Cum asigură strungul CNC cu pat înclinat precizia de strunjire a volumului mare?

Proiectarea strungului CNC cu pat înclinat: avantaje structurale pentru precizie

Distribuția forței de tăiere optimizată prin gravitație îmbunătățește rigiditatea

Modelele cu platformă înclinată funcționează diferit față de cele cu platformă plană, deoarece direcționează forțele de tăiere direct în jos, în baza mașinii, prin intermediul gravitației. Conform unui studiu realizat de Jui și colegii săi din 2010, acest lucru face ca întreaga structură să fie cu aproximativ 18 până la 22% mai rigidă în comparație cu mașinile tradiționale cu platformă plană. Ceea ce este cu adevărat interesant este modul în care această configurație triunghiulară coboară centrul de greutate, ceea ce înseamnă că există cu aproximativ 40% mai puține vibrații atunci când se funcționează la viteze de peste 4.500 RPM. Pentru producători, această stabilitate îmbunătățită se traduce prin posibilitatea de a efectua tăieturi cu 15% până la 25% mai grele, fără a sacrifica precizia dimensională, chiar și în timpul ciclurilor lungi de producție care pot dura ore întregi.

Turnarea dintr-o singură piesă din meehanit oferă o amortizare superioară a vibrațiilor

Paturile de fontă Meehanite, realizate dintr-o singură piesă, tind să absoarbă acele vibrații armonice enervante cu aproximativ 30% mai bine în comparație cu ceea ce se întâmplă cu configurațiile îmbinate cu șuruburi. Atunci când nu există îmbinări între piese, toată energia irosită nu este prinsă și nu acumulează rezonanță, așa cum se întâmplă în cazul modelelor standard. Rezultatul? Mecanicii se pot baza pe obținerea unor suprafețe netede constant, până la aproximativ Ra 0,4 microni, atunci când lucrează cu oțeluri călite dure. Chiar și după ore întregi de funcționare continuă, aceste mașini rămân în limitele de vibrații sigure, fără a depăși nivelurile de frecvență periculoase.

Stabilitatea termică prin orientare înclinată îmbunătățește disiparea căldurii

Un unghi de înclinare între 30 și 45 de grade ajută la eliminarea mult mai rapidă a căldurii, deoarece permite așchiilor să se îndepărteze mai repede din zona de tăiere. Testele arată că acest lucru poate fi de aproximativ jumătate din viteza de prelucrare în comparație cu mașinile așezate orizontal. Când așchiile nu se acumulează în jurul zonei de lucru, există mai puține șanse de supraîncălzire. În plus, atunci când lichidul de răcire curge uniform pe ambele părți, mașina rămâne suficient de rece pe parcursul ciclurilor lungi de producție, menținând schimbările de temperatură sub 1,5 grade Celsius chiar și după ce a funcționat toată ziua. Pentru producătorii care lucrează cu piese care necesită dimensiuni extrem de precise de până la plus sau minus 5 micrometri, acest tip de control al temperaturii face toată diferența în menținerea calității în timpul ciclurilor de producție în masă.

Controlul vibrațiilor și rigiditatea dinamică în producția de mare viteză

Performanța rigidității dinamice față de strunguri cu plată sub sarcini de peste 500 de piese/oră

Când vine vorba de strunguri CNC, modelele cu strunguri înclinate prezintă de fapt o rigiditate dinamică cu aproximativ 40% mai bună în comparație cu strungurile cu platformă plană atunci când funcționează la volume mari pentru perioade lungi de timp. Aceasta nu este doar teorie, designul înclinat funcționează cu gravitația pentru a distribui forțele de așchiere mai uniform pe mașină. Acest lucru ajută la prevenirea acelor devieri torsionale enervante care pot afecta cu adevărat precizia platformelor plane în timp. Vorbind despre indicatorii de performanță, aceste mașini mențin vibrațiile sub 5 microni chiar și atunci când produc peste 500 de piese pe oră încontinuu. Și ce înseamnă asta practic? Finisajele suprafețelor rămân constante în plus sau minus 0,005 mm pe parcursul ciclurilor lungi de producție, fără degradare semnificativă.

Îndepărtarea eficientă a așchiilor reduce acumularea termică și menține consistența dimensională

Când patul mașinii este setat la aproximativ 45 de grade, așchiile sunt îndepărtate imediat din zona de așchiere. Acest lucru previne tăierea din nou și menține temperatura piesei de prelucrat la fel de mult ca la strungurile orizontale obișnuite, reducând de obicei aceste schimbări de temperatură cu aproximativ 15 grade Celsius. Fluxul continuu de așchii ajută, de asemenea, la controlul acumulării de căldură în anumite locuri, acesta fiind unul dintre principalele motive pentru care piesele ajung să aibă dimensiuni incorecte după prelucrare. Sistemele de răcire funcționează și ele mai bine, deoarece nu sunt înfundate cu resturi metalice. Drept urmare, piesele rămân precise în limita a doar 1,2 micrometri chiar și în timpul ciclurilor de producție de opt ore, ceea ce permite o fabricație constant precisă, fără toate opririle și ajustările necesare în caz contrar.

Reținere precisă în timpul ciclurilor extinse de prelucrare de volum mare

Ghidajele liniare și șuruburile cu bile preîncărcate oferă o repetabilitate a axelor de ±1,2 µm

Ghidajele liniare permit o mișcare foarte lină, cu o frecare minimă, atunci când se mișcă rapid în zona de lucru. În același timp, acele șuruburi cu bile preîncărcate preiau orice joc din sistem, astfel încât totul rămâne exact acolo unde trebuie. Când aceste componente lucrează împreună, pot repeta pozițiile la o distanță de doar 1,2 microni una de cealaltă. Acest tip de repetabilitate contează foarte mult în setările de producție în masă, deoarece chiar și erorile minuscule se multiplică pe parcursul a zeci de mii de articole fabricate. Sistemul menține acest nivel de precizie chiar și atunci când lucrează cu materiale dure, cum ar fi oțelul inoxidabil sau titanul, la viteze care depășesc 500 de piese pe oră. Tehnicile speciale de lubrifiere și alinierea atentă ajută la prevenirea influenței căldurii asupra măsurătorilor. Producătorii au observat o scădere a deșeurilor cu aproximativ 15% cu această configurație, ceea ce explică de ce multe companii din industria aviatică și fabricarea de echipamente medicale se bazează pe aceste sisteme. Aceste industrii au nevoie de componente fabricate conform unor specificații extrem de stricte, fără a fi nevoie să ajusteze constant mașinile între loturi.

Controlul expansiunii termice a axului cu compensare în timp real pe parcursul a 16 ore de funcționare

Sistemele de compensare termică urmăresc temperaturile axului pe parcursul acelor cicluri lungi de prelucrare de 16 ore. Acestea funcționează prin colectarea datelor senzorilor și rularea acestora prin algoritmi inteligenți care modifică traiectoriile sculelor după cum este necesar pentru a compensa orice dilatare cauzată de acumularea de căldură. Fără astfel de sisteme, piesele ajung adesea cu erori dimensionale care depășesc 5 microni, dar cu compensare, producătorii se mențin în limita unei toleranțe de doar 1 micron. Designul patului înclinat în sine ajută la o mai bună disipare a căldurii, ceea ce face ca întregul proces de compensare să funcționeze și mai fiabil. Majoritatea atelierelor văd că aproximativ 95% din ciclurile lor de producție ating specificațiile de precizie necesare. Aceasta înseamnă mult mai puțin timp petrecut așteptând răcirea mașinilor între loturi, astfel încât fabricile pot continua să producă la viteză maximă fără a sacrifica standardele de calitate.