4osé CNC vertikální obráběcí centrum: Jak vybrat správný stroj pro váš obchod

Co vlastně čtvrtá osa přidává

Na vertikálním obráběcím centru je čtvrtá osa téměř vždy otočný stůl namontovaný na standardním stole, který otáčí obrobek kolem osy X, což je osa A. Vřeteno se stále pohybuje v X, Y a Z. Co se mění, je, že součást může být předložena nástroji pod úhlem, místo aby byla uvolněna a otočena ručně.

Indexovaný (3 1) versus simultánní pohyb

V indexovaném režimu umístí otočný stůl díl pod pevný úhel, upne a řezání pokračuje; ovládání s ním zachází jako s další polohovací osou. Standardní CAM výstup to obvykle pokrývá a rotační jednotka potřebuje pouze solidní přesnost polohování.

V simultánním režimu se osa A pohybuje, když je nástroj v řezu, což je způsob, jakým jsou ovinuté profily, spirálové porty a tvary vaček generovány v jednom souvislém průchodu. To vyžaduje postprocesor, který rozumí rotační kinematice, řízení s integrovaným rotačním pohonem, nikoli přidaným později, a programátora, který již dříve spouštěl práci se čtyřmi osami.

Vertikální nebo horizontální rozložení

Čtvrtá osa na svislém stroji drží součást na vodorovné rotační ose pod svislým vřetenem: upínač zůstává viditelný, třísky padají a nástroje jsou standardní. Horizontální stroj s rotační paletou dosáhne více čel na jeden průchod a lépe odstraňuje třísky z hlubokých otvorů, ale stojí to víc a obvykle potřebuje upínač náhrobku. Pod zhruba 500 mm krychlí, vertikální je obvykle levnější místo pro začátek.

Kde si 4osý VMC vydělává na svůj majetek

Práce, která ospravedlňuje čtvrtou osu, je zřídka exotická. Opakuje se a úhlový vztah mezi plochami musí platit od jedné části k druhé. Čtyři rodiny přicházejí znovu a znovu:

• Válcové díly s frézovanými ploškami, drážkami a křížově vrtanými otvory
• Skříně a rozdělovače s porty na třech nebo čtyřech stranách
• Hřídele a pouzdra s drážkami a vrtanými vzory v definovaných úhlech
• Dávkové díly, které aktuálně procházejí dvěma nebo třemi vyhrazenými přípravky

Čtvrtá osa zřídka zkracuje řez. Vymaže nastavení a v nastavení zmizí většina tolerance.

Automobilový průmysl, nová energetika, výroba forem a zpracování safírů jsou sektory, kde se tento vzorec projevuje nejčastěji. Objem je to, co mění aritmetiku: při několika stovkách dílů za měsíc převažuje čas ušetřený na kus nad flexibilitou ručního upínání.

Dimenzování stroje: stůl, rotační jednotka a vůle nástroje

Nejčastější chybou specifikace je dimenzování stroje na délku dílu a zapomenutí jeho výkyvu. Obrobek o délce 300 mm a průměru 220 mm potřebuje rotační jednotku, která jej dokáže uchopit, otočnou obálku, která uvolní sloup, a dostatek dráhy Z vlevo, aby dosáhl na horní plochu. Rotační jednotka o průměru 250 mm může spotřebovat 200 až 250 mm dráhy Z, než je součást dokonce naložena.

Pět čísel k potvrzení před objednávkou

1. Kyvný průměr největšího dílu, včetně jakékoli upínací desky, která se s ní otáčí
2. Po namontování rotační jednotky a koníku zůstane použitelná délka stolu
3. Zbývající dráha Z s nainstalovanou rotační jednotkou, měřeno k vrcholu nejvyšší části
4. Interference mezi zásobníkem nástrojů, krytem a výkyvem dílu, zkontrolováno s plným zatížením nástroje
5. Dráhy chladicí kapaliny a třísek kolem rotačního tělesa, kde se shromažďují jemné částice a začíná tepelný drift

Stroj třídy 1270 mm s automatickým výměníkem nástrojů je běžnou střední cestou: dostatek X zdvihu pro otočný stůl a koník vedle sebe, dostatek Z k vyčištění otočného tělesa a zásobník dostatečně hluboký na dokončení smíšeného vrtacího a frézovacího programu bez zastavení.

Upevnění, tolerance a náklady, na které nikdo nepočítá

Rotační osa je pouze tak přesná jako způsob držení součásti. Mezi středy obleky hřídele; krátkým válcům vyhovuje tříčelisťové sklíčidlo nebo samostředící svěrák; čelní deska s vlastními hnízdy se hodí k nepohodlným odlitkům. Každá volba změní, jak velká část součásti visí bez podpory, a nepodporovaná délka se zobrazí jako chvění.

Přesnost rotace se udává v obloukových sekundách a tento převod se vyplatí provádět ručně. Rotační osa s přesností na 15 úhlových sekund, měřeno s poloměrem 300 mm, přispívá zhruba 0,02 mm k tangenciální chybě, než se přidá chyba vřetena, tepelný růst nebo opotřebení nástroje. U 0,05 mm skutečné pozice je to již velká část rozpočtu.

Nepřetržité otáčení také ohřívá rotační jednotku. Tabulka, která se indexuje několikrát za cyklus, zůstává blízko okolí; ten, který interpoluje dvacet minut, se posune a posun přistane v úhlovém vztahu mezi prvky. Stroje postavené pro tuto práci nesou více hmoty v základně a sloupu a příběh o přesnosti začíná pod stolem, jak je popsáno v tuhé základní konstrukce a přesnost obrábění .

Co ověřit pomocí výrobce strojů

Protože čtyřosé vertikální obráběcí centrum je spíše konfigurace než katalogová položka, záleží na technické hloubce stejně jako na listu se specifikacemi.

• Odkud pocházejí odlitky a zda je slévárna v domě
• Jak je opracováno, měřeno a dokumentováno vyrovnání základny, sloupu a stolu
• Zda jsou otočné rozhraní, zapojení a ovládací parametry nastaveny z výroby
• Kdo podporuje postprocesor při spuštění první současné čtyřosé úlohy
• Na co je stroj před odesláním testován a jaký záznam s ním cestuje

Jiangsu Chuangjia Machinery je jedním stavitelem s tímto druhem vertikální integrace. Společnost byla založena v roce 2000 jako výrobce povrchových brusek a nyní je součástí skupiny Nantong Zhongnan Intelligent Technology, provozuje výrobní park o rozloze asi 100 000 metrů čtverečních s více než 380 zaměstnanci, včetně 30 vedoucích inženýrů a 20 inženýrů výzkumu a vývoje, a kromě obrábění provozuje vlastní slévárnu, dílnu na plechy a lakovnu.

Jeho rozsah vertikálního obráběcího centra pokrývá modely ZNL1160, ZNL1270, ZNL1580 a ZNL1890 plus ZNV1160, ZNV850 a ZNV855 s automatickými výměníky nástrojů specifikovanými u ZNL1270 a ZNV855. Stejná skupina vyrábí také portálová a horizontální obráběcí centra, závitovací centra a přesné povrchové brusky.