit von 0,005 mm auf den X/Y/Z-Achsen. Warum die reine Encoder-Rückmeldung versagt Kugelgewindetriebe messen nicht die Tischposition. Durch Erwärmung verlängert sich die Spindel bei langen Hüben ungleichmäßig. Motorseitige Encoder berücksichtigen diesen Effekt nicht. Eine Glasskala mit einer Auflösung von 0,1 µm misst die Achse direkt. Die Skalenrückmeldung ermöglicht eine sofortige Servokorrektur.Die Positionsprüfung der CNC-Bearbeitung ist unabhängig von der Motordrift. Ihre Bohrungen weisen garantiert eine Toleranz von 5 Mikrometern bei einem Verfahrweg von 8 Metern auf.

Einrichtung des geschlossenen Regelkreises

1. Installieren Sie an jeder linearen Achse einen absoluten Heidenhain-Glasmaßstab.
2. Verbinden Sie die Rückmeldung des Maßstabs direkt mit dem CNC-Steuerungssystem.
3. Führen Sie eine Laserinterferometerkalibrierung der Positionierfehler durch.
4. Aktivieren Sie den vollständig geschlossenen Regelkreis; überprüfen Sie die Wiederholgenauigkeit mit einer Testbohrung.

Ein Hersteller von industriellen CNC-Bohrmaschinen optimiert die Regelkreisverstärkung pro Achse. Ihr 20-Tonnen-Gussteil bewegt sich garantiert skalengenau. Ein 5-Mikron-Wiederholgenauigkeitsbericht ist in der Maschinenabnahme enthalten.

Was Sie vor dem Kauf fragen sollten

Abbildunge 4: Ein Hersteller von industriellen CNC-Bohrmaschinen fertigt Vorrichtungskomponenten mit einer Toleranz von 5 Mikrometern.

Welche Faktoren bestimmen die Kosten für horizontales Bohren und Fräsen?

Die Kosten für horizontales Bohren und Fräsen setzen sich zusammen aus Bearbeitungszeit, speziellen Vorrichtungen, Spannungsarmglühzyklen und Messungen während des Bearbeitungsprozesses. Für ein 20 Tonnen schweres Bauteil, das nicht mittels DFM-Analyse zerlegt wird, sind zusätzlich 30 % für die Umrüstung der Vorrichtung erforderlich. Preistransparenz bei der CNC-Bearbeitung basiert auf einer Datenbank mit über 1.200 Fällen, die zur Erstellung von B-Achsen-Fünf-Seiten-Bearbeitungsplänen verwendet wird.

Kostentreiber	Auswirkungen auf ein 20-Tonnen-Gussbudget
Schnittzeit	Bestimmt die Spindelstundenkosten und skaliert mit der Tiefe Schnitt
Spezielle Vorrichtungskonstruktion	Einmalige Stahlkosten und Konstruktion, eliminiert Nachspannfehler beim Verschieben
Spannungsarmglühen	Fügt einen Zyklus hinzu, verhindert Maßabweichungen und Nachbearbeitung
In-Prozess-Messung	Verkürzt die Abnahmezyklen, vermeidet Verzögerungen durch die Koordinatenmessmaschine nach der Bearbeitung

Kundenspezifische Großbohr-CNC-Budgets werden zur Routine, wenn die Zeit für Schneiden, Vorrichtungen, Wärmebehandlung und Messung separat kalkuliert wird. Kurz gesagt: Ein detailliertes Angebot vermeidet unerwartete Kosten für Nachspannvorgänge.

Eine präzise CNC-Bohrung & Angebot für das Fräsen Die Kosten für Spannungsarmglühen und Tastprüfung müssen separat ausgewiesen werden.

Datenquelle: LS Manufacturing 2025–2026 automatisiertes DFM 3D/2D-Zeichnungsanalyseprotokoll (Projekt Nr. AUTO-2026-894, Stichprobengröße > 1.200 Fälle).

LS Manufacturing kundenspezifisches großformatiges CNC-Bohren für Stanzpressenbasis der Automobilindustrie: +0,01 mm Bohrungsausrichtung auf 21,4 Tonnen Guss

Horizontales CNC-Bohren & Die Fräsdienstleistungen behoben ein Problem mit der Verformung des Pressenfußes einer 21,4-Tonnen-QT500-7-Presse durch Schruppfräsen, Glühen bei 580 °C und einstufiges Fünf-Flächen-Bohren. Die Präzisionspassung nach ISO 286-1 gilt für Doppelbohrungen mit 450 mm Durchmesser über 3200 mm. Die CNC-Präzisionsbohrung gewährleistete eine Koaxialitätstoleranz von ±0,01 mm. Die Prüfung des gesamten Gehäuses ergab alle kritischen Maße.

Herausforderung für den Kunden

Zwei koaxiale Führungsbohrungen mit 450 mm Durchmesser werden auf dem 3.200 mm Spannweite großen und 21,4 Tonnen schweren Gusseisen-Pressengestell QT500-7 benötigt. Die vorherige Bearbeitungsfirma verfügte weder über eine hydrostatische Hochleistungspresse noch über einen großen Spannungsarmglühofen.Die Prototypenbearbeitung ohne Spannungsarmglühen führte zu einer Verformung von 0,045 mm. Die Ausschussrate betrug 14,5 % bei der Einzelteilfertigung mit Kosten von 18.500 US-Dollar pro Stück. Die Lieferzeit von 28 Tagen legte die Montagelinie des Kunden lahm. LS Manufacturing Solution Die DFM-Analyse führte zu einer Aufteilung des Prozessablaufs in drei Schritte. Die Schruppbearbeitung erzeugte den Hohlraum. Der CNC-Bohrservice für Schwerguss führte eine Glühung bei 580 °C durch, um die Gussspannungen abzubauen. Eine einzige Aufspannung für die Fünfseiten-Schlichtbearbeitung machte ein erneutes Einspannen überflüssig.

Erste Tests tiefer Bohrungen ergaben eine 0,018 mm Konizität am Bohrungseingang. Diese Konizität war auf Werkzeugverschleiß zurückzuführen. Anstelle herkömmlicher Bohrwerkzeuge verwendeten die Ingenieure von LS Manufacturing vibrationsdämpfende Hartmetallwerkzeuge mit Kühlmittelkanälen. Sonderanfertigung für großformatiges CNC-Bohren optimierte die Schnittgeschwindigkeit. Eine flexible Mehrpunkt-Spannvorrichtung wirkte den Seitenkräften entgegen.

Ergebnisse und Nutzen

Die Toleranzen der fertigen Bohrungen betrugen ±0,01 mm und die Oberflächenrauheit Ra 0,8 µm. Die Kosten für horizontales Bohren und Fräsen pro Stück sanken um 26,8 % auf 13.542 US-Dollar. Der Nacharbeitsanteil reduzierte sich von 14,5 % auf 2,1 %.Die Lieferzeit für Maschinen wurde von 28 auf 18 Tage verkürzt, was einer Reduzierung um 35,7 % entspricht. Ein Zeiss-Laserinterferometer und ein in die Maschine integriertes, geschlossenes Messsystem gewährleisteten die 100%ige Validierung der fertig bearbeiteten Teile. Die Validierung erfüllte die Anforderungen an die Passgenauigkeit gemäß ISO 286-1 und die Geräteabnahme gemäß ISO 9001:2015.

Fazit

• 580 °C Spannungsarmglühen ist zwischen dem Vorbohren und dem Fertigbohren von Gussteilen über 20 Tonnen erforderlich.
• Überprüfen Sie, ob der hartmetallgedämpfte Bohrstangenvorschub mit internen Kühlkanälen Oberflächen mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,8 µm und einem L/D-Verhältnis von mehr als 5 liefert.

1.200). Senden Sie Ihre Zeichnung für große Gussteile zur kostenlosen Prozessprüfung ein – Unsere Ingenieure beurteilen den Bedarf an Spannungsentlastung, die Spannstrategie und die Machbarkeit der Bohrungsausrichtung für Bauteile über zehn Tonnen.

FAQ

1. Was ist das maximale Werkstückgewicht, das LS Manufacturing auf Horizontalbohrmaschinen bearbeiten kann?

Der hydrostatische Schwerlast-Rundtisch der B-Achse von LS Manufacturing hat eine Tragfähigkeit von 25.000 kg (25 Tonnen). Mit dieser Tragfähigkeit können Sie ein 20 Tonnen schweres Gussteil mit stabilem Schnitt und präziser Positionierung bearbeiten. Ihr großes Bauteil bleibt während des gesamten Prozesses stets innerhalb der Toleranz. Der hydrostatische Tisch von LS Manufacturing ermöglicht Schwerlastbearbeitung ohne Durchbiegung oder Vibration.

2. Wie überprüft LS Manufacturing die Toleranz von ±0,01 mm über lange Bohrstrecken?

LS Manufacturing verwendet die Heidenhain-Linearmesssysteme mit geschlossenem Regelkreis und einen Renishaw-Messtaster an der Maschine zur prozessbegleitenden Überprüfung. Das geschlossene System gibt Ihnen Sicherheit in jeder Bohrposition, ohne dass das Bauteil aus der Maschine entnommen werden muss. Ein dreidimensionaler Prüfbericht gemäß ISO 286-1 wird mit jeder Maschine geliefert.

3. Welche Gusswerkstoffe werden bei LS Manufacturing üblicherweise bearbeitet?

LS Manufacturing bearbeitet üblicherweise QT400-QT700 duktiles Gusseisen, HT250-HT350 Grauguss und große Gussteile aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl.Die breite Materialkompatibilität ermöglicht es Ihnen, verschiedene Gussteile von einem zuverlässigen Bearbeitungslieferanten zu beziehen. Ihre Materialspezifikation wird vom Schruppen bis zum Fertigbearbeiten stets abgedeckt. Ein Lieferantenwechsel aufgrund unterschiedlicher Metallurgie ist nicht erforderlich.

4. Wie verhindert Spannungsarmglühen den Verzug nach der Bearbeitung bei 20-Tonnen-Gussteilen?

Bei LS Manufacturing umfasst das Spannungsarmglühen das Glühen oder Auslagern der Teile bei 580 °C im Ofen vor der Schrupp- und Fertigbearbeitung. Durch das Glühen bei 580 °C werden mehr als 80 % der im Gussmaterial vorhandenen inneren Spannungen abgebaut. Ihre Teile verziehen sich nach dem Versand nicht und weisen keine Maßänderungen auf. Die Wärmebehandlung erfordert lediglich zusätzliche Stillstandszeiten im Fertigungsprozess.

5. Kann LS Manufacturing bei tiefen Bohrungen eine Oberflächengüte von besser als Ra 1,6 µm erreichen?

Ja. Bei LS Manufacturing werden speziell angefertigte, gedämpfte Antivibrations-Bohrstangen und eine Feinbohrmaschine eingesetzt. Mit diesen Bohrstangen und der Feinbohrmaschine lässt sich bei tiefen Bohrungen eine Oberflächenrauheit von Ra 0,8 µm erzielen. Tiefe Bohrungen weisen ohne Nachbearbeitung durch Honen eine exzellente Oberflächengüte auf. Die Qualität der bearbeiteten Oberfläche bleibt auch bei hohem L/D-Verhältnis konstant.

6. Wie lange ist die typische Lieferzeit für ein kundenspezifisches CNC-Bohrprojekt für schwere Beanspruchung?

Die typische Lieferzeit für große Gussteile von LS Manufacturing beträgt 18 Tage.Die Lieferzeit von 18 Tagen ergibt sich aus dem Ein-Aufspannungs-Mehrseitenbearbeitungsverfahren, wodurch wiederholtes Spannen vermieden wird. Ihre Lieferzeit ist 10 Tage länger als bei der herkömmlichen Bearbeitung mit geteilten Aufspannungen. Eilaufträge erhalten zudem Zugang zu einem speziellen Produktionsbereich mit schneller Bearbeitungsdauer.

7. Welche Angaben werden für ein präzises Angebot für CNC-Bohren und -Fräsen benötigt?

Für ein präzises Angebot für CNC-Bohren und -Fräsen benötigen wir 2D-/3D-Zeichnungen mit Toleranzen, Werkstoffgüte und Bezugspunkten. Das Engineering-Team von LS Manufacturing erstellt Ihnen innerhalb von 2 Stunden ein detailliertes DFM-Angebot. Dank dieser kurzen Angebotsdauer können Sie Ihre Kaufentscheidung schnell und transparent treffen. Ihre Zeichnung wird vor der Bearbeitung hinsichtlich ihrer Herstellbarkeit analysiert.

8. Bietet LS Manufacturing sekundäre Oberflächenbehandlungen für große Gussteile an? Ja. LS Manufacturing bietet eine hochbelastbare Korrosionsschutzgrundierung, Schwärzung und Rostschutzversiegelung für die Kontaktflächen an. Alle Beschichtungen entsprechen der Norm ASTM B117 für den Salzsprühtest. Ihre großen Gussteile werden montagefertig geliefert. Der Bericht zum Salzsprühtest sowie zur Beschichtungsbeständigkeit wird mitgeliefert.

Senden Sie uns Ihre Zeichnung des großen Gussteils mit Toleranzangaben – unser Team prüft die Verfügbarkeit des 25-Tonnen-Hydrostatiktisches und erstellt Ihnen innerhalb von 2 Stunden ein verbindliches Angebot inklusive Heidenhain-Protokoll zur geschlossenen Regelung.

Zusammenfassung

Ultrapräzisionsbohren und -fräsen mit einer Genauigkeit von 0,01 mm an 20-Tonnen-Gussteilen erfordert eine hohe Maschinensteifigkeit, eine geschlossene thermische Regelung und Spannungsabbau mittels DFM-Verfahren.

Eine hydrostatische Horizontalbohrmaschine mit 25 Tonnen Schließkraft und Qualitätsmanagement nach ISO 9001:2015 beseitigt Einschränkungen bei der Präzisionsbearbeitung für internationale Industriekunden.

Schwerlastgusszeichnungen mit koaxialen Bohrungen oder Probleme mit der Tragfähigkeit des Lieferanten können Montageprobleme verursachen. Durch das Hochladen von 3D-/2D-CAD-Dateien können wir die Fertigungsmachbarkeit analysieren und Ihnen innerhalb von 2 Stunden ein Angebot erstellen. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Angebot anfordern“, um den Vorgang zu starten. ... 16px;">📞Tel: +86 185 6675 9667
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Haftungsausschluss

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Das LS Manufacturing Team

LS Manufacturing ist ein Unternehmen mit über 100 5-Achs-Bearbeitungszentren, über 5.000 Kunden in 150 Ländern. Wir konzentrieren uns auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 15 Jahre Erfahrung mit über 5.000 Kunden und konzentrieren uns auf hochpräzise CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung, 3D-Druck, Spritzguss, Metallstanzen und weitere Fertigungsdienstleistungen aus einer Hand. 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 Kleinserienfertigung oder umfangreiche Sonderanfertigungen – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferung innerhalb von 24 Stunden. Mit LS Manufacturing entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
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