Hogyan biztosítja a ferdeágyas CNC eszterga nagy volumenű esztergálási pontosságát?

Ferdeágyas CNC eszterga kialakítása: Szerkezeti előnyök a precízió érdekében

A gravitációra optimalizált forgácsolóerő-eloszlás fokozza a merevséget

A ferde ágyas kialakítás másképp működik, mint a sík ágyas kialakítás, mivel a forgácsolóerőket a gravitáció segítségével közvetlenül a gép alapjába irányítja. Jui és kollégái 2010-es kutatása szerint ez a teljes szerkezetet körülbelül 18-22 százalékkal merevebbé teszi a hagyományos sík ágyas gépekhez képest. Ami igazán érdekes, az az, hogy ez a háromszög alakú elrendezés hogyan hozza lejjebb a súlypontot, ami azt jelenti, hogy nagyjából 40%-kal kevesebb rezgés keletkezik 4500 fordulat/perc feletti sebességnél. A gyártók számára ez a fokozott stabilitás azt jelenti, hogy 15-25%-kal nehezebb vágásokat is képesek elvégezni a méretpontosság feláldozása nélkül, még a hosszú, órákig tartó gyártási ciklusok során is.

Az egyrészes meehanit öntvény kiváló rezgéscsillapítást biztosít

Az egy darabból készült meehanit öntöttvas ágyak körülbelül 30 százalékkal jobban elnyelik a bosszantó harmonikus rezgéseket, mint a csavarozott szerkezetek. Ha nincsenek illesztések az alkatrészek között, az összes pazarló energia nem ragad csapdába és nem okoz rezonanciát, mint a standard kiviteleknél. Az eredmény? A gépészek számíthatnak arra, hogy szívós, edzett acélokkal végzett munka során következetesen sima felületeket kapnak, akár 0,4 mikron Ra finomsággal. Még órákig tartó folyamatos üzem után is ezek a gépek a biztonságos rezgési határértékeken belül maradnak anélkül, hogy túllépnék a veszélyes frekvenciaszintet.

A ferde tájolásnak köszönhetően a hőstabilitás javítja a hőelvezetést

A 30 és 45 fok közötti dőlésszög sokkal gyorsabban távolítja el a hőt, mivel lehetővé teszi, hogy a forgácsok gyorsabban távozzanak a forgácsolási területről. A tesztek azt mutatják, hogy ez körülbelül fele olyan gyors lehet, mint a vízszintesen beállított gépeknél. Amikor a forgácsok nem halmozódnak fel a munkaterület körül, kisebb a túlmelegedés esélye. Ráadásul, ha a hűtőfolyadék egyenletesen áramlik mindkét oldalon, a gép elég hűvös marad a hosszú gyártási ciklusok során, és a hőmérséklet-változásokat 1,5 Celsius-fok alatt tartja még egész napos működés után is. Azoknak a gyártóknak, akik olyan alkatrészekkel dolgoznak, amelyeknek rendkívül precíz, plusz-mínusz 5 mikrométeres méretekre van szükségük, ez a fajta hőmérséklet-szabályozás óriási különbséget jelent a minőség fenntartásában a tömeggyártás során.

Rezgéscsillapítás és dinamikus merevség nagysebességű gyártásban

Dinamikus merevségi teljesítmény a síkágyas esztergákhoz képest 500+ alkatrész/óra terhelés alatt

Ami a CNC esztergákat illeti, a ferde ágyas modellek valójában körülbelül 40%-kal jobb dinamikus merevséget mutatnak a síkágyas társaikhoz képest, ha nagy volumenű futást végeznek hosszabb ideig. Ez nem csak elmélet, a ferde kialakítás a gravitációval együttműködve egyenletesebben osztja el a forgácsolóerőket a gépen. Ez segít megelőzni azokat a bosszantó torziós elmozdulásokat, amelyek idővel valóban ronthatják a síkágyas gépek pontosságát. A teljesítménymutatókról szólva, ezek a gépek 5 mikron alatt tartják a rezgéseket még akkor is, ha óránként több mint 500 alkatrészt gyártanak folyamatosan. És mit jelent ez a gyakorlatban? A felületminőség a hosszú gyártási ciklusok során következetesen plusz-mínusz 0,005 mm-en belül marad, jelentős romlás nélkül.

A hatékony forgácseltávolítás csökkenti a hőlerakódást és megőrzi a méretkonzisztenciát

Amikor a gépágyat körülbelül 45 fokra állítják, a forgácsok azonnal eltávolításra kerülnek a forgácsolási területről. Ez megakadályozza, hogy újra megvágják őket, és a munkadarab hőmérséklete ne ingadozzon annyira, mint a hagyományos vízszintes esztergákon, jellemzően körülbelül 15 Celsius-fokkal csökkentve ezeket a hőmérséklet-változásokat. A folyamatos forgácsáramlás segít szabályozni a hőképződést bizonyos helyeken, ami az egyik fő oka annak, hogy az alkatrészek a megmunkálás után helytelen méretekkel rendelkeznek. A hűtőrendszerek is jobban működnek, mivel nem tömődnek el fémhulladékkal. Ennek eredményeként az alkatrészek pontossága mindössze 1,2 mikrométeren belül marad még a teljes nyolcórás gyártási ciklusok alatt is, ami következetesen precíz gyártást biztosít a szükséges leállások és beállítások nélkül.

Precíziós megtartás hosszabb, nagy volumenű megmunkálási ciklusok során

Lineáris vezetősínek és előfeszített golyósorsók ±1,2 µm tengelyismétlési pontosságot biztosítanak

A lineáris vezetősínek valóban sima mozgást tesznek lehetővé minimális súrlódással, amikor gyorsan mozognak a munkaterületen. Ugyanakkor ezek az előfeszített golyóscsavarok kiküszöbölik a rendszerben lévő holtjátékot, így minden pontosan ott marad, ahol lennie kell. Amikor ezek az alkatrészek együttműködnek, egymástól mindössze 1,2 mikronon belüli pozíciókat tudnak megismételni. Ez a fajta ismételhetőség nagyon fontos a tömeggyártásban, mert még a legkisebb hibák is megsokszorozódnak több tízezer gyártott termék során. A rendszer ezt a pontossági szintet akkor is megőrzi, ha kemény anyagokkal, például rozsdamentes acéllal vagy titánnal dolgozik, óránként 500 alkatrészt meghaladó sebességgel. A speciális kenési technikák és a gondos beállítás segítenek megakadályozni, hogy a hő elrontsa a méréseket. A gyártók azt tapasztalták, hogy a hulladék körülbelül 15%-kal csökkent ezzel a beállítással, ami megmagyarázza, hogy miért támaszkodik sok, a repülőgépgyártásban és az orvosi berendezések gyártásában dolgozó vállalat ezekre a rendszerekre. Ezeknek az iparágaknak rendkívül szigorú specifikációk szerint gyártott alkatrészekre van szükségük anélkül, hogy a gépeket folyamatosan be kellene állítani a tételek között.

Orsó hőtágulás-szabályozása valós idejű kompenzációval 16 órás futásidő alatt

A hőkompenzációs rendszerek nyomon követik az orsó hőmérsékletét a hosszú, 16 órás megmunkálási ciklusok során. Úgy működnek, hogy érzékelőadatokat gyűjtenek, és azokat intelligens algoritmusokon futtatják, amelyek szükség szerint módosítják a szerszámpályákat, hogy ellensúlyozzák a hőképződésből eredő tágulást. Ilyen rendszerek nélkül az alkatrészek gyakran 5 mikronnál nagyobb mérethibákkal rendelkeznek, de kompenzációval a gyártók mindössze 1 mikronos tűréshatáron belül maradnak. Maga a ferde ágy kialakítása segít a hő jobb elvezetésében, ami még megbízhatóbbá teszi a teljes kompenzációs folyamatot. A legtöbb műhelyben a gyártási sorozatok körülbelül 95 százaléka eléri a szükséges pontossági specifikációkat. Ez azt jelenti, hogy sokkal kevesebb időt kell várni a gépek lehűlésére a tételek között, így a gyárak teljes sebességgel termelhetnek a minőségi szabványok feláldozása nélkül.