Kako CNC stružnica s poševno posteljo zagotavlja natančnost struženja pri velikih količinah?

Zasnova CNC stružnice s poševno posteljo: strukturne prednosti za natančnost

Gravitacijski optimizirana porazdelitev rezalne sile poveča togost

Zasnove z nagnjeno posteljo delujejo drugače kot ravne postelje, ker usmerjajo rezalne sile naravnost navzdol v podnožje stroja prek gravitacije. Glede na raziskavo Juija in sodelavcev iz leta 2010 je zaradi tega celotna konstrukcija za približno 18 do 22 odstotkov bolj toga v primerjavi s tradicionalnimi stroji z ravno posteljo. Resnično zanimivo je, kako ta trikotna postavitev zniža težišče, kar pomeni, da je pri hitrostih nad 4500 vrt/min vibracij približno 40 % manj. Za proizvajalce ta izboljšana stabilnost pomeni, da lahko opravljajo reze, ki so od 15 % do 25 % težji, ne da bi pri tem žrtvovali dimenzijsko natančnost, tudi med dolgimi proizvodnimi cikli, ki lahko trajajo več ur.

Enodelna ulitka iz meehanita zagotavlja vrhunsko dušenje vibracij

Litoželezne postelje Meehanite, izdelane kot posamezni kosi, običajno absorbirajo te nadležne harmonične vibracije za približno 30 odstotkov bolje v primerjavi s tistimi, ki se zgodijo pri vijačenih sestavah. Ko med deli ni spojev, se vsa ta izgubljena energija ne ujame in ne povzroči resonance, kot se to dogaja pri standardnih izvedbah. Rezultat? Strojniki se lahko zanesejo na dosledno gladke površine do približno 0,4 mikrona Ra pri delu s trpežnimi kaljenimi jekli. Tudi po urah neprekinjenega delovanja ti stroji ostanejo znotraj varnih meja vibracij, ne da bi presegli nevarne frekvenčne ravni.

Termična stabilnost zaradi poševne orientacije izboljša odvajanje toplote

Kot nagiba med 30 in 45 stopinjami pomaga pri veliko hitrejšem odvajanju toplote, saj omogoča hitrejše odstranjevanje odrezkov z območja rezanja. Testi kažejo, da je to lahko približno polovico hitreje v primerjavi s stroji, postavljenimi vodoravno. Ko se odrezki ne nabirajo okoli delovnega območja, je manjša možnost pregrevanja. Poleg tega, ko hladilna tekočina enakomerno teče na obeh straneh, stroj ostane dovolj hladen med dolgimi proizvodnimi serijami, saj ohranja temperaturne spremembe pod 1,5 stopinje Celzija tudi po celodnevnem delovanju. Za proizvajalce, ki se ukvarjajo z deli, ki potrebujejo izjemno natančne dimenzije do plus ali minus 5 mikrometrov, je ta vrsta nadzora temperature ključnega pomena za ohranjanje kakovosti med množično proizvodnjo.

Nadzor vibracij in dinamična togost pri visokohitrostni proizvodnji

Dinamična togost v primerjavi s stružnicami s ploščatim dnom pri obremenitvah nad 500 delov na uro

Ko gre za CNC stružnice, modeli s poševno posteljo dejansko kažejo približno 40 % boljšo dinamično togost v primerjavi z njihovimi ravnimi ekvivalenti pri daljšem delovanju z velikimi količinami. To ni le teorija, saj poševna zasnova deluje z gravitacijo, da enakomerneje porazdeli rezalne sile po stroju. To pomaga preprečiti nadležne torzijske odklone, ki lahko sčasoma resnično vplivajo na natančnost ravnih postelj. Ko govorimo o merilih zmogljivosti, ti stroji ohranjajo vibracije pod 5 mikronov, tudi če neprekinjeno izdelajo več kot 500 delov na uro. In kaj to pomeni v praksi? Površinska obdelava ostane dosledno znotraj plus ali minus 0,005 mm skozi dolge proizvodne cikle brez večje degradacije.

Učinkovito odstranjevanje odrezkov zmanjšuje toplotno kopičenje in ohranja dimenzijsko skladnost

Ko je strojna postelja nastavljena na približno 45 stopinj, se odrezki takoj odstranijo z območja rezanja. To preprečuje njihovo ponovno rezanje in preprečuje, da bi temperatura obdelovanca nihala tako močno kot pri običajnih horizontalnih stružnicah, kar običajno zmanjša te temperaturne spremembe za približno 15 stopinj Celzija. Neprekinjen pretok odrezkov pomaga tudi nadzorovati kopičenje toplote na določenih mestih, kar je eden glavnih razlogov, zakaj imajo deli po obdelavi napačne dimenzije. Tudi hladilni sistemi delujejo bolje, saj niso zamašeni z odpadki kovine. Posledično deli ostanejo natančni znotraj le 1,2 mikrometra tudi med polnimi osemurnimi proizvodnimi serijami, kar omogoča dosledno natančno izdelavo brez vseh potrebnih zaustavitev in prilagoditev.

Ohranjanje natančnosti med podaljšanimi cikli obdelave z velikimi količinami

Linearna vodila in prednapeta kroglična vretena zagotavljajo ponovljivost osi ±1,2 µm

Linearna vodila omogočajo resnično gladko gibanje z minimalnim trenjem pri hitrem premikanju po delovnem območju. Hkrati pa prednapeta kroglična vretena poskrbijo za morebitno zračnost v sistemu, tako da vse ostane točno tam, kjer mora biti. Ko te komponente delujejo skupaj, lahko ponavljajo položaje v samo 1,2 mikrona drug od drugega. Takšna ponovljivost je zelo pomembna v okoljih množične proizvodnje, saj se že majhne napake pomnožijo v več deset tisoč izdelanih izdelkih. Sistem ohranja to raven natančnosti tudi pri delu s trdimi materiali, kot sta nerjaveče jeklo ali titan, pri hitrostih, ki presegajo 500 delov na uro. Posebne tehnike mazanja in skrbna poravnava pomagajo preprečiti, da bi toplota motila meritve. Proizvajalci so s to nastavitvijo opazili, da se je količina odpadkov zmanjšala za približno 15 %, kar pojasnjuje, zakaj se številna podjetja v letalski proizvodnji in izdelavi medicinske opreme zanašajo na te sisteme. Te panoge potrebujejo komponente, izdelane po izjemno strogih specifikacijah, ne da bi bilo treba stroje nenehno prilagajati med serijami.

Nadzor toplotnega raztezanja vretena s kompenzacijo v realnem času med 16-urnim delovanjem

Sistemi za toplotno kompenzacijo spremljajo temperature vretena skozi vse dolge 16-urne obdelovalne cikle. Delujejo tako, da zbirajo podatke senzorjev in jih obdelujejo s pametnimi algoritmi, ki po potrebi prilagajajo poti orodja, da izravnajo morebitno raztezanje zaradi kopičenja toplote. Brez takšnih sistemov imajo deli pogosto dimenzijske napake, ki presegajo 5 mikronov, s kompenzacijo pa proizvajalci ostanejo znotraj tolerance le 1 mikrona. Zasnova poševne postelje sama pomaga bolje odvajati toploto, zaradi česar je celoten postopek kompenzacije še zanesljivejši. Večina tovarn opazi, da približno 95 odstotkov njihovih proizvodnih serij doseže zahtevane specifikacije natančnosti. To pomeni veliko manj časa, porabljenega za čakanje, da se stroji ohladijo med serijami, tako da lahko tovarne nadaljujejo s proizvodnjo s polno hitrostjo, ne da bi pri tem žrtvovale standarde kakovosti.