Kokie yra trys pagrindiniai portalinių CNC mašinų tipai?

Pirkdami portalinę CNC mašiną, daugelis pirkėjų pirmiausia lygina ašies eigą, stalo dydį, veleno galią ir CNC valdymą. Tačiau mašinos konstrukcijos konstrukcija yra vienodai svarbi, nes ji turi įtakos apkrovai, grindų plotui, apdirbimo tikslumui, montavimo reikalavimams ir bendroms investicijoms.

CNC staklės yra plačiai naudojamos didelėms formoms, mašinų bazėms, konstrukcinėms dalims, energetinei įrangai, kosmoso komponentams ir kitiems ruošiniams, kurie yra per dideli arba sunkūs standartiniam vertikaliam apdirbimo centrui, apdoroti.

Nors gamintojai gali naudoti skirtingus modelių pavadinimus, daugumą pramoninių portalinių CNC mašinų galima suskirstyti į tris praktinius konstrukcinius tipus:

• Stacionarieji{0}}sijų portaliniai apdirbimo centrai.
• Perkeliamas-portalas arba perkeliami-kolonų apdirbimo centrai.
• Didelio-tikslumo tilto-tipo portalinės mašinos.

Kiekviena struktūra turi savo privalumų ir apribojimų. Brangiausia mašina nebūtinai yra pati tinkamiausia. Turite pasirinkti konstrukciją pagal ruošinio dydį, svorį, medžiagą, reikalingą tikslumą, apdirbimo procesą ir turimą dirbtuvių erdvę.

Kas yra portalo CNC mašina?

Portalo CNC staklės yra didelis apdirbimo centras, pastatytas aplink dvi vertikalias kolonas ir horizontalią skersinę siją. Kartu šie komponentai sudaro portalo{1}}formos struktūrą darbo srityje.

Suklis juda išilgai skersinės sijos ir atlieka tokias operacijas kaip frezavimas, gręžimas, gręžimas, sriegimas, perpjovimas ir kontūrų apdirbimas. Atsižvelgiant į mašinos konfigūraciją, kelioms ruošinio pusėms apdirbti taip pat gali būti naudojamos kampinės galvutės, ilginamosios galvutės arba penkių-ašių frezavimo galvutės.

Palyginti su įprastu vertikaliu apdirbimo centru, aportalinis apdirbimo centraspaprastai suteikia:

• Didesnis apdirbimo vokas
• Didesnis atstumas tarp kolonų
• Didesnis konstrukcijos tvirtumas
• Didesnė stalo apkrova
• Geresnė atrama dideliems ruošiniams
• Daugiau kelių{0}}veidų apdirbimo parinkčių
• Didesnė sunkiojo{0}}pjovimo galimybė

Pagrindinis konstrukcinis skirtumas tarp portalinių mašinų yra tai, kuri dalis juda apdirbant. Stalas, portalinis rėmas, skersinis bėgis ir veleno sistema gali būti išdėstyti skirtingai, sukuriant skirtingas eksploatacines charakteristikas.

Trijų tipų portalinių CNC mašinų palyginimas

Pataisytas{0}}Sijų portalo apdirbimo centras

Fiksuoto{0}}sijos portalo apdirbimo centre portalo rėmui suformuoti naudojamos dvi fiksuotos kolonos ir stacionari skersinė sija. Darbinis stalas paprastai juda išilgai išilgai X-ašies. Suklio balnas juda per siją išilgai Y-ašies, o cilindras arba veleno galvutė juda vertikaliai išilgai Z-ašies.

Tai viena iš plačiausiai naudojamų portalinių konstrukcijų, nes jos dizainas yra brandus, praktiškas ir palyginti ekonomiškas.

Stacionarios{0}}sijos platformos mašinos privalumai

Pagrindinis stacionarios{0}}sijos platformos pranašumas yra mažesnė pradinė investicija.

Kadangi kolonos ir skersinė sija lieka nejudančios, mašinai nereikia judinti ir sinchronizuoti viso portalo rėmo. Jo mechaninė konstrukcija, pavaros sistema, surinkimo procesas ir valdymo reikalavimai paprastai yra ne tokie sudėtingi, kaip didelės judančios{1}}portažinės mašinos.

Fiksuota konstrukcija taip pat gali užtikrinti gerą standumą atliekant bendrąsias frezavimo, gręžimo, gręžimo ir grubumo operacijas. Daugeliui formų gamintojų ir bendrojo apdirbimo gamyklų ji siūlo tinkamą kainos, standumo, tikslumo ir našumo pusiausvyrą.

Stacionariosios{0}}sijos portalo mašina dažniausiai naudojama apdoroti:

• Įpurškimo formos
• Liejimo formos
• Mašinų bazės
• Pavarų dėžės korpusai
• Didelės plieninės plokštės
• Automobilių įrankiai
• Bendrosios mechaninės dalys
• Vidutinio{0}}dydžio liejiniai
• Suvirinti konstrukciniai komponentai

Jei jūsų ruošinio dydis ir svoris išlieka gana stabiliame diapazone, ši struktūra dažnai yra ekonomiškiausias pasirinkimas.

Stacionarios{0}}sijos platformos mašinos apribojimai

Pagrindinis jo apribojimas yra tai, kad darbastalis ir ruošinys juda kartu.

Kai ruošinys tampa sunkesnis, mašinos pavaros sistema turi perkelti daug didesnę bendrą masę. Stalo svoris, tvirtinimo detalės ir ruošinio svoris turi įtakos pagreičiui, lėtėjimui, padėties nustatymo reakcijai, kreipiamosios dalies apkrovai ir ilgalaikiam mechaniniam veikimui.

Dėl šios priežasties stacionarios{0}}sijos mašinos apkrova negali būti įvertinta tik žiūrint į lentelės matmenis.

Taip pat turėtumėte patikrinti:

• Didžiausia leistina stalo apkrova
• Krovinio paskirstymo reikalavimai
• Mašinos lovos konstrukcija
• Gido tipas ir dydis
• Rutulinio sraigto arba pavaros talpa
• Ruošinio svorio centras
• X-ašies pagreitis
• Pamatų reikalavimai

Judantis stalas taip pat padidina bendrą mašinos ilgį. Lova turi pakankamai judėti, kad stalas judėtų išilgai visos X-ašies.

Pavyzdžiui, platforminei mašinai, kurios X-ašies eiga yra maždaug keturi metrai, bendras montavimo ilgis gali būti didesnis nei aštuoni metrai, atsižvelgiant į stalo ilgį, apsaugą, drožlių konvejerį, elektros spintelę ir priežiūros atstumą.

Todėl prieš patvirtindami dirbtuvių planą turėtumėte paprašyti viso mašinos išdėstymo.

Kada verta rinktis stacionarią{0}}sijų platformą?

Stacionarus{0}}sijų portalinis apdirbimo centras yra tinkamas, kai:

• Jūsų ruošinio svoris neviršija leistinos stalo apkrovos
• Ruošinio ilgis nėra itin didelis.
• Jūs turite pakankamai grindų vietos stalui judėti.
• Jums reikia ir grubinimo, ir apdailos galimybių.
• Norite kontroliuoti pradines investicijas į mašiną.
• Jūsų gamyba daugiausia yra trijų{0}}ašių arba 3+2-ašių apdirbimas.

Standartinėms formoms, mašinų komponentams ir vidutinėms{0}}–-didelėms pramoninėms dalims paprastai tai yra pirmoji portalo konstrukcija, kurią verta apsvarstyti.

Judantis{0}}stulpelių portalinis apdirbimo centras

Judantis-kolonų portalinis apdirbimo centras naudoja fiksuotą darbastalį, o portalo kolonos ir skersinė sija juda išilgai X-ašies. Suklio balnas juda skersine sija išilgai Y-ašies, o veleno cilindras juda vertikaliai išilgai Z-ašies. Kadangi apdirbimo metu ruošinys nejuda, ši konstrukcija ypač tinka ilgiems, sunkiems ar netaisyklingos formos komponentams.

Palyginti su judančia-stalo mašina, judančiam-stulpelių portalui nereikia pagreitinti ir sulėtinti ruošinio kartu su stalu. Tačiau tikroji apkrova vis tiek priklauso nuo darbo stalo, pamato, grindų apkrovos, mašinos konstrukcijos ir ruošinio atramos metodo.

Judančios{0}}koloninės platformos mašinos privalumai

Pagrindinis judančios{0}}koloninės platformos mašinos pranašumas yra stacionarus darbo stalas. Kadangi apdirbant ruošinys nejuda, mašina gali tilpti sunkesnėms ir ilgesnėms detalėms, tuo pačiu sumažinant ruošinio svorio įtaką ašies judėjimui.

Ši konstrukcija taip pat užtikrina lankstų pakrovimą ir iškrovimą. Ilgus ruošinius galima pastatyti tiesiai ant stalo, o kai kurios mašinos gali naudoti atskiras darbo zonas apdirbimui ir ruošinio nustatymui. Ilgai X-ašies eigai fiksuotas stalas taip pat gali sumažinti bendrą įrengimo ilgį, palyginti su judančia-stalo struktūra.

Judantis{0}}koloninis portalinis apdirbimo centras siūlo keletą praktinių privalumų:

• Tinka ilgiems ir sunkiems ruošiniams
• Apdirbimo metu ruošinys nejuda
• Lankstus pakrovimas ir ruošinio atrama
• Tolygesnis ašies atsakas esant skirtingoms apkrovoms
• Tinka išplėstai X{0}}ašies judėjimui
• Galimybė padalinti darbo zonas

Kodėl judantis{0}}koloninis portalas yra brangesnis?

Judanti-kolonų platforminė mašina paprastai kainuoja daugiau, nes jos kolonos ir skersinė sija sudaro didelį judantį mazgą. Abi pusės turi judėti tiksliai ir išlikti sinchronizuotos per visą X-ašies eigą.

Daugelyje didelių modelių naudojami dvigubi servo varikliai, dvigubos -pavaros sistemos, krumpliaračio-ir-krumpliaratis, linijinės svarstyklės ir elektroninis portalo sinchronizavimas. Jei abi pusės nejuda nuosekliai, mašina gali patirti posūkio klaidą, netolygią kreipiančiosios dalies apkrovą, padėties nukrypimą arba konstrukcinį įtempimą.

Papildomos išlaidos gali atsirasti dėl:

• Didesni servo varikliai ir pavaros sistemos
• Dviejų{0}}ašių elektroninis sinchronizavimas
• Didelio-tikslumo krumpliaratis-ir{2}}krumpliaratis
• Linijinės skalės grįžtamasis ryšys
• Reikalingesnis kreipiamųjų takų įrengimas
• Pažangios CNC valdymo funkcijos
• Kompleksiniai pamatų ir išlyginimo darbai
• Lazerinis kalibravimas ilgoje kelionėje

Todėl didesnė kaina atspindi ne tik didesnę konstrukciją, bet ir papildomus valdymo, grįžtamojo ryšio, montavimo ir kalibravimo reikalavimus.

Įprasti judančių{0}}koloninių portalinių mašinų taikymai

Judantys-kolonų portaliniai apdirbimo centrai dažniausiai parenkami didelėms detalėms, kurios yra per sunkios, ilgos arba sunkiai jas efektyviai juda ant įprasto judančio stalo.

Įprastos programos apima:

• Geležinkelio komponentai
• Vėjo{0}}energetikos įranga
• Laivų statybos konstrukcijos
• Didelės mašinų lovos ir rėmai
• Statybinės technikos dalys
• Energijos{0}}generavimo įranga
• Ilgos suvirintos konstrukcijos
• Orlaivių erdvės konstrukciniai komponentai
• Didelės formos ir štampai
• Sunkiosios pramonės liejiniai

Turėtumėte apsvarstyti judantį-kolonų portalinį apdirbimo centrą, kai ruošinio svoris, išplėstinė X-ašies eiga, krovimo lankstumas arba cecho grindų-erdvės išnaudojimas yra svarbiau nei pasiekti mažiausią pradinę mašinos kainą.

Aukšto-tiksliojo tilto-tipo platforminis įrenginys

Didelio-tikslaus tilto-tipo įrenginyje aplink darbo sritį naudojamas standus tiltas arba portalo konstrukcija. Pagrindinė ašis ir veleno judesiai yra išdėstyti virš ruošinio.

Priklausomai nuo konstrukcijos, tiltas gali likti fiksuotas arba judėti išilgai vienos ašies. Suklio balnas, cilindras, sukamoji galvutė arba skersinis bėgis užbaigia kitus judesius.

Šios mašinos dažnai naudojamos didelio{0}}greičio, didelio-tikslumo ir penkių-ašių apdirbimui. Jie ypač paplitę mažose ir vidutinėse tikslumo{4}}dydžių programose, nors yra ir didelių tilto{5}tipo mašinų.

Tiksliojo tilto{0}}tipo struktūros pranašumai

Pagrindinis pranašumas yra galimybė sukurti trumpą ir gana simetrišką jėgos kelią tarp pjovimo taško ir mašinos konstrukcijos.

Kai tiltas, kolonos, pagrindas ir ašių sistema yra tinkamai suprojektuoti, mašina gali užtikrinti gerą standumą, stabilų dinaminį judėjimą ir kontroliuojamą deformaciją.

Tiksliojo tilto{0}}tipo mašinos taip pat gali naudoti:

• Simetrinės mašinų konstrukcijos
• Didelio greičio{0}}varikliai
• Tiesiogiai{0}}varomos sukamosios ašys
• Linijinės svarstyklės
• Didelio{0}}tikslumo gairės
• Veleno aušinimo sistemos
• Aušinimas rutuliniu sraigtu
• Šiluminė kompensacija
• Tūrinio tikslumo kompensacija
• Išplėstiniai penkių{0}}ašių CNC valdikliai

Šios konfigūracijos padeda mašinai išlaikyti kontūrų tikslumą ir paviršiaus kokybę sudėtingo kelių{0}}ašių judėjimo metu.

Tilto{0}}tipo mašinų apribojimai

Tikslumą lemia ne tik mašinos forma.

Tilto-tipo konstrukcijai paprastai reikia aukštesnės-klasės komponentų, kruopštesnio surinkimo, griežtesnės šiluminės kontrolės ir pažangesnio kalibravimo. Jo CNC sistema ir sukamosios ašys taip pat turi užtikrinti reikiamą interpoliavimo ir padėties nustatymo našumą.

Todėl didelio-tikslaus tilto-tipo mašina gali kainuoti daug daugiau nei standartinė trijų-ašių fiksuota-sijų platforma.

Pamatai, dirbtuvės temperatūra, įrankiai, pjovimo sąlygos, tvirtinimo detalės konstrukcija ir operatoriaus galimybės taip pat gali turėti įtakos galutiniam apdirbimo rezultatui.

Tipinės programos

Tilto{0}}tipo ir tikslios platformos mašinos plačiai naudojamos:

• Orlaivių erdvės konstrukcinės dalys
• Darbaračiai
• Tikslios formos
• Sudėtingi lenkti paviršiai
• Automobilių prototipai
• Aliuminio komponentai
• Medicininės dalys
• Energijos komponentai
• Didelės spartos{0}}štampų apdirbimas
• Penkių-ašių kelių-veidų apdirbimas

Ar ožtinės mašinos, viršijančios šešis metrus, visada juda?

Ne visada. Didėjant X-ašies judėjimui ir didėjant ruošinio svoriui, judanti-porto konstrukcija tampa praktiškesnė, nes mašinai nereikia judinti labai ilgo ir sunkaus ruošinio. Štai kodėl daugelis didelių mašinų su ilgu X-ašies judėjimu naudoja stacionarų stalą ir judančią platformą.

Tačiau šeši metrai nėra universali techninė riba.

Kai kurie gamintojai siūlo judančias{0}}stalines mašinas, kurių eiga viršija šešis metrus, o kiti naudoja judančias{1}}porttines konstrukcijas, kurių judėjimo ilgis yra mažesnis. Galutinė konstrukcija priklauso nuo ruošinio apkrovos, mašinos pločio, pageidaujamo tikslumo, ploto, gamybos proceso ir gamintojo inžinerinės platformos.

Neturėtumėte pasirinkti struktūros tik pagal ašies ilgį. Visas ruošinys ir apdirbimo reikalavimai turi būti įvertinti kartu.

Kaip išsirinkti tinkamą portalo CNC mašiną

Norėdami pasirinkti tinkamą portalo struktūrą, pradėkite nuo ruošinio, o ne nuo mašinos specifikacijų lapo.

1. Ruošinio matmenys

Patvirtinkite maksimalų ruošinio ilgį, plotį ir aukštį. Mašinos eiga turi būti pakankama, tačiau taip pat reikia patikrinti atstumą tarp stulpelių, atstumą nuo veleno-iki-stalo, įrankio ilgį, tvirtinimo aukštį ir galvutės tvirtinimo vietą.

2. Ruošinio svoris

Ruošinio svoris turi tiesioginės įtakos stalo konstrukcijai, kreiptuvams, pavaroms, pamatams ir krovimo įrangai.

Jei jūsų ruošinys yra labai sunkus, stacionarus -stalą judantis-stato dizainas gali būti tinkamesnis nei judantis{2}}stalas.

3. Ruošinio medžiaga

Plienui, ketui, aliuminiui, titanui ir kompozicinėms medžiagoms reikalingos skirtingos veleno charakteristikos.

Sunkiam plienui ir ketaus -grubiam apdirbimui paprastai reikia didesnio sukimo momento ir konstrukcijos tvirtumo. Aliuminio ir kosmoso apdirbimui gali prireikti didesnio suklio greičio ir greitesnio ašies judėjimo.

4. Apdirbimo procesas

Paaiškinkite, ar mašina atliks grubų apdorojimą, apdailą, gręžimą, gręžimą, sriegimą, kontūravimą ar kelių paviršių apdirbimą.

Dideliam pjovimui optimizuota mašina gali nesuteikti tokio pat dinaminio našumo kaip didelės spartos tikslioji mašina.

5. Tikslumo reikalavimai

Nepainiokite mašinos padėties nustatymo tikslumo su galutinės dalies tikslumu.

Dalies tikslumas taip pat priklauso nuo įrankių, tvirtinimo detalių, temperatūros, medžiagos būklės, pjovimo parametrų, programavimo ir matavimo metodų. Prieš užsakydami turėtumėte susitarti dėl mašinos priėmimo standarto ir bandymo sąlygų.

Išvada

Fiksuoto-sijos, judančio-porto ir tikslaus tiltelio-tipo CNC staklės skirtos skirtingoms gamybos sąlygoms. Stacionarus-sijų portalas paprastai yra ekonomiškas{5}}standartinių didelių formų ir mechaninių komponentų pasirinkimas kontroliuojamo svorio diapazone. Judanti-porto mašina labiau tinka itin sunkiems, ilgiems ar sunkiai judinamiems-{-ruošiniams, nes jos stalas nejuda. Tiksliojo tilto tipo mašina daugiau dėmesio skiria dinaminiam veikimui, kontūrų tikslumui, paviršiaus kokybei ir sudėtingam penkių{12}ašių apdirbimui. Prieš rinkdamiesi modelį, turėtumėte palyginti ruošinio matmenis, svorį, medžiagą, toleranciją, apdirbimo procesą ir turimą dirbtuvių erdvę. Jei pateiksite savo dalių brėžinius ir gamybos reikalavimus, „GreatCNC“ gali padėti palyginti tinkamus portalinių CNC mašinų sprendimus ir nustatyti, kuri struktūra geriau atitinka jūsų programą.