Soustruh CNC se dvěma vřeteny : Definice, základní princip a hlavní odlišnosti
Jak se dvouvřetenový CNC stroj zásadně liší od jednovřetenových soustruhů
A dvouvřetenový cnc soustruh se liší od jednovřetenových modelů. Jednovřetenové soustruhy obrábějí pouze jeden konec obrobku. Společnost Shandong Hengxing Heavy Industry Science&Technology Co.,Ltd. využívá výhodu dvou vřeten. Má dva nezávislé vřeteny pro pokročilé obrábění. Oba konce obrobku jsou zpracovány v jedné operaci.
Ruční přemisťování a dodatečné upínací prvky odpadají. Hlavní vřeteno nejprve zpracuje počáteční operace. Vedlejší vřeteno automaticky sevře druhý konec a dokončí úkony. Sekvenční procesy se mění na současné.
Výrobní zprávy ukazují snížení pracovní doby o 40 %. Chyby při přepínání a potřeba pracovní síly prudce klesají. Produktivita roste a výsledky zůstávají konzistentní během jednotlivých cyklů. Přesnost je zachována dávka za dávkou.
Provozní logika současného obrábění přední i zadní strany
Hlavní vřeteno nejprve zpracovává přední plochu obrobku. Vedlejší vřeteno se následně zarovná s hlavním. Oba synchronizují otáčky pro přenos s přesností na mikrony. Obrobek je bezpečně přenesen.
Obě vřetena pracují současně po přenosu. Hlavní vřeteno zpracovává nový materiál. Vedlejší vřeteno obrábí zadní stranu předchozího obrobku. Těsná koordinace zajišťuje rozměrovou stálost.
Úrovně točivého momentu se neustále upravují a časování zůstává přesné. Není nutný žádný dodatečný ruční zásah. Nedávné studie uvádějí úsporu pracovních nákladů ve výši 30 %. Požadavky na dodatečné manipulace jsou minimalizovány.
Zvýšení efektivity: Snižování cyklové doby a optimalizace propustnosti
Kvantifikované výhody: Až o 40 % rychlejší cyklové doby díky souběžným operacím
Dvouvřetenové CNC soustruhy skutečně zvyšují produktivitu, protože mohou současně pracovat na obou stranách dílu a snižují tak dobu cyklu přibližně o 40 % ve srovnání s běžnými jednovřetenovými stroji. Uvažujme tento scénář: zatímco hlavní vřeteno provádí hrubování na jednom konci dílu, vedlejší vřeteno již dokončuje vyvrtávání nebo závitování na druhém konci dílu, který byl dříve přemístěn. Tento druh současného provozu znamená, že nedochází ke ztrátě času čekáním mezi jednotlivými kroky, a výroba se tak zvyšuje za hodinu bez nutnosti zvyšovat otáčky vřetena nebo zkracovat životnost nástrojů. Co činí tuto výhodu ještě větší, je skutečnost, že všechny tyto vylepšení probíhají přímo na stávajícím místě stroje ve výrobní hale, přičemž spotřeba elektřiny zůstává stejná jako dříve. Není potřeba ani rekonstruovat mechanické komponenty, ani investovat do rozšířené infrastruktury.
Odstranění sekundárních nastavení – snížení manipulace, pracnosti a opakovaného upínání dílů
Dvojité vřeteno umožňuje výrobcům provádět několik operací současně, zatímco jsou díly pevně upnuty, čímž se eliminují ty otravné sekundární nastavení, která všichni moc dobře známe. Tímto způsobem se eliminují tři velké problémy s efektivitou. Zaprvé jde o celou komplikaci spojenou s ručním přesunováním dílů z jednoho stroje na druhý. Poté následuje ztráta času, kdy pracovníci musí opakovaně přeumisťovat součástky. A konečně nikdo nechce problémy s zarovnáním, které vznikají pokaždé, když je něco znovu upnuto. Manažeři výrobních prostor nám uvádějí úspory okolo 30 % nákladů na práci na vyrobenou položku, a téměř žádné vady způsobené nesprávným upnutím. Protože díly již nemusí mezi pracovními stanicemi čekat ve frontě, přecházejí rovnou do další fáze výroby. Všechny tyto faktory dohromady mohou skutečně udělat rozdíl, přičemž mnoho továren hlásí zvýšení metriky OEE odkudsi od 25 % až po 50 % ve výrobě sériových dílů.
Kritický hardware a řídicí architektura CNC stroje s dvojitým vřetenem
Koordinace hlavního a vedlejšího vřetena: přesný přenos, synchronizace a úprava točivého momentu
Spolehlivé provozování dvouvřetenových operací závisí do značné míry na tom, jak dobře spolupracuje hardware se chytrými řídicími systémy. Při přenášení dílů mezi vřeteny je velmi důležité dodržet i ty nejmenší detaily. Většina strojů dosahuje této přesnosti pomocí lineárních enkodérů ve spojení s servopoháněnými kuličkovými šrouby, které udržují všechno zarovnané v toleranci přibližně 0,002 mm. CNC řídicí jednotka zajišťuje synchronizaci obou vřeten současně a zajistí, aby se otáčely přesně správnou rychlostí a pod přesným úhlem, takže při přepínání pozic nedojde ke smykům. Odpovídající úroveň točivého momentu je také velmi důležitá. Pokud sekundární vřeteno neodpovídá tomu, co dělá hlavní vřeteno, mohou se díly deformovat nebo nástroje nadměrně vibrovat. Proto novější zařízení obsahují snímače zatížení, které neustále monitorují síly a podle potřeby upravují nastavení točivého momentu. Tato vylepšení pomáhají dosáhnout hladších přechodů mezi jednotlivými operacemi a snižují ztrátový čas přibližně o 40 %. Navíc znamenají, že každá série vyrobených dílů má rozměrově konzistentní kvalitu od začátku do konce.
Když výhoda dvouvřetenového stroje mizí: praktická omezení a kritéria výběru
Dvouvřetenové CNC soustruhy excelují u velkosériové a složité výroby. U jednoduchých prací nemají přidanou hodnotu. Jednovřetenové modely jsou vhodné pro válcové díly z jedné strany. Provozní náklady klesají o 15–20 %.
Úspory pocházejí z jednoduššího programování a nižší údržby. Nároky na prostor a energii jsou vyšší.
Zabírají o 30–50 % větší plochu v dílně. Poptávka po energii dosahuje 15–20 kilowattů. Výběr závisí na konkrétních výrobních potřebách. Klíčové faktory určují nákladovou efektivitu. Komplexita dílu : Minimální nebo žádné prvky na zadní straně ruší hlavní výhodu
- Velikosti dávek : Malosériová výroba (<500 ks) jen zřídka ospravedlňuje o 35–50 % vyšší pořizovací náklady
- Odborné znalosti pracovníků : Synchronizované operace vyžadují pokročilé dovednosti v programování a odstraňování závad na CNC
Stávají se neekonomickými za určitých podmínek. Jednou z nich je doba manipulace delší než doba obrábění. Tolerance <±0,005 palce upřednostňují dodatečné operace. Dvojvřetenový CNC soustruh je ekonomicky výhodný pouze tehdy, když je přizpůsoben správným úkolům. Společnost Shandong Hengxing Heavy Industry Science&Technology Co.,Ltd. pomáhá vybrat optimální konfiguraci dvojvřetenového CNC soustruhu pro konkrétní potřeby.
