Как да се повиши производителността с двуспинделни CNC токарни станици

Едновременно обработване: Основното предимство за продуктивност на Двудраспенови CNC токарни машини

Елиминиране на времето без рязане чрез едновременни операции от предната и задната страна

Двуспинделните CNC токарни машини наистина повишават производителността, защото могат да обработват едновременно и двете страни на детайла, без нужда от множество настройки. Докато едната страна се фрезова или разширява, другият шпиндел извършва операции по свредене, нарезане на резба или токарна обработка на противоположния край. Това елиминира цялото време, губено при ръчното преместване на детайлите между отделните операции. За сложни кръгли детайли, като например тези, използвани в хидравлични системи или самолетни клапани, тези машини намаляват простоите приблизително с 70 % спрямо традиционното едноспинделно оборудване. Резултатът е по-ефективно използване на машинното време и непрекъснат процес на рязане.

Количествено измерени предимства: 40–60 % по-кратки цикли на обработка спрямо едноспинделни токарни машини при средни серии аерокосмически и медицински фитинги

Когато става въпрос за производство на партиди от 100 до 5000 части, машините с два шпинделя могат да намалят времето на цикъл с 40 до 60 процента. За аерокосмически приложения клапаните, които изискват идеално съвпадение както на вътрешните, така и на външните повърхности, постигат около 55% увеличение на скоростта на производство. Медицинските импланти със сложни форми по няколко оси изискват приблизително с 48% по-малко време за обработка общо. Причината за тези подобрения? Липса на допълнителни етапи за настройка и по-малко прекъсвания за смяна на инструментите. Това води директно до спестявания от около 30% за част в индустрии, където точността има най-голямо значение. Става дума за сектори, където измерването с точност до 0,02 мм се счита за нормална практика.

Синхронизация на шпинделите с висока точност за последователен и високоточен резултат

Координация по оста W и адаптивен контрол в реално време, гарантиращ повторяемост между шпинделите под 0,01 мм

Постигането на съгласуваност на микронно ниво става възможно, когато интегрираме координация по W-ос с адаптивни системи за реално време. Системата разчита на енкодери с висока резолюция, които изпращат данни за положението към затворени контури. Тези системи постоянно коригират отклонения като деформация на режещия инструмент, проблеми с термично разширение и всякакви отклонения в подравняването. Това гарантира повтаряемост между шпинделите под 0,0013 мм по цялата машина. За контрол на температурата течностното охлаждане поддържа всичко при около 20 °C с отклонение само ±1 °C. Това предотвратява дразнещите промени в размерите, причинени от термично разширение по време на машинната обработка. Такъв строг контрол става абсолютно задължителен при производството на компоненти, които трябва да отговарят на строги стандарти като AS9100 или ISO 13485 GD&T спецификации.

Ограничаване на вибрациите и термичното отклонение, за да се осигури съответствие с GD&T спецификациите по време на продължителни автоматизирани работни цикли

Когато машините работят в продължение на дълги периоди без човешко наблюдение, производителите трябва директно да се справят с проблемите, свързани с вибрационните хармоници и топлинното отместване, тъй като те са основни причини за отклонения в геометричните размери и допуски (GD&T). Най-новото оборудване комбинира здрава конструкция с системи за мониторинг на вибрациите, които откриват високочестотните вибрации над 15 kHz и започват да ги компенсират, преди каквото и да е отместване да надвиши 0,007 мм. Интелигентното софтуерно решение анализира в реално време натоварването на шпиндела и при нужда автоматично коригира скоростите на подаване, като осигурява гладкост на повърхностите до Ra 0,4 микрона дори след 22 часа непрекъсната работа. Това означава на практика около една трета по-малка вариация в размерите в сравнение с по-старите методи, така че детайлите постоянно съответстват на зададените спецификации, без да е необходимо някой да стои до машината цяла нощ, за да прави ръчни корекции.

Безпроблемна интеграция на автоматизацията за производство без оператори („lights-out manufacturing“)

Гантирни товарни устройства, палетни басейни и стакерни системи, които осигуряват 22-часова необслужвана работа

Когато към двуосевите ЧПУ токарни машини се добавят вратачни товарители, палетни басейни и стакерни системи, те се превръщат в напълно автономни производствени клетки, които могат да работят надеждно около 22 часа непрекъснато, без нужда от човешко наблюдение. Тези различни компоненти автоматично зареждат суровинните заготовки, преместват полуфабрикатите от една шпиндел към друга и подреждат готовите изделия в подходящи контейнери за съхранение. Тази конфигурация елиминира цялото ръчно обслужване, необходимо при традиционните настройки, и намалява дразнещите периоди на простостване, когато не се извършва никаква дейност. Резултатът е почти непрекъснато фрезоване/токарене, което обикновено повишава общата ефективност на оборудването с около 30–50 % спрямо ръчните процеси. За индустрии, които произвеждат сложни смеси от различни детайли и изискват изключително прецизно производство – като например производството на медицински импланти или хидравлични фитинги – този вид автоматизация е напълно оправдан, тъй като значително намалява разходите за труд, запазвайки при това постоянство на качеството на продукцията във всички партиди.

Функции на компонентите за автоматизация:

• Ганти-автоматични товарители : Позициониране на суровините с точност на микрони за първото включване на шпиндела
• Палетни басейни : Осигуряване на буферно подготвяне за безпроблемен прехвърляне между операциите от предната и задната страна
• Системи за натрупване : Автоматизиране на сортирането, натрупването и управлението на контейнерите с готови детайли

Стратегическо приложение: При двойна шпинделна машина CNC Струг Осигурява максимален ROI

За компании, които произвеждат сложни ротационни части в значителни обеми, CNC токарни машини с двойна шпинделна глава наистина се оказват изгодни. Тези машини дават отлични резултати при производството на компоненти за авиационната и космическата промишленост, корпуси на хидравлични клапани и части за медицински импланти, които изискват висока прецизност. Това, което ги прави особени, е способността им да елиминират цялото досадно ръчно обслужване между отделните стъпки на обработката. Само това може да намали цикъла на производство с 40 до 60 процента според индустриални данни. Когато са свързани с автоматизирани системи, тези машини могат да работят непрекъснато почти два пълни дни без нужда от намеса на оператор. Повечето производители установяват, че най-бързо се възстановяват инвестициите им при производство на серии над 500 бройки. Настройката става значително по-бърза, режещите инструменти имат по-дълъг срок на служба, тъй като се използват по-ефективно, а също така се постига значително намаляване на разходите за труд. Обикновено допълнителните първоначални разходи се възстановяват само за 18–24 месеца, в зависимост от обема на производството и постигнатите ефективностни подобрения.

Често задавани въпроси (FAQ)

Какво е CNC токарна машина с двойна шпинделна глава?

Двуосовият CNC токарен стан е машинен инструмент, който позволява едновременно обработване на двете страни на заготовката, което подобрява производителността и намалява времето за цикъл.

Как двуосовият CNC токарен стан повишава ефективността?

Чрез едновременната обработка на двете страни на детайла двуосовите CNC токарни стани намаляват необходимостта от множество настройки и минимизират простоите с приблизително 70 % спрямо традиционните токарни стани.

В кои отрасли се възползват от двуосовите CNC токарни стани?

Отрасли като авиационно-космическата промишленост, медицинската техника и общото машиностроене се възползват значително от точността, скоростта и икономичността, осигурявани от тези машини.