Двуосова CNC токарна машина за обработка на вала и тръби

Как D двуспинделни CNC токарни машини Елиминиране на вторичните настройки с подравняване под 0,01 мм

Пренос на заготовката от предната към задната страна: Отстраняване на грешките, предизвикани от ръчно обработване

При традиционното CNC точене операторите трябва ръчно да преместват детайлите за обработката на втората страна, което може да доведе до проблеми с подравняването — отклонения до 0,05 мм, — и да наруши концентричността, необходима за прецизни компоненти като тези, използвани в хидравлични системи. Тук на помощ идват машините с двойна шпинделна глава — те по същество решават този проблем, като автоматизират целия процес от предна към задна страна. Когато основната шпинделна глава завърши своята част от работата, вторичната веднага поема задачата, поемайки детайла още по време на цикъла. Тези системи обикновено осигуряват точност на позиционирането под 5 микрона. Това, което ги прави толкова ефективни, е изключително гладката преходна фаза между двете шпинделни глави. Отсъствието на човешко намесване означава липса на грешки, причинени от ръчно обслужване, а най-важното — запазване на строго контролираното отклонение (runout) в рамките на ±0,008 мм през цялото производствено партида. Освен това фабриките съобщават, че спестяват почти две трети от времето за настройка при преминаване към тези напреднали системи.

Статична/динамична синхронизация на шпиндела за точност при докуване от 0,01 mm

Цялата система работи чрез това, което наричаме процес на синхронизация в два етапа. Първият етап е статичната фаза на настройка, при която лазерите задават критичните референтни точки, формиращи началното ни положение. След това, когато започнат да се движат компонентите, сервомоторите се активират и сравняват позициите между главния и вторичния шпиндел с впечатляваща честота от 500 пъти в секунда. Това позволява на системата да извършва корекции в реално време за всевъзможни проблеми като термично разширение, центробежни сили и микроскопични механични промени с течение на времето. Индустриални тестове са показали, че този метод последователно постига целите за докинг с точност до 0,01 мм или по-добра, дори при непрекъснато функциониране ден след ден без надзор. Защо това има значение? Защото дори незначително отклонение в подравняването може да доведе до сериозни проблеми в бъдеще. Автомобилните предавки са особено чувствителни в това отношение — всяко отклонение извън допуска от ±0,012 мм започва да причинява шум, вибрации и грубост, които в крайна сметка влияят върху общата производителност на превозното средство.

Стабилизиране на дълги, тънки валове и тръби с използване на жестка конструкция и синхронно управление на шпинделите

Борба срещу вибрационно предизвиканата овалност на детайли с дължина 800 мм чрез използване на основа от чугун с висока жесткост

При обработката на тънки детайли с дължина над 800 мм хармоничните вибрации стават основен проблем, който често води до овалност, превишаваща 50 микрона. За борба с този проблем производителите използват CNC токарни машини с двойна шпинделна глава, оборудвани със специални лити желязобетонни основи, напълнени с минерали. Тези основи намаляват вибрациите приблизително с 40 % по-ефективно в сравнение с обикновените стоманени рамки. Масивната конструкция на тези машини помага за поглъщане на дразнещите рязане вибрации, което намалява огъването в средата на детайла приблизително с три четвърти. Освен това осигурява равномерно разпределена сила на стягане по цялата дължина на обработваното заготовка. Какво означава всичко това? Стабилна кръглост, която е от съществено значение за такива приложения като тръбопроводи за нефт и газ или кардани. Без подходяща стабилност всяко огъване по време на обработка ще наруши както плътността под налягане, така и баланса при въртене в тези критични приложения.

Алгоритми на SSC, осигуряващи кръглост <0,005 мм при стоманени валове с дължина до 1,2 м

Системата за синхронно управление на шпиндела работи с енкодери с висока резолюция и интелигентни алгоритми, за да поддържа завъртанията на шпиндела синхронизирани с точност до около 0,001 градуса, дори при промени в температурата или различно натоварване на режещите инструменти. При обработката на тези стоманени валове с дължина 1,2 метра тази технология позволява непрекъсната обработка на лагерни шийки, при което кръглостта остава под 5 микрона — приблизително една десета от широчината на отделна косъмна нишка. Елиминирането на вибрациите („чатър“), предизвикани от несинхронизирани завъртания, позволява на производствените цехове да изпълняват стандарта ASME B46.1 за повърхностна шерохватост, като освен това увеличават живота на режещите си инструменти с около 30 %. Освен това шерохватостта на повърхността остава под 1,6 микрона при обработката на закалени стоманени детайли — параметър, който има значително влияние върху контрола на качеството при прецизни производствени операции.

Многооперационна обработка в една настройка: мощна револверна глава с интерполация по Y-ос

Замяна на три машини (токарен стан, фрезерен стан и свределен стан) с интегрирана обработка на фланци

ЧПУ токарни машини, оборудвани с двойни шпиндела и живи резцови кули с електрическо задвижване, комбинират възможности за точене, фрезоване и свредене в рамките на само една операция по закрепване. Тези машини практически отстраняват необходимостта от отделни токарни, фрезерни и свределни машини за различни задачи. При обработката на сложни детайли като фланци, болтови шаблони или онези трудни кръстосани свредени отвори вече няма нужда да се премества детайлът между машините. Това елиминира всички досадни грешки при манипулацията, които възникват при прехвърлянето между различните машини. Производителите съобщават за намаляване с около 60 % на проблемите с подравняването при преход от традиционните много-машинни конфигурации към тези интегрирани системи. Тъй като заготовката остава закрепена през цялото време, машината запазва постоянна точност на позиционирането до около 0,01 мм допуск за всяка изработена характеристика.

Интерполирано настрани наостряне с Y-ос и фасонно фрезоване на торците на тръби

С интегрирана ос Y машините могат да обработват нецентрирани детайли, без предварително да преместват частите. Мислете за операции като нарезане на външна или вътрешна резба, които не са симетрични, или фрезоване на лицеви повърхности в краищата на тръби. Системата всъщност се коригира автоматично по време на рязане на твърди материали, като поддържа доста добра концентричност – в рамките на около 0,005 мм – и постига изключително гладки повърхности с шерохватост под 1,6 микрона върху закалена стомана. За висококласови токарни центрове това означава, че могат да завършат сложни крайни подготовки наведнъж, вместо да спират и стартират многократно. Цикълът на производство се съкращава приблизително с 45 % в сравнение с традиционните методи, при които всяка стъпка трябва да се извършва отделно. Това е напълно логично, когато се има предвид производствената площ, където се стремят към максимална ефективност, без да се жертва качеството.

Намаляване на разходите за част чрез интеграция на автоматизация в двусвредови системи за масово производство CNC Струг ПРОИЗВОДСТВО

Когато роботизираната обработка на части се комбинира с двуосови CNC токарни машини, това наистина отваря вратите към производство без човешко присъствие („lights out manufacturing“), което намалява разходите за всяка отделна част, особено при производство на големи серии. Самият аспект на автоматизацията може да намали времето на изчакване между операциите с около 60 до дори 75 процента. И нека не забравяме, че двете шпиндела работят едновременно върху двете страни на заготовката, което обикновено намалява времето за машинна обработка с още около 30 процента. Ако към това добавим и ниски проценти на брак — под 0,8 % повечето от времето — както и по-добро разпределение на товара между инструментите, което води до по-малко износване, собствениците на цехове започват да наблюдават намаляване на операционните разходи с 40 до 50 % за всяка произведена единица. Тези конфигурации са особено ефективни при производството на детайли като кардани, хидравлични тръби и всевъзможни цилиндрични части, където ротационната симетрия е от ключово значение.

Често задавани въпроси за CNC токарни машини с двойна шпиндел

Каква е основната предимство при използването на двуосови CNC токарни машини?

Двуетажните CNC токарни машини елиминират вторичните настройки, като осигуряват под-0,01 mm подравняване, намаляват грешките, предизвикани от обработката, и увеличават ефективността в производството.

Как двуетажните CNC токарни машини гарантират прецизно подравняване?

Те използват статична/динамична синхронизация на шпинделите, която позволява прецизно докуване с точност до 0,01 mm, дори при непрекъснати операции.

Могат ли двуетажните CNC токарни машини да обработват дълги и тънки детайли?

Да, благодарение на тяхната жестка конструкция и синхронно управление на шпинделите те стабилизират дългите и тънки заготовки, запазвайки кръглостта и борейки се с проблемите, предизвикани от вибрации.

Как двуетажните CNC токарни машини допринасят за намаляване на разходите?

Чрез интеграция на автоматизация и ефективно обработване на детайлите те значително намаляват разходите по детайл, като намаляват времето за операции и машинна обработка, както и процентите на брак.

Подходящи ли са двуетажните CNC токарни машини за многооперационна обработка?

Абсолютно, те могат да заменят традиционните настройки благодарение на своите интегрирани възможности и да изпълняват сложни задачи като точене, фрезоване и свредене в рамките на една-единствена настройка.