Key Components of a CNC Gantry Machining Center: How Structure Drives Accuracy

Vyzdvihnite si správu o kontrole stroja pre veľkú časť formy alebo konštrukčného rámu a príbeh je zvyčajne rovnaký: problém s geometriou sa objaví až po prvom dokončovacom prechode, nie na zozname úloh. V CNC portálovom obrábacom centre je hlavnou príčinou zriedka jeden chybný komponent. Je to interakcia medzi portálovým rámom, vretenom, pohonným systémom, riadiacou slučkou a podpornými systémami. Urobte správne tieto kľúčové komponenty a získate stroj, ktorý rýchlo odoberá kov, zachováva toleranciu pri dlhých prejazdoch a opakuje zmenu po zmene. Pomýlite sa a zvyšok stroja to musí kompenzovať.

Konštrukčná slučka: posteľ, stĺpy, nosník a portálový rám

Štrukturálna slučka je súbor odliatkov, ktoré odolávajú reznej sile: lôžko, pracovný stôl, stĺpy, nosník, baranidlo a spojenia medzi nimi. Tuhosť je dôležitá, pretože slúži ako podvozok pre celý proces obrábania. Vo veľkom portáli je to dôležitejšie ako výkon vretena. Ak sa slučka pri zaťažení vychýli, každý pohyb osi sa meria od nesprávnej referencie a chyba rastie pozdĺž dĺžky dráhy.

Nosník a stĺpy tvoria most nad pracovným stolom. Portál s pohyblivým stolom udržuje portál v pokoji a posúva obrobok cez stroj; toto usporiadanie je kompaktné a ľahko sa uzatvára, takže ho používa väčšina menších portálových strojov. Dizajn pohyblivého portálu udržuje obrobok v pokoji a posúva portál na koľajničkách postele. To vyhovuje dielom dlhším ako samotný stroj, ako sú dlhé rámy, nosníky a formy, ktoré sa po nastavení ťažko pohybujú.

Pracovný stôl môže vyzerať ako jednoduchá doska s T-drážkami, ale je súčasťou štrukturálnej slučky. Ťažký stôl spočívajúci na pevnom lôžku s lineárnymi vedeniami rozdeľuje upínacie sily rovnomernejšie a zabraňuje krúteniu pri asymetrickom zaťažení. Výber materiálu sa riadi rovnakou logikou: liatina je ťažšia a tlmí chvenie, zatiaľ čo oceľové zvarence môžu byť tuhé, ale vyžadujú odľahčenie od pnutia a veľkorysé rebrovanie. Pre široké obrobky je uzavretý rám, ktorý podopiera obe strany nosníka, lepší ako stroj s otvorenou stranou. To je miesto, kde a dvojstĺpové portálové obrábacie centrum získava svoju povesť: nosník je držaný symetricky oboma stĺpmi, takže obálka tuhosti zostáva naprieč stolom tesná.

Custom LM8030 Variabilná frekvenčná regulácia rýchlosti Portálové obrábacie centrum Suppli Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd je čínska zákazková LM8030 regulácia otáčok s premenlivou frekvenciou dodávatelia portálového obrábacieho centra a LM8... Zobraziť produkt →

Vreteno a baran: rezná sila s tuhosťou

Systém vretena nie je izolovaná kazeta. Na portálovom stroji sedí vo vnútri pohyblivej zostavy barana, ktorá tiež nesie posuv v osi Z. Baran potrebuje veľký prierez, symetricky vedené kontaktné plochy a dostatočnú oporu ložiska, aby bola os vretena pri bočnom zaťažení kolmá na stôl. Ak sa baran krúti, vidíte to ako nesúlad kužeľa alebo zlý povrch na dlhých zvislých stenách.

Pre všeobecné frézovanie je bežné remeňom poháňané vreteno s kužeľom BT50 alebo SK50, pretože môže poskytnúť vysoký krútiaci moment pri miernych rýchlostiach a zároveň tlmiť vibrácie. Pre dokončovacie práce a rýchlejšie cykly redukujú vretená s priamym pohonom alebo vstavané vretená vibrácie a chodia hladšie pri vyšších otáčkach. Na kužeľovitosti vretena záleží viac ako na maximálnych otáčkach na portáli: ťažký obrábací stroj s tuhým kužeľom dokáže odobrať viac kovu za hodinu ako vysokorýchlostné vreteno, ktoré sa zastaví pri zaťažení.

Keď aplikácia zahŕňa 3D povrchy, naklápacia hlava zvyšuje schopnosti stroja. A 5-osové portálové obrábacie centrum pridáva rotačné osi do hlavy vretena, čo umožňuje nástroju dosiahnuť šikmé povrchy bez premiestňovania obrobku. To nie je luxus pre vložky foriem alebo komponenty turbín; redukuje nastavenia a zlepšuje kontinuitu povrchu. Ale päťosová hlava tiež zvyšuje hmotnosť barana, takže konštrukčná slučka musí byť navrhnutá pre túto dodatočnú hmotnosť.

Custom LM2214 Predĺžený zdvih osi Z pre portálové obrábacie centrum Dodávatelia, faktor Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd je čínska zákazková spoločnosť LM2214 predĺžený pojazd osi Z v portálovom obrábacom centre a dodávatelia osi Z LM2214 ... Zobraziť produkt →

Pohony osí: servomotory, vodiace dráhy a prevodovka

Pohonný systém musí robiť dve veci naraz: presunúť sa do presnej polohy a držať túto polohu, zatiaľ čo rezné sily tlačia na nástroj. Servomotory a zosilňovače poskytujú skutočný pohyb, ale prenos určuje, aký hladký a opakovateľný je. Pri krátkych dráhach Y a Z sú predpäté guľôčkové skrutky prvou voľbou, pretože premieňajú rotačný pohyb na lineárny pohyb s nízkym trením a predvídateľnou vôľou. Na dlhej osi X je guľôčková skrutka s veľkým priemerom náchylná na šľahanie pri rýchlosti. Mnoho návrhov portálov používa predpätý pohon s ozubeným hrebeňom a pastorkom na každej strane nosníka so servo slučkou master-slave. Predpätie odstraňuje mechanickú vôľu; elektronická synchronizácia zabraňuje krúteniu lúča.

Lineárne vedenia poskytujú nízke trenie a vysokú priamosť. Skriňové spôsoby poskytujú väčšie tlmenie pri ťažkom rezaní. V portáli sú praktickým kompromisom často predpäté lineárne vedenia na osiach X a Y a ťažký piest vedený skriňovými dráhami alebo veľkými lineárnymi ložiskami. Dôležitým bodom nie je, ktorý systém je teoreticky lepší, ale či bola vodiaca dráha dimenzovaná na rezné zaťaženie a chránená pred trieskami.

Spätná väzba je časť, ktorú väčšina kupujúcich prehliada. Snímače servomotorov merajú iba polohu motora, nie polohu stola alebo barana. Lineárne váhy namontované priamo na osiach stroja merajú skutočný posun a automaticky kompenzujú tepelný rast skrutkového alebo hrebeňového systému. Výber komponentov by sa preto mal posudzovať spoločne: guľôčková skrutka, vodiace dráhy, veľkosť serva a umiestnenie stupnice, všetko funguje ako slučka.

Kľúčové komponenty na prvý pohľad

Nižšie uvedená tabuľka uvádza tieto komponenty vedľa seba a uvádza, čo treba skontrolovať pri porovnávaní špecifikácií stroja.

Riadiaci systém, manipulácia s nástrojmi a pomocné systémy

Okrem konštrukčných komponentov je portálové obrábacie centrum produktívne vďaka systémom, ktoré ho udržujú v chode. CNC riadenie koordinuje tri alebo viac osí plus pomocné funkcie. V prípade osi X portálového portálu s dvoma motormi musí ovládanie zvládnuť synchronizovaný pohyb; inak malé nasledujúce chyby spôsobia, že sa lúč zaviaže. Hľadajte výkon spracovania, ktorý zvládne plynulé 3D kontúrovanie s vysokým pohľadom dopredu, pretože veľký stroj môže stratiť presnosť, ak sa ovládanie musí zastaviť pri každom bloku.

Zásobník nástrojov a automatická výmena nástrojov záleží viac na portáli ako na jednoduchej fréze. Ťažké nástroje sú príliš nešikovné na ručnú výmenu. Zásobník s dostatočným počtom staníc na celý proces redukuje nastavovanie a krátky cyklus výmeny nástroja zlepšuje využitie. Overte rozhranie nástroja: BT50 alebo SK50 je bežné pre ťažké frézovanie, zatiaľ čo HSK môže byť lepšie pre vysokorýchlostné päťosové dokončovanie.

Podporné systémy by sa nemali považovať za príslušenstvo. Tri si zaslúžia osobitnú pozornosť na portálovom stroji:

• Vysokotlaková chladiaca kvapalina cez vreteno, pretože hlboké otvory a hlboké dutiny potrebujú preplachovanie zo zóny rezu.
• Automatické mazanie s monitorovaním tlaku, pretože suché vedenie alebo skrutka môžu poškodiť stroj skôr, ako si to obsluha všimne.
• Dopravník triesok s dostatočnou kapacitou, pretože portálový stroj produkuje veľký objem triesok a triesky zachytené pod stieračmi fungujú ako lapovacia zmes.

Ak sa chcete podrobnejšie pozrieť na tieto účinky, náš článok o chladiace a mazacie systémy vysvetľuje praktický vplyv na životnosť nástroja a povrchovú úpravu.

Pre širokú škálu doskových foriem a konštrukčných dielov je stroj strednej veľkosti často najekonomickejším spôsobom, ako skombinovať všetky tieto komponenty v jednom nastavení. The Portálové obrábacie centrum LM2218 je jedným z príkladov, kde pevný rám, praktická kapacita zásobníka a štruktúra riadenej osi sú prispôsobené pre typickú prácu v dielni. Nie je to stroj na extrémy, ale ukazuje, ako na vyvážení komponentov záleží viac ako na jednej vysokej špecifikácii.

Zákazkové LM2218 Dvojstĺpové CNC portálové obrábacie centrum Dodávatelia, továreň - Jia Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd je čínska zákazková spoločnosť LM2218 s dvojitým stĺpcom CNC portálového obrábacieho centra a dodávatelia LM2218 s dvojitým stĺpcom ... Zobraziť produkt →

Ako sa spájajú možnosti výberu komponentov

Porovnávanie strojov iba podľa otáčok vretena, rozsahu zdvihu alebo ceny sa míňa významom. Kľúčové komponenty CNC portálového obrábacieho centra sú systém: rám rozhoduje o tom, akú silu môžete použiť; vreteno a baran rozhodujú, ako presne táto sila dosiahne nástroj; pohony a mierky rozhodujú o tom, ako verne sa súradnice reprodukujú; a riadenie, chladiaca kvapalina a správa čipov rozhodujú o tom, či celá slučka zostane stabilná počas dlhej zmeny. Keď je stroj skonštruovaný so zodpovedajúcou tuhosťou a spätnou väzbou, výhody sa prejavia v predvídateľných časoch cyklu, spoľahlivých toleranciách a menšom počte vyradených obrobkov. Preto by ste si pred podpísaním objednávky mali preštudovať konštrukciu konštrukcie, návrh pohonu posuvu a stratégiu spätnej väzby. Môžete začať porovnaním špecifikácií v a zostava portálových obrábacích centier , potom požiadajte dodávateľa, aby vám vysvetlil, ako každý komponent zvláda vašu špecifickú veľkosť dielu a rezné zaťaženie.