Die Portalfräsmaschine ist das Universaltalent unter den Werkzeugmaschinen. Seit 2005 produzieren wir leistungsstarke, präzise und robuste CNC Portalfräsen mit hoher Antriebskraft und Drehzahl. Sie eignen sich zur Bearbeitung von Metallen, Holz, Kunststoff und weiteren Materialien. Unsere Fräsmaschinen werden von zahlreichen namhaften Unternehmen aus Industrie, Handwerk und Werbetechnik eingesetzt. Erfahren Sie hier alles, was Sie über CNC Portalfräsmaschinen wissen müssen.
Wir bieten unsere leistungsstarken Portalfräsmaschinen in sieben Serien an. Neben ausgereiften Universalmaschinen bieten wir Ihnen gern individuelle Lösungen.
P2-HP – CNC Portalfräse
High Performance CNC Portalfräse für den industriellen Anwendungsbereich
Das Wichtigste zur CNC Portalfräse auf einen Blick:
- Portalfräsen sind wahre Multitalente, mit denen verschiedene Materialien wie Metall, Holz und Kunststoff präzise und automatisiert bearbeitet werden können.
- Der fahrbare und rotierende Fräskopf wird mit einem Werkzeug besetzt und mittels CNC-Steuerung über das zu bearbeitende Werkstück bewegt, so dass Material davon abgetragen werden kann.
- CNC Portalfräsen können nicht nur zum Fräsen, sondern auch zum Bohren, Gravieren, Schneiden und Lasern genutzt werden.
- Profi-Geräte für den gewerblichen und industriellen Einsatz, wie Sie z. B. von XYZCAM hergestellt werden, sparen Unternehmen Personal und Zeit. Sie sind flexibel einsetzbar, lassen individuelle Einstellungen zu und haben daher einen extremen Nutzen. Kleinere Geräte ermöglichen es jedem komplexe Projekte wie Prototypen umzusetzen.
Was ist eine Portalfräsmaschine?
Portalfräsmaschinen sind moderne Maschinen zum automatisierten, computergesteuerten Zerspanen. Beim Fräsen, einem der beliebtesten Zerspanungsverfahren, werden sogenannte Werkstücke durch das feine Abtragen von Material (Spänen) in ihre geometrische Form gebracht.
Portalfräsmaschinen sind CNC Maschinen. Sie bestehen aus einem rechteckigen Spanntisch, der auch Aufspannplatte oder Spannfeld, genannt wird. An der Aufspannplatte sind auf beiden Längsseiten jeweils zwei stabile Ständer angebracht, die einen robusten Querträger tragen. Diese maschinentypische Konstruktion bildet das namensgebende Portal.
Am Querbalken ist der Fräskopf befestigt, der durch einen Schrittmotor bewegt wird. Optional lassen sich weitere Fräsköpfe an den Ständern anbringen, wodurch das Werkstück mit mehreren Fräswerkzeugen gleichzeitig bearbeitet werden kann. Das reduziert die Bearbeitungs- und Rüstzeit zusätzlich und steigert den Durchlauf erheblich, was letztlich zu niedrigeren Kosten in der Produktion führt.
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Wie wird eine Portalfräsmaschine gesteuert?
Bei einer CNC-gesteuerten Portalfräse werden die Projekte mit einem CAD-Programm am Computer entworfen. Die Abkürzung CNC steht für Computerized Numerical Control (auf Deutsch: computerisierte numerische Steuerung). Der Computer steuert die CNC Fräsmaschine über einen Zahlencode. Computer und Maschine ermöglichen maximale Präzision beim Fräsen.
CNC Portalfräsen gehören deshalb längst zum Standard in Gewerbe und Industrie, komme aber auch im Handwerk zum Einsatz. Für die Fertigung vieler Produkte sind CNC Fräsen heute aufgrund ihres Nutzens unverzichtbar – egal ob es um die Produktion individueller Einzelstücke oder Serienfertigung geht.
Die Maschine wird in der Regel direkt mit dem Steuerungscomputer verbunden und von ihm geführt. Eine spezielle Software auf dem Rechner überträgt die Programmierung auf ein von der CNC Fräse überspielbares Format und übermittelt die Anweisungen an die Maschine. Alternativ können die Daten zur Produktion häufig auch über ein Speichermedium wie einen USB-Stick weitergegeben werden.
Sämtliche Einstellungen werden über den Computer getätigt, der auch in die Maschine integriert sein kann.
Was wird für die Steuerung einer Portalfräsmaschine benötigt?
Die Software-Systeme für die CNC-Programmierung und Maschinensteuerung laufen auf leistungsstarken Computern, die mehr Arbeitsspeicher und Speicherkapazität sowie stärkere Grafikkarten als durchschnittliche Rechner benötigen. Mittlere und größere CNC Fräsen sind entsprechend mit einem Steuerungscomputer ausgestattet, der perfekt auf die Maschine abgestimmt ist und die Programmieranweisungen ausführen darf. Oft stehen verschiedene Leistungsstufen zur Auswahl.
Welche Materialien können mit einer CNC Portalfräse bearbeitet werden?
Fräsmaschinen sind echte Universaltalente, mit denen sich dank elektrischem Antrieb und hoher Drehzahl verschiedenste Materialtypen bearbeiten lassen. Am häufigsten werden sie zum Zerspanen von folgenden Materialien eingesetzt:
- Holz
- Vollholz/Massivholz
- Holzwerkstoffe (Sperrholz, Spanplatten, Hartfaserplatten)
- Metall (Stahl, Edelstahl, Aluminium, Blech, etc.)
- Kunststoff (z. B. PVC-Platten)
- Schaumstoff
- Plexiglas
- Platinen
- Stein
Wie viele Achsen kann eine Portalfräse haben?
Jede Portalfräse verfügt über drei Hauptachsen:
- X-Achse: Erstreckt sich über die Länge der rechteckigen Aufspannplatte
- Y-Achse: Erstreckt sich über die Länge vom horizontalen Querbalken, an dem die Spindel (Fräskopf) angebracht ist
- Z-Achse: Erstreckt sich über die Höhenvariable des Fräskopfs, der sich am Querlaken senkrecht auf und ab bewegen kann
Die Achsen vier bis sechs (A-, B-, C-Achse) stellen jeweils eine Rotation um die Hauptachse dar und werden deshalb auch als Hilfsachsen bezeichnet.
Moderne Portalfräsen verfügen bereits über mehr als sechs Achsen. So bezeichnet beispielsweise die W-Achse den vertikal verfahrbaren Querbalken. Durch die W-Achse wird die Funktion zur Bearbeitung größerer Werkstücke gegeben.
Wo können Portalfräsmaschinen mit CNC-Steuerung eingesetzt werden?
Große Portalfräsmaschinen aus Stahl kommen überall zum Einsatz, wo Werkstücke in großer Stückzahl und/oder hoher Genauigkeit hergestellt bzw. bearbeitet werden. Dazu zählen beispielsweise Unternehmen aus den Bereichen:
- Maschinenbau
- Werbetechnik
- Schreiner/Tischler bzw. Möbelindustrie
- Metallbau
- Fertigungswerke für Bauteile jeglicher Art
Kleinere Maschinen finden häufig in Schulen und Unis, bei gewerblichen Handwerkern und im Hobby-Bereich Verwendung. Beispielsweise für Gravuren von Bildern und Texten auf Stahl, Edelstahl, Aluminium und Holz, im Modellbau und dem 3D-Druck. Diese sind meistens so kompakt, dass sie ohne Problem auf einen Tisch gestellt werden können. Mittelgroße und immer noch mobile Portalfräsen passen auf eine Palette.
Industrielle Portalfräsmaschinen werden direkt in der Halle, in der sie betrieben werden, aufgebaut. Im professionellen Einsatz werden sie häufig auch in große Produktionsanlagen verbaut. Je industrieller, desto gezielter werden Fräsen eingesetzt. Das heißt, dass sie in der Regel nur eine Funktion ausführen (Fräsen, Bohren, Schneiden, etc.) und häufig sogar nur ein bestimmtes Bauteil quasi in Dauerschleife produzieren.
Neuartige 3D-Drucker orientieren sich stark an dem maschinenbaulichen Prinzip der Fräsmaschine und sind in der Grundfunktion durchaus mit Portalfräsen vergleichbar, wenngleich Länge und Breite hier meist größer sind.
Können Portalfräsmaschinen nur fräsen?
Obwohl sie Portalfräsen heißen, ist das automatische Fräsen von Metall, Aluminium, Holz und Kunststoff nicht die einzige Anwendung. Durch das Wechseln der Werkzeuge können die Maschinen auch zum Bohren, Schneiden, Gravieren und Lasern benutzt werden. Wie groß das zu bearbeitende Werkstück sein kann, hängt von der Länge, Breite und Höhe der Fräse bzw. des Portals ab.
Gibt es Portalfräsmaschinen für den mobilen Einsatz?
Ja, kleine CNC Fräsen sind ohne Problem transportabel. Es gibt sehr kompakte Tischgeräte, die häufig im Hobby-Bereich (z. B. Modellbau) und in Schulen sowie Universitäten zum Einsatz kommen. Mittelgroße Geräte eignen sich für kleine Betriebe wie Handwerker und Werbetechniker. Sie passen meist auf eine Europalette und können somit gut von A nach B transportiert werden. Mobile CNC Portalfräsen eignen sich vor allem für wechselnde Standorte innerhalb einer Produktionsstätte oder zum flexiblen Transport zwischen Werken.
Was sind die Vorteile von CNC Portalfräsen?
Ein wesentlicher Vorteil von Portalfräsen ist der hohe Automatisierungsgrad. Sobald das Cam-System die auszuführende Konstruktion an die Maschine überträgt, beginnt sie mit der Arbeit. Da die Portalfräse selbstständig arbeitet, besteht die Möglichkeit sich parallel anderen Arbeiten zu widmen. Durch einen automatischen Werkzeugwechsler kann der Automatisierungsgrad weiter erhöht und der Personalaufwand reduziert werden.
Erwähnenswert ist zudem die hohe Flexibilität von CNC Fräsmaschinen. Durch die individuelle Wahl der Werkzeuge lassen sich viele verschiedene Materialien mit einer Maschine bearbeiten. Hinzu kommt die sehr materialschonende Arbeitsweise. Durch die präzise Arbeitsweise der Portalfräsmaschine ist der Materialverbrauch sehr gering.
CNC Fräsen gibt es in verschiedensten Größen, Ausstattungen und Preisklassen. Kleine Geräte sind für jeden – auch für den Hobby-Anwender – erschwinglich. Gewerbliche und industrielle Fräsmaschinen garantieren einen hohen Durchlauf und eignen sich somit für die Serien- und Massenfertigung. Auch von XYZCAM gibt es mit der CNC Fräse V-MTC eine günstige Einsteigermaschine für Jedermann.
Vorteile von Portalfräsmaschinen auf einen Blick:
- CNC Portalfräsmaschinen ermöglichen die Herstellung von Werkstücken, die auf manuell bedienbaren Maschinen nur mit großem Aufwand oder gar nicht gefertigt werden können
- CNC Fräsmaschinen ermöglichen eine hohe Automatisierung der Fertigung und reduzieren dadurch erheblich die Kosten
- Portalfräsen arbeiten deutlich präziser als manuelle Maschinen und verursachen weniger Fehler und Probleme
- Verschiedene Arbeitsschritte lassen sich kombinieren und unmittelbar aufeinanderfolgend in einem Fertigungsprozess durchführen, zum Beispiel durch automatische Werkzeugwechsler
- CNC-Programmierung lässt sich auch von Laien verhältnismäßig einfach erlernen
- Fräsmaschinen sind sowohl für individuelle Einzelstücke als auch für die massenhafte Serienfertigung geeignet
- Portalfräsmaschinen gibt es in allen Größen und Preisklassen – vom Hobbybedarf bis zur Industriemaschine
- Es gibt eine große Auswahl an Zubehör
Was ist die Spindel bei einer CNC Fräse?
Die Frässpindel ist am Querbalken der Portalfräsmaschine befestigt und führt die spanende Bearbeitung eines Werkstücks aus. Dafür wird in die Spindel das benötigte Werkzeug – zum Beispiel ein Fräser oder ein Gravurwerkzeug – eingespannt. In der Spindel befindet sich der Motor, der das Werkzeug mit mehreren tausend Umdrehungen pro Sekunde antreibt. Damit Motor und Spindel nicht überhitzen, ist ein Kühlsystem verbaut.
Was ist ein Vakuumtisch bei einer Portalfräsmaschine?
Der zu behandelnden Werkstücke müssen auf dem Spanntisch fest fixiert werden, damit es bei der Bearbeitung durch das Werkzeug nicht verrutschen. Das kann über verschiedene Spannvorrichtungen erfolgen. Weitaus komfortabler und effizienter sind Portalfräsen, die statt über T-Nutprofile über einen Vakuumtisch verfügen.
Statt der T-Nut ist der Tisch mit einer Lochplatte abgedeckt. Unter dem Tisch befinden sich Pneumatikkammern und eine Vakuumpumpe. Diese saugt die Luft ab und erzeugt so einen Unterdruck, durch den das Werkstück auf dem Tisch fixiert wird. Deshalb wird auch von Unterdrucktisch gesprochen. Der hat gleich mehrere Vorteile:
- Geringere Rüstzeit: Die Rüstzeit wird deutlich verkürzt, weil das Werkstück nicht fest- und abgespannt werden muss. Ganz im Gegenteil: Werkstücke können sehr schnell ein- und ausgespannt sowie gewechselt werden. Das spart Zeit und letztlich auch Geld.
- Freie Bearbeitung von allen Seiten: Das gesamte Werkstück kann von allen Seiten (außer der Unterseite) bearbeitet werden, da der Arbeitsbereich nicht durch Fixierelemente und Schalter verkleinert wird.
- Seltener Umspannen: Je besser das Werkstück von allen Seiten zugänglich ist, desto seltener muss es umgespannt werden.
Wie viel kostet eine CNC Portalfräse?
Eine pauschale Beantwortung dieser Frage ist schwierig, da der Endpreis von diversen Faktoren bestimmt wird. Neben der Größe der Portalfräse sind das die Ausstattung und die qualitative Verarbeitung. Gerade zum Fräsen von Metallen sind sehr robuste Maschinen mit starkem Antrieb, hoher Widerstandsgenauigkeit, Vibrationsfreiheit, Verbindungssteifigkeit, stabilen Ständern, robustem Portal, funktionalen Schaltern und tragfähigem Spanntisch erforderlich. Für die Gravur von weichen Materialien hingegen wird keine überdimensionierte Fräsmaschine benötigt.
Die Kosten lassen sich nur signifikant verringern, wenn eine gebrauchte Maschine (z. B. bei eBay) gekauft wird. Allerdings sind gebrauchte Anlagen mit Vorsicht zu genießen, da es sich bei Portalfräsen um mechanisch stark beanspruchte Werkzeugmaschinen handelt, die durch unsachgemäßen Gebrauch schnell an Präzision und Durchlauf verlieren können. Zudem sind gebrauchte Steuerungen anfälliger für Fehler. Prinzipiell sind Portalfräsen aber sehr stabile und robuste Maschinen, die bei guter Pflege und regelmäßiger Wartung eine entsprechend hohe Lebensdauer besitzen.
Welches Zubehör für Portalfräsmaschinen gibt es?
Für CNC Portale gibt es eine große Vielfalt an Zubehör und Ersatzteilen. Mit dem richtigen Zubehör lassen sich der Antrieb, die Funktionen, der Nutzen und der Wert der Werkzeugmaschinen steigern. Neben dem unerlässlichen Fräswerkzeug, Spannmitteln wie Spannzangen und Spannmuttern sowie Schmiermitteln und Schaltern gibt es viele Austauschteile. Es lassen sich fast alle Teile ersetzen, um die Maschinen an die individuellen Bedürfnisse und Anforderungen anpassen.
So kann der Schrittmotor zum Beispiel auf die benötigte Drehzahl angepasst werden oder um einen Servo-Antrieb ergänzt werden. Fräsköpfe stehen in unserem Onlineshop ebenso zur Auswahl wie Absauganlagen und Vakuumpumpen. Die kompletten Daten des Zubehörs werden im Shop beschrieben.
Wo kann man eine gute Portalfräsmaschine kaufen?
Fräsmaschinen mit Spanntisch oder Vakuumtisch kaufen Sie am besten direkt vom Hersteller. Das garantiert die beste Beratung, den optimalen Preis und eine lückenlose Ersatzteil- und Zubehörversorgung. Die Portalfräsmaschinen von XYZ Machinery finden Sie online auf unserer Website. Der Bezug von Zubehör ist direkt in unserem Onlineshop NAMICAM möglich.
Wann wurden das Fräsen und die Fräsmaschine erfunden?
Bereits im Jahre 1760 entstand angeblich das erste Fräswerkzeug. Genaue Belege dafür sind bisher nicht aufgetaucht. Die belegbare Historie des Fräsens hat ihren Ursprung am Anfang des 19. Jahrhunderts, genauer gesagt im Jahr 1818, und ist vorrangig eine amerikanische Erfindung. Die ersten Anwendungen dienten der Schusswaffenindustrie zur Herstellung von Nuten. Parallel dazu entwickelten sich in Europa die Dreh- und Hobelmaschinen, speziell in England während der industriellen Revolution.
Die Frästechnologie schwappte später auch über den Großen Teich und so entstand bereits im Jahre 1830 die erste europäische Fräsvariante durch den schottischen Ingenieur James Nasmyth, der zudem als Erfinder des Dampfhammers gilt.
Durch die Erfindung des Elektromotors und der elektrischen Steuerung entwickelten sich die Fräsmaschinen anfangs des 20. Jahrhunderts rasant weiter. Das vereinfachte die Produktion erheblich und trug zur zunehmenden Automatisierung und Effizienz bei.
Erste Aufnahmen von Portalfräsmaschinen stammen aus den 1930er-Jahren, wie dieser Wikipedia-Eintrag zeigt. Von da an wurden immer mehr und aufwändigere Werkstücke gefertigt. Das Zeitalter gilt als ein wirtschaftlicher Wendepunkt.