4-osiowe pionowe centrum obróbcze CNC: jak wybrać odpowiednią maszynę dla swojego warsztatu

Co właściwie dodaje czwarta oś

Na pionowym centrum obróbczym czwartą osią jest prawie zawsze stół obrotowy zamontowany na stole standardowym, obracający przedmiot wokół osi X, czyli osi A. Wrzeciono nadal porusza się w osiach X, Y i Z. Zmiana polega na tym, że część można przykładać do narzędzia pod kątem, zamiast odpinać ją i obracać ręcznie.

Indeksowany (3 1) a ruch jednoczesny

W trybie indeksowanym stół obrotowy ustawia część pod stałym kątem, zaciska i wznawia cięcie; sterowanie traktuje to jako dodatkową oś pozycjonowania. Standardowe wyjście CAM zwykle to pokrywa, a jednostka obrotowa wymaga jedynie solidnej dokładności pozycjonowania.

W trybie symultanicznym oś A porusza się, gdy narzędzie znajduje się w skrawaniu, co pozwala na utworzenie profili owiniętych, portów spiralnych i form krzywkowych w jednym ciągłym przejściu. Wymaga to postprocesora rozumiejącego kinematykę obrotową, sterowania z napędem obrotowym zintegrowanym, a nie dodanym później, oraz programisty, który wcześniej pracował w czterech osiach.

Układ pionowy lub poziomy

Czwarta oś maszyny pionowej utrzymuje część na poziomej osi obrotowej pod pionowym wrzecionem: mocowania pozostają widoczne, wióry wypadają bez problemu, a oprzyrządowanie jest standardowe. Pozioma maszyna z obrotową paletą dociera do większej liczby powierzchni w jednym przejściu i lepiej usuwa wióry z głębokich otworów, ale jest droższa i zwykle wymaga mocowania nagrobka. Poniżej sześcianu o boku mniej więcej 500 mm, pion jest zwykle tańszym miejscem na rozpoczęcie.

Gdzie 4-osiowy VMC zarabia na życie

Praca uzasadniająca czwartą oś rzadko jest egzotyczna. Powtarza się to, a związek kątowy między ścianami musi obowiązywać od jednej części do drugiej. Cztery rodziny pojawiają się raz po raz:

• Części cylindryczne z frezowanymi spłaszczeniami, rowkami i otworami nawierconymi krzyżowo
• Obudowy i rozdzielacze z przyłączami na trzech lub czterech ścianach
• Wały i tuleje z rowkami wpustowymi i wzorami nawierceń pod określonymi kątami
• Części wsadowe, które obecnie przechodzą przez dwa lub trzy dedykowane urządzenia

Czwarta oś rzadko skraca cięcie. Usuwa konfigurację, a konfiguracja jest miejscem, w którym znika większość tolerancji.

Motoryzacja, nowa energia, produkcja form i przetwórstwo szafirów to sektory, w których ten schemat pojawia się najczęściej. Objętość zmienia arytmetykę: przy kilkuset częściach miesięcznie czas zaoszczędzony na sztuce przewyższa elastyczność ręcznego mocowania.

Dobór maszyny: stół, jednostka obrotowa i prześwit narzędzia

Najczęstszym błędem specyfikacji jest dobranie rozmiaru maszyny do długości części i zapomnienie o jej ruchu. Obrabiany przedmiot o długości 300 mm i szerokości 220 mm wymaga jednostki obrotowej, która może go uchwycić, obwiedni wahliwej, która oczyszcza kolumnę, oraz wystarczającego przemieszczenia w osi Z, aby dotrzeć do górnej powierzchni. Jednostka obrotowa 250 mm może zużyć od 200 do 250 mm przesuwu Z, zanim część zostanie w ogóle załadowana.

Pięć liczb do potwierdzenia przed złożeniem zamówienia

1. Średnica obrotu największej części, łącznie z płytą mocującą, która obraca się wraz z nią
2. Użyteczna długość stołu pozostała po zamontowaniu jednostki obrotowej i konika
3. Pozostały przesuw Z przy zainstalowanym zespole obrotowym, mierzony do szczytu najwyższej części
4. Zakłócenie pomiędzy magazynem narzędzi, obudową i wahnięciem części, sprawdzane przy pełnym obciążeniu narzędzia
5. Ścieżki chłodziwa i wiórów wokół korpusu obrotowego, gdzie gromadzą się drobne cząstki i rozpoczyna się dryft termiczny

Typowym rozwiązaniem jest maszyna klasy 1270 mm z automatycznym zmieniaczem narzędzi: wystarczający przesuw w osi X, aby stół obrotowy i konik znajdowały się obok siebie, wystarczający Z do wyczyszczenia korpusu obrotowego i magazyn wystarczająco głęboki, aby zakończyć mieszany program wiercenia i frezowania bez zatrzymywania.

Mocowanie, tolerancja i koszty, na które nikt nie planuje budżetu

Oś obrotowa jest tak dokładna, jak sposób trzymania części. Pomiędzy ośrodkami pasuje wał; uchwyt trójszczękowy lub imadło samocentrujące pasuje do krótkich cylindrów; płyta czołowa z niestandardowymi gniazdami pasuje do niewygodnych odlewów. Każdy wybór zmienia ilość części zawieszonej bez podparcia, a nieobsługiwana długość jest wyświetlana jako drganie.

Dokładność obrotowa podawana jest w sekundach łukowych i warto dokonać tego przeliczenia ręcznie. Oś obrotowa z dokładnością do 15 sekund łukowych, mierzona przy promieniu 300 mm, powoduje błąd styczny wynoszący około 0,02 mm, zanim doda się błąd wrzeciona, wzrost temperatury lub zużycie narzędzia. W przypadku objaśnienia rzeczywistej pozycji o grubości 0,05 mm stanowi to już dużą część budżetu.

Ciągły obrót podgrzewa również jednostkę obrotową. Tabela, która indeksuje kilka razy na cykl, pozostaje w pobliżu otoczenia; taki, który interpoluje przez dwadzieścia minut dryftów, a dryft ląduje w relacji kątowej między cechami. Maszyny zbudowane do tej pracy mają większą masę w podstawie i kolumnie, a historia dokładności zaczyna się pod tabelą, jak opisano sztywne konstrukcje bazowe i dokładność obróbki .

Co zweryfikować u konstruktora maszyn

Ponieważ czteroosiowe pionowe centrum obróbcze jest konfiguracją, a nie pozycją katalogową, głębia inżynieryjna jest tak samo ważna jak karta specyfikacji.

• Skąd pochodzą odlewy i czy odlewnia jest na miejscu
• W jaki sposób wyrównanie podstawy, kolumny i stołu jest obrabiane, mierzone i dokumentowane
• Niezależnie od tego, czy interfejs obrotowy, parametry okablowania i sterowania są ustawione fabrycznie
• Kto obsługuje postprocesor, gdy uruchamiane jest pierwsze jednoczesne zadanie czteroosiowe
• Pod jakim kątem maszyna jest testowana przed wysyłką i jakie dokumenty są z nią transportowane

Jiangsu Chuangjia Machinery to jeden z konstruktorów charakteryzujący się tego rodzaju integracją pionową. Założona w 2000 roku jako producent szlifierek do płaszczyzn, a obecnie część grupy Nantong Zhongnan Intelligent Technology, prowadzi park produkcyjny o powierzchni około 100 000 metrów kwadratowych i zatrudnia ponad 380 pracowników, w tym 30 starszych inżynierów i 20 inżynierów ds. badań i rozwoju, a także prowadzi własną odlewnię, blacharnię i lakiernię, a także zajmuje się obróbką i montażem.

Jego asortyment pionowych centrów obróbczych obejmuje modele ZNL1160, ZNL1270, ZNL1580 i ZNL1890 oraz ZNV1160, ZNV850 i ZNV855, z automatycznymi zmieniaczami narzędzi określonymi w modelach ZNL1270 i ZNV855. Ta sama grupa buduje także portalowe i poziome centra obróbcze, centra gwintujące i precyzyjne szlifierki do płaszczyzn.