Maili yataqlı konstruksiya CNC torna maşınının performansını necə artırır?

Maili yataqlı CNC torno maşınlarının struktur sabitliyinin və bərkliyinin artırılması

Bərkliyin artırılmasında və vibrasiyanın azaldılmasında maili yataq dizaynının rolu

Maili yataqlı CNC torno maşınlarının meyl bucağı (adiyyətən 30°–45°) üçbucaq formalı struktur əsas yaradır və bu, müstəvi yataqlı analoqlara nisbətən bərkliyi 18–22% qədər artırır (Jui və digərləri, 2010). Bu həndəsi konfiqurasiya maşının ağırlıq mərkəzini oturacağına daha yaxınlaşdırır və sərt işləmə əməliyyatları zamanı vibrasiya amplitüdlərini 40% qədər azaldır.

Yüksək sürətli kəsmə yükü altında maili yataq konfiqurasiyasının mexaniki üstünlükləri

4500 RPM-dən çox olan fırlanma sürətlərində maili yataqlar üstün yüklərin paylanmasını göstərir:

(Mənbə: 14 oxlu emal sınaqlarından alınan son element modelləşdirmə məlumatları, 2023)

Eğri və müstəvi yataqlar arasında gərginlik paylanmasını göstərən son element analizi

Son element analizi, əyilmiş yataqların kəsici gərginliyin yalnız 38%-ni kritik komponentlərdə topladığını, müstəvi yataqlarda isə bu göstəricinin 61% olduğunu göstərir. Əyilmiş konstruksiya, burulma qüvvələrini xəttələrə deyil, maşının gücləndirilmiş bazis hissələrinə yönəldir.

Mübahisə analizi: Ağır iş şəraitində əyilmiş yataqlar həmişə üstünlük təşkil edirmi?

Hərçənd ki, əyilmiş yataqlar yüksək sürətli tətbiqlərdə (5000 dəqiqədə dövrədən çox) üstünlük təşkil edir, son məlumatlar isə 80 kq-dan artıq sərtləşdirilmiş polad iş parçalarını emal edərkən müstəvi yataqlı tокар станoklarının 15% daha yüksək bərkliyi saxladığını göstərir. Bu kompromiss iş parçasının kütləsi ilə sürət nisbətinin diqqətli qiymətləndirilməsini tələb edir.

Əyilmiş yataq konstruksiyasının emal dəqiqliyinə və istilik idarə edilməsinə təsiri

Yataq əyilməsi və istiqamətlərin sabitliyinə görə yaxşılaşdırılmış emal dəqiqliyi

Maşın yataqları 30 ilə 45 dərəcə bucaq altında olduqda, onlar standart düz konstruksiyalara nisbətən kəsmə təsirinə daha yaxşı müqavimət göstərir. Bu meyl, testlərə görə, təxminən %38 yaxşılaşdırma ilə həyrətamiz dərəcədə mövqe sabitliyini artırır. Bu bucaq, kəsici alətləri iş parçasının tarazlandığı yerə yaxınlaşdırır və bu da dəqiqliyi pozan vibrasiyaları azaldır. Yüksək sürətlərdə bu vibrasiyalar 2 mikronun altına düşür və maşınların dəqiqliyini təxminən ±0,005 mm daxilində saxlamasına imkan verir. Tədqiqatlar maraqlı bir faktı da ortaya qoymuşdur: meylli yataq konfiqurasiyaları uzun istehsal dövrləri ərzində xətti düzgünlüyünü yaxşı saxlayır və bütün istehsal boyu hər metr üçün təxminən 0,0015 mm daxilində xətti ardıcillığı qoruyur.

Meylli Yataqlı CNC Tornada Termal Deformasiyanın İdarə Edilməsi

İstilik yayılması baxımından, əsasən daha yaxşı hava dövranı yollarına görə, əgər meylli dəzgahlardan istifadə olunarsa, emal zamanı yaranan istiliyin təxminən 72 faizi aradan qaldırılır. Müstəvi yataqlı dəzgahların istiliyi yalnız təqribən 58% səviyyəsində aradan qaldıra bilir, deməli burada olduqca böyük fərq var. Meylli yataqlı dəzgahların xüsusiyyəti onların bucaqlı dizaynında gizlidir ki, bu da onlara bərabərsiz istilənməni təbii şəkildə idarə etməyə imkan verir. Sistem istiləndikcə maşın özünü tənzimləyir, çünki qravitasiya hər şeyi öz yerinə çəkir. Bu o deməkdir ki, belə maşınlarda temperaturun 40 selsi dərəcə dəyişməsi halında belə, iş milinin frezə başlığı ilə müvafiq vəziyyəti saxlanılır. Əksər müasir meylli yataqlı dəzgahlar artıq daxili soyutma kanalları ilə təchiz olunub. Bu xüsusiyyətə təxminən yeni istehsal olunanların 70%-də rast gəlinir və bu, soyutma kanallarının olmadığı keçmiş modellərlə müqayisədə deformasiya problemlərini üç dəfədən artıq azaldır.

Tədqiqat nümunəsi: Meylli yataqlı tокar dəzgahlarında val istehsalında ölçülərin sabitliyi

2023-cü ilin dəqiq emal sınaqları meylli və müstəvi yataqlı CNC tокar dəzgahlarının 500 ədəd eyni val (Ø50mm x 300mm, 304 növü paslanmayan polad) istehsalını müqayisə etmişdir:

Yaxşılaşdırılmış talaş çıxarma səmərəliliyi, talaşın təkrar emalına səbəb olan halları 40% azaltdı və birbaşa dəstələr üzrə səthin birtərəfli keyfiyyətini yaxşılaşdırdı.

Mailli Yataq Konstruksiyasının Talaşın Xaric Edilməsində və Avtomatlaşdırma İnteqrasiyasında Xüsusi Təsiri

Mailli Yataq Dizaynı və Talaşın Xaric Edilmə Səmərəsinə Təsiri

Bucaqlı konfiqurasiya (adətən 30°–75°) talaşlar üçün təbii qravitasiya kanalı yaradır və səthi düz modellərlə müqayisədə talaşların çıxarılma sürətini 40–60% artırır. Çirklərin toplandığı üfüqi səthləri aradan qaldıraraq bu dizayn sınaq işlərdə 8 saatlıq növbədə 18 dəqiqəyə qədər əməliyyat dayandırma vaxtını azaldır.

Çipin axınına kömək edən qravitasiya tıxanma və alətin zədələnməsini azaldır

Maili yataq kəsici qüvvələri maşının konstruksiya oxu ilə uyğunlaşdırır və çiplərin kritik komponentlərlə təmas etmədən birbaşa konveyerlərə düşməsinə imkan verir. Bu, yönəldicilərdə dolanmanı qarşısını alır və alətin yenidən kəsməsini minimuma endirir ki, bu da istehsalçılar üçün ildə hər maşın üçün 18 min ABŞ dolları məbləğində əvvətən əvəzetmələrə səbəb olur.

Avtomatik yükləmə/yükləmə sistemləri ilə inteqrasiya

Maili yataq konfiqurasiyaları robotun Z oxu yollarını optimallaşdırmaqla birbaşa giriş imkanı yaradır və hissələrin köçürülməsində 93% birinci cəhddə uğur əldə edir ki, bu da müstəvi yataq konfiqurasiyalarında 78% olan nisbətlə müqayisədə daha yüksəkdir. Üçbucaq yataq strukturu isə 300 mm diametrli hissələri toqquşmadan idarə etmək üçün çoxoxlu robot qolları üçün boşluq təmin edir.

Tədqiqat işi: Maili yataqlı CNC döner maşınlardan istifadə edən avtomatlaşdırılmış istehsal xətti

Yüksək həcmli avtomobil təchizatçısı 12 maili yataqlı döner maşını işıqsız istehsal hüceyrəsində həyata keçirərək aşağıdakı nəticələrə nail oldu:

• 34% artım yataq istifadəsində (58% -dən 78% -ə qədər)
• 22% azalma yontulmuş materiala bağlı dayanma vaxtında
• 16% daha sürətli dövr vaxtları artıq materialların idarə edilməsi ilə
  Sistem 6 ay ərzində 99,4% iş vaxtını əldə etdi, çünki əl ilə yontulmuş materialın təmizlənməsi ləğv edildi.

Müqayisəli performans: Maili yataqlı və Müstəvi yataqlı CNC torna maşınları

Konstruksiya bərkliyi metrikası: Maili yataqlı və Müstəvi yataqlı CNC torna maşınları

CNC frezələrin əyilmiş yataq konstruksiyası onlara struktur bərkliyinə görə ənənəvi modellərlə müqayisədə təxminən 15-dən 25%-ə qədər yaxşı performans göstərməyə imkan verir, çünki bu, üçbucaq formalı en kəsik formə malikdir. Son elementlər analizinin nəticələrinə baxdıqda bu maşınlarda kəsici qüvvələr əyilmiş yataq səthi üzrə yayılır. Bu isə həqiqətən də təchizat rayları və digər vacib hissələrdə 40%-ə qədər gərginlik nöqtələrini azaldır. Praktik cəhətdən bu nə deməkdir? Əyilmiş yataqlar 8 kilonütondan artıq yüklərə müqavimət göstərərkən belə, mövqeyi 0.002 mm dəqiqliklə saxlaya bilir. Müstəvi yataqlı modellər isə eyni iş şəraitində 0.005-dən 0.008 mm-ə qədər olan meyilliliyi nümayiş etdirir. Dəqiq emal tələb edən istehsalat sahələri üçün bu fərq istehsal seriyaları zamanı sıx toleransların saxlanılmasında çox vacibdir.

Uzunmüddətli iş dövrlərində Titəyən Dəstəkləmə Performansı

30 ilə 45 dərəcə arasında bucaq altında olduqda, maşının kəsici qüvvələri onun kütlə mərkəzinə daha yaxşı uyğunlaşır. Bu uyğunlaşma, uzunluğu təxminən 12 saat davam edən işlər zamanı harmonik vibrasiyaların təxminən üçdə ikisini azaldır. Bu barədə 2023-cü ildə Fraunhofer İnstitutunun tədqiqatı məlumat verib. Bununla belə, stolüstü maşınlar üçün vəziyyət pisləşir. Cihazın işə başlamasından cəmi altı saat sonra bu modellər artan vibrasiyalara meyillilik göstərir, xüsusilə də 45 HRC-dən yuxarı sərtlik şkalası ilə qiymətləndirilən çox sərt poladlarla işləyərkən daha çox diqqət çəkən vibrasiyalar baş verir. Bura əyilmiş stol konstruksiyaları üstünlük qazanır. Onlarda tezlikləri 120 Hz-dən aşağı səviyyədə zəiflədən bu gücləndirilmiş qabırğalar mövcuddur. Bu, səthlərin xüsusilə hamar saxlanılması vacibdirsə, əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir, çünki tətbiqlərin çoxu Ra 0.8 mikrometrdən daha incə təmizlik tələb edir.

Dəqiqliyin Saxlanması Üzərində Vaxt: Təcrübə Zavod Testlərindən Əldə Edilən Məlumatlar

127 ədəd CNC frezəmashınları üzərində iki ildir aparılan tədqiqatlar aşkar edib ki, meylli stol modelləri işlənmələrin təxminən 92 faizində ±0,005 mm-lik koncentrikliyi saxlayıblar, müstəvi stol modelləri isə təxminən 78 faiz nisbətində saxlaya bilib. Həmçinin, termal genişlənmə problemləri baxımından meylli stollar temperatur dəyişikliklərinə daha yaxşı cavab verir. Onların kompensasiya sistemləri dəqiqliyin yalnız 12 mikrometr/dərəcə Selsi ilə dəyişməsinə imkan verir, müstəvi stol sistemlərində isə bu göstərici adətən 18-22 mikrometr/dərəcə Selsi diapazonunda olur. Təxminən 500 saat işlədikdən sonra uzun müddətli performans baxımından meylli stol maşınları kütləvi istehsal zamanı 98,3 faiz birinci dəfədən yekun nəticə əldə ediblər. Bu göstərici istehsal partiyaları zamanı dəqiqliyin saxlanılması baxımından müstəvi stol maşınlarından 11,7 faiz yüksəkdir.

Sənaye paradoksu: Nə zaman müstəvi stol frezəmashınları hələ də meylli modellərdən üstün performans göstərir

Müstəvi stol frezəmashınları üç əsas ssenaridə üstünlük təşkil edir:

1. Çox ağır işləmə : Döyüşmə dərinliyi 15 mm-dən yuxarı olan ductile dəmir işlənməsində stabil çip yükləri
2. Böyük ölçülü komponentlər : 8:1 uzunluq-diametr nisbəti ilə 1,5 m diametrdən böyük iş parçaları
3. Yavaş sürətli əməliyyatlar : Çipin təmizlənməsində qravitasiya köməyi minimal fayda verən 800 RPM-dən aşağı sürətli işlənmə

Amerika Mexaniki Mühəndislər Cəmiyyəti (2023) titan qüllələrinin 300 kq-dan artıq olması zamanı horizontal kəsmə müstəvisi sabitliyindən istifadə edərək düz yataqlı torna dəzgahlarının 23% daha sürətli işləmə müddəti göstərdiyini bildirib.

Gələcək Tendensiyalar: İntellectual istehsalatda Maili Yataqlı CNC Torna Dəzgahlarının İnkişafı

Sənaye 4.0 quruluşlarında IoT imkanlı maili yataqlı CNC lathes maşınlarının qəbulu

Bu gün əyilmiş yataqlı CNC torno maşınları artıq yalnız müstəqil maşınlar deyil, ağıllı istehsalat obyektlərində birləşdirilmiş şəbəkələrin hissələri halına gəlir. Bu maşınlar indi fırlanan milin yükündəki dəyişiklikləri, temperatur dalğalanmalarını və kəsici alətlərin aşınmağa başlamasını izləyən IoT sensorları ilə təchiz edilib. 2024-cü ilin sonunda aparılan sənaye tədqiqatlarına görə, əyilmiş yataqlarını IoT imkanları ilə yeniləyən istehsalatçılar avtomobil komponentlərinin istehsalı zamanı gözlənilməz dayanmaların təxminən üçdə bir qədər azalmasını müşahidə etmişlər. Sirr nədədir? Bulud hesablama sistemləri tərəfindən həqiqi vaxtda bu sensor məlumatlarının analiz edilməsi nəticəsində göndərilən proqnozlaşdırıcı texniki xidmət xəbərdarlıqları.

Müasir əyilmiş yataq konstruksiyalarında İA ilə idarə olunan rəqsim kompensasiyası

İrəli addım atılmış maşın öyrənmə alqoritmləri indi yüksək sürətli işləmə rejimlərində rəqsə qarşı dinamik olaraq kəsici parametrləri optimallaşdırır. Havayolları komponentləri üzrə sınaqlarda əyilmiş yataqlı CNC torno maşınlarında İA tərəfindən tənzimlənən söndürmə sistemləri 8000 RPM yükləmə şəraitində belə səthin emalının bərabərliyini 18% artırıb.

İstehsal tələblərinə uyğun meylli yataqlı freze maşınından uyğun spesifikasiyaların seçilməsi

Meylli yataq konfiqurasiyasının optimal seçimini iş parçasının ölçüləri, materialın sərtliyi və partlayış ölçüləri ilə tarazlaşdırmaq lazımdır. Kiçik zavodlar tez alət dəyişməni prioritet kimi görərək əlçatanlıq üçün 30° yataqları üstün tuturlar, böyük miqyaslı istehsalat isə çipin təmizlənməsi və sərtliyin artırılması üçün daha dik 45° dizaynlara üstünlük verir.

Yastı yataqdan meylli yataqlı sistemə keçidin xərclərinin və faydalarının analizi

Meylli yataqlı CNC freze maşınları əvvəlcədən 15–25% daha bahalı olsa da, onların 30% daha sürətli dövr vaxtları və aşağı sərf edilən materiallar orta həcmli istehsalat üçün 18–24 ay ərzində investisiyanın geri qaytarılmasını təmin edir. Bununla belə, iş parçasının çəkisi 2000 kq-dan artıq olan ağır hissələrin işlənməsi üçün yastı yataqlı freze maşınları daha uyğundur.

SSS

Meyl yataqlı CNC tornası nədir?

Meylli yataqlı CNC freze maşını, yatağın 30°-dən 45°-yə qədər meyilləndiyi freze maşını növüdür. Bu, yüklərin paylanmasının yaxşılaşdırılması və yüksək sürətli işləmə zamanı vibrasiyanın azaldılması yolu ilə maşının sərtliyini və məhsuldarlığını artırır.

Mail mülahizəli CNC döner tezgahı emal dəqiqliyini necə artırır?

Mail mülahizəli CNC döner tezgahlarının əyilmiş dizaynı daha yaxşı yönəltmə sabitliyinə imkan verir, kəsmə qüvvələrini və titrəməni azaldır, beləliklə emal dəqiqliyini artırır və uzun istehsal müddəti ərzində sabitliyi saxlayır.

Mail mülahizəli CNC döner tezgahlarının talaşın çıxarılmasında üstünlükləri nədir?

Mail mülahizəli CNC döner tezgahlarının bucaqlı dizaynı talaşların çıxarılması üçün təbii kanal yaradır, talaşların təkrar kəsilməsini və alətin zədələnməsini minimuma endirərək səmərəliliyi artırır və düz mülahizəli modellərlə müqayisədə iş dayanması müddətini qısaltır.

Düz mülahizəli döner tezgahların mail mülahizəli modellərdən daha yaxşı işlədiyi hallar varmı?

Bəli, düz mülahizəli döner tezgahlar çox ağır emal zamanı, ölçüləri böyük olan komponentlərlə işləməkdə və qravitasiya köməyi ilə talaş çıxarmanın üstünlüklərinin az olduğu aşağı sürətli əməliyyatlarda mail mülahizəli modellərdən daha yaxşı performans göstərə bilər.