Definition und Funktion:
Eine Werkzeugmaschine ist eine Maschine, die dazu dient, Werkstücke (Metalle, Kunststoffe, Holz, etc.) durch definierte Verfahren zu bearbeiten, um ihnen eine bestimmte Form, Größe oder Oberfläche zu geben. Die Bearbeitung kann spanend (Material wird abgetragen) oder umformend erfolgen.
Werkzeugmaschinen sind das Herzstück der Fertigungstechnik und werden in nahezu allen produzierenden Industrien eingesetzt.
Typen von Werkzeugmaschinen (Auszug):
- Spanende Werkzeugmaschinen:
- Drehmaschinen: Bearbeiten rotierende Werkstücke.
- Fräsmaschinen: Bearbeiten Werkstücke mit rotierenden Werkzeugen.
- Schleifmaschinen: Für hohe Oberflächengüten.
- Bohrmaschinen.
- Laserbearbeitungsmaschinen: Schneiden, Schweißen, Gravieren mit Laser.
- Erodiermaschinen: Bearbeitung durch elektrische Entladung.
- Umformende Werkzeugmaschinen:
- Pressen: Zum Umformen von Blechen oder Werkstücken.
- Biegemaschinen, Stanzmaschinen.
- Additive Fertigungsmaschinen (3D-Drucker).
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Moderne Werkzeugmaschinen sind hochgradig automatisiert und werden durch komplexe Steuerungssysteme betrieben:
- CNC-Steuerung (Computerized Numerical Control): Das „Gehirn“ der Werkzeugmaschine, das die Bewegungen der Achsen, die Werkzeugwechsel und die Bearbeitungsprogramme steuert (z.B. Siemens SINUMERIK, FANUC CNC).
- Motion Control: Präzise Steuerung der Achsantriebe (Servomotoren, Linearmotoren) für genaue Bearbeitungsergebnisse.
- SPS: Für die Maschinenlogik, Sicherheitsschaltungen und die Koordination der Peripherie.
- Messtechnik: Sensoren für die Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle.
- Roboter: Für die automatisierte Beladung und Entladung der Werkzeugmaschinen.
- Visualisierung (HMI): Für die Bedienung und Überwachung des Bearbeitungsprozesses.
Qualitätsmerkmale:
- Präzision und Genauigkeit: Bearbeitung von Bauteilen mit engen Toleranzen.
- Dynamik: Schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeiten.
- Reproduzierbarkeit: Konsistente Qualität.
- Flexibilität: Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke.
Werkzeugmaschinen sind ein Kernbestandteil jeder Produktionsanlage und entscheidend für die Qualität und Effizienz der Fertigung.
→ Siehe auch: CNC (Computerized Numerical Control), SINUMERIK, Servomotor, Linearführung, Kugelumlaufspindel, FANUC
