Ako konštrukcia horizontálneho obrábajúceho centra pojme veľké a ťažké obrobky pri zachovaní presnosti obrábania?

Základným aspektom manipulácie s veľkými a ťažkými obrobkami v horizontálnom obrábaní je jeho výnimočne tuhý a stabilný rám stroja. Zvyčajne skonštruovaná z vysoko kvalitnej liatiny alebo meehanite, základňa a stĺpec sú navrhnuté tak, aby odolali ohýbajúcim sa a krútiacim silám generovaným pri silnom rezaní. Táto robustná konštrukcia poskytuje vynikajúce vlastnosti tlmenia vibrácií, ktoré výrazne znižujú chatovanie a oscilácie, ktoré by mohli degradovať povrchovú úpravu a rozmerovú presnosť. Rám je často posilňovaný strategicky umiestnenými rebrámi a gussetmi a prechádza presným ošetrením reliézie stresu, aby sa zabezpečila rozmerová stabilita počas životnosti stroja. Táto vysoká úroveň tuhosti umožňuje strojovi udržať silné rezné sily bez ohrozenia presnosti, a to aj za náročných prevádzkových podmienok.

Vodorovné obrábkové centrá sú vybavené pracovnými položkami špeciálne skonštruovanými na podporu podstatných hmotností dielov a veľkých komponentov. Tieto tabuľky sú vyrobené z tvrdeného ocele alebo z liatiny s vysokou pevnosťou a podliehajú presnosti mletia, aby sa zabezpečila rovinnosť a paralelizmus v mikrónov. Povrch zvyčajne obsahuje T-sloty alebo na mieru pripevňovacie body, čo umožňuje flexibilné a bezpečné montáž rôznych obrobkov. Na uľahčenie hladkého a presného pohybu stola pri ťažkých zaťaženiach sa používajú lineárne vodiace cesty alebo valcové ložiská s vysokým zaťažením. Títo sprievodcovia poskytujú výnimočné rozdelenie zaťaženia a minimalizujú trenie, čím sa zabezpečí, že pohyb tabuľky zostáva presný a opakovateľný, aj keď pri manipulácii s objemnými alebo asymetricky načítanými časťami. Veľké cestovné rozsahy osí x a y tiež umožňujú obrábanie viacerých prvkov bez premiestnenia obrobku, čím sa zlepšuje celková účinnosť a presnosť.

Integrácia modulárnych meničov paliet a špecializovaných riešení kondície je kritickým prvkom dizajnu v horizontálnych obráchavých centrách zameraných na ubytovanie ťažkých obrobkov. Palety slúžia ako vymeniteľné platformy, ktoré bezpečne držia časti počas obrábania a uľahčujú rýchle cykly zaťaženia/vykladania. Tieto palety sú opracované s presnými lokalizačnými prvkami, ako sú kolíky hmoždinky a referenčné povrchy, ktoré zabezpečujú, že časti sú umiestnené v rovnakej polohe pri každom cykle. Táto opakovateľnosť znižuje čas nastavenia a eliminuje variabilitu, čo umožňuje výrobu s vysokou objemom s konzistentnou kvalitou. Na zabezpečenie viacstranného prístupu k obrobku bez manuálneho premiestnenia môžu byť použité otočné príslušenstvo a indexátory, čím sa zachovávajú zarovnanie a zlepšenie presnosti obrábania zložitých geometrií.

Systém riadenia pohybu horizontálneho obrábania je navrhnutý tak, aby si udržal presnosť pod hmotnosťou a zotrvačnými silami veľkých obrobkov. Stroj využíva ťažké lineárne vodiace cesty alebo valčekové ložiská schopné podporovať vysoké radiálne a axiálne zaťaženie bez vychýlenia. Tieto vodiace cesty sú predbežné, aby sa odstránili vôľa a zabezpečili hladký a konzistentný pohyb. Guľové skrutky alebo lineárne motory s vysokým krútiacim momentom poháňajú sekery a poskytujú presné umiestnenie s minimálnou chybou. Tuhosť a citlivosť hnacieho systému sú rozhodujúce pre udržiavanie prísnych tolerancií, najmä počas dynamických operácií obrábania, ktoré zahŕňajú rýchle zrýchlenie a spomalenie.

Aby sa minimalizoval vplyv statického a dynamického zaťaženia na presnosť stroja, horizontálne obrábkové centrá sa podrobujú rozsiahlej štrukturálnej analýze pomocou metód konečných prvkov (FEM). Tento proces identifikuje potenciálne vychýlené body, ktoré sú zosilnené alebo prepracované na udržanie tuhosti. Stroje zahŕňajú stratégie tepelného riadenia, aby pôsobili na rozmerové zmeny v dôsledku zmien teploty. Systémy dodávky chladiacej kvapaliny sú skonštruované tak, aby poskytovali rovnomerné reguláciu teploty okolo vretena a obrobku, zatiaľ čo niektoré stroje integrujú teplotné senzory a aktívne kompenzačné algoritmy v riadiacom systéme CNC. Tieto vlastnosti bránia tepelnej expanzii spôsobujúce deformáciu dielu alebo posilňovací posun, čo je nevyhnutné na udržanie presnosti na úrovni mikrometrov počas dlhých cyklov obrábania na ťažkých komponentoch.