Pochylone łóżko – tokarki CNC z dwoma głowicami – opcje wieży narzędziowej

Elektryczne głowice narzędziowe stanowią najbardziej opłacalną opcję dopasowania do tokarek pochyłych z podwójną głowicą przeznaczonych do obróbki wałów standardowych w średnich partiach. Typowa głowica tego rodzaju wykorzystuje przekładnię ślimakową do przełączania i pozycjonowanie za pomocą nieruchomego tarczowego koła zębatego, zwykle wyposażona w osiem standardowych stacji narzędziowych umożliwiających jednoczesne zamocowanie narzędzi do toczenia zewnętrznych, wiercenia wewnętrznych oraz nacinania gwintów. Korzystając z długotrwałego doświadczenia zdobytego w trakcie lokalnej optymalizacji procesów w warsztatach produkujących wały rolek górniczych oraz standardowe wały samochodowe, elektryczne głowice narzędziowe wykonują wymianę narzędzia w czasie krótszym niż 0,5 sekundy i zapewniają stabilną dokładność pozycjonowania spełniającą ogólne wymagania klasy dokładności IT8. Norma krajowa GB/T 23567 dotycząca komponentów tokarek CNC określa wyraźne progowe wartości odchyłek powtarzalnego pozycjonowania elektrycznych głowic narzędziowych, co czyni je odpowiednim rozwiązaniem dla zakładów skupiających się na masowej produkcji wałów o niskiej i średniej dokładności. W porównaniu z zaawansowanymi konfiguracjami głowic serwonapędowych podstawowe modele elektryczne znacznie obniżają całkowity koszt zakupu sprzętu bez utraty stabilnej zdolności do ciągłej pracy przy codziennych, powtarzalnych operacjach toczenia. Zakłady produkujące proste sworznie tłokowe oraz role transportowe powszechnie stosują tę konfigurację głowicy narzędziowej, aby uzyskać optymalny balans między wydajnością produkcji a budżetem inwestycyjnym na zakup sprzętu.

Wieżyczki sterowane serwo stają się obowiązkowe, gdy tokarki z nachylonym łożem i podwójną głowicą przetwarzają części wałków do sprzętu medycznego, przemysłu lotniczego i kosmicznego oraz wysokiej klasy samochodów, wymagające dokładności wymiarowej zgodnej z klasą tolerancji IT6. Specjaliści ds. projektowania maszyn zauważają, że wieżyczki serwo wykorzystują pełne systemy sprzężenia zwrotnego typu closed-loop oraz grube tarcze zazębione z zablokowanymi zębami końcowymi, eliminujące najmniejsze luzy podczas intensywnego toczenia metali. Zintegrowane silniki serwo napędzają każdą pozycję narzędziową, umożliwiając obrót o dowolny, wcześniej zadany kąt, a nie jedynie w ustalonych odstępach kątowych, co zapewnia powtarzalność pozycjonowania poniżej 0,003 mm. Tokarki z nachylonym łożem i podwójną głowicą wyposażone w dwie wieżyczki serwo zachowują stałą okrągłość i cylindryczność nawet po przetworzeniu tysięcy kolejnych detali, także przy obciążeniach wynikających z toczenia stali o wysokiej wytrzymałości. Firmy zajmujące się obróbką precyzyjnych wałków tłokowych i wałów przekładniowych zgłaszają trzydzieści procent mniejszą liczbę braków po modernizacji na wieżyczki serwo, ponieważ drgania powstające podczas głębokiego toczenia są w pełni tłumione przez sztywny mechanizm blokujący charakterystyczny wyłącznie dla modeli serwo.

Wieżki napędzane silnikami własnymi, wyposażone w niezależne silniki wrzecionowe, zapewniają jednoczesne toczenie i frezowanie w jednym etapie, co stanowi kluczowy przełom technologiczny dla pochyłych tokarek dwugłowicowych przeznaczonych do obróbki złożonych wałków o wielu cechach geometrycznych. Praktyczna wartość tej innowacji została potwierdzona w rzeczywistym przypadku produkcji elementów samochodowych. Fabryka pierwotnie wykorzystywała zwykłe tokarki dwugłowicowe z elektrycznymi wieżkami narzędziowymi i wymagała osobnych frezarek do obróbki rowków na wpust w drążkach tłokowych, co powodowało powtarzające się błędy związane z wielokrotnym chwytem detalu oraz długie cykle produkcji pojedynczego elementu. Po modernizacji obu stron wrzecion poprzez montaż napędzanych wieżek narzędziowych pochyła tokarka dwugłowicowa wykonuje toczenie powierzchni zewnętrznych, wiercenie i rozwiercanie otworów wewnętrznych oraz frezowanie rowków na wpust w jednym cyklu bez konieczności ponownego chwytu detalu. Dane pomiarowe wskazują na skrócenie czasu obróbki pojedynczego elementu o 42% oraz całkowite wyeliminowanie pracy operacyjnej związanej z przemieszczaniem detali między maszynami. Napędzane wieżki umożliwiają koordynację ruchu w czterech osiach na pochyłych tokarkach dwugłowicowych, eliminując potrzebę stosowania wielu oddzielnych frezarek i redukując całkowite koszty związane z układem maszyn w warsztacie.

Łoże pochyłe tokarki z podwójnymi głowicami wyposażone są w dwie przeciwległe wrzecionowe, dlatego niezależny, oddzielony układ wieży narzędziowej stanowi najbardziej racjonalne rozwiązanie konstrukcyjne pozwalające uniknąć kolizji narzędzi podczas jednoczesnego toczenia obu końców przedmiotu obrabianego. Konstrukcje z pojedynczą, wspólną wieżą narzędziową powodują poważne zakłócenia przestrzenne podczas jednoczesnego toczenia przez główne i pomocnicze wrzeciono, podczas gdy zamontowanie osobnej wieży narzędziowej na każdej karuzeli umożliwia całkowicie niezależny dobór narzędzi dla obu stron przedmiotu obrabianego. W przypadku długich wałów rolek górniczych o długości przekraczającej jeden metr tokarki z pochyłym łóżem i podwójną wieżą narzędziową umożliwiają jednoczesne obrabianie obu końców bez konieczności obracania przedmiotu obrabianego w połowie procesu, eliminując tym samym błędy wymiarowe wynikające z wtórnego chwytu. Konstrukcja pochyła łóża zapewnia wystarczającą przestrzeń montażową na dwie zestawy wież narzędziowych oraz sprzyja gładkiemu odprowadzaniu wiórków metalowych bez ich gromadzenia wokół elementów narzędziowych. Projektanci urządzeń podkreślają, że dopasowanie podwójnej wieży narzędziowej maksymalizuje dwukrotną (200-procentową) przewagę wydajnościową tokarek z podwójnymi głowicami w porównaniu do maszyn z pojedynczym wrzecionem.

Producentom wybierającym konfiguracje wieżyczek do tokarek z pochyłym łożem i dwiema głowicami należy ocenić cztery podstawowe wymiary, aby uniknąć utraty wydajności spowodowanej niewłaściwym dobraniem komponentów. Po pierwsze należy określić wymaganą klasę dokładności wymiarowej gotowych przedmiotów obrabianych, co pozwala rozróżnić wieżyczki serwoelektryczne od wieżyczek napędzanych silowo. Po drugie należy ocenić dzienną objętość partii obrabianych; linie produkcyjne masowej produkcji stawiają na szybko przełączające się struktury serwoelektryczne, podczas gdy warsztaty realizujące małe partie zamówień indywidualnych mogą stosować tańsze wieżyczki elektryczne. Po trzecie należy przeanalizować twardość materiału przedmiotu obrabianego, ponieważ ciągła obróbka stali wysokostopowych wymaga grubszych, sztywnych tarcz zębatych wieżyczek, aby zapobiec ich odkształceniom. Po czwarte należy określić całkowitą liczbę narzędzi potrzebnych do pełnego kształtowania przedmiotu obrabianego, co pozwala wybrać wersję wieżyczki o pojemności osiem, dwanaście lub więcej stanowisk. Wiele małych zakładów przetwórstwa porównuje jedynie początkową cenę wieżyczki, nie dopasowując jej do rzeczywistych wymagań produkcyjnych, co prowadzi do częstych zakleszczeń narzędzi oraz utraty dokładności już po sześciu miesiącach intensywnej eksploatacji, zwiększając tym samym koszty wymiany części zamiennych.

Przedsiębiorstwa poszukujące skośnościennek dwugłowicowych tokarek CNC z elastyczną konfiguracją wieży wymagają niezawodnego kompleksowego wsparcia od dostawców o dojrzałym potencjale R&D i możliwościach produkcji na zamówienie, które posiada Hengxing. Hengxing dysponuje osiemnastoma latami doświadczenia w produkcji OEM i ODM narzędzi skrawających, prowadząc pięćdziesięciotysięczny metr kwadratowy standardowej fabryki z ponad sześciuset stałymi klientami z ponad trzydziestu krajów na całym świecie. Cała seria skośnościennek dwugłowicowych przechodzi certyfikację CE i ISO, oferując bezpłatną dostosowaną konfigurację podstawowych układów elektrycznych z podwójnym serwonapędem lub podwójną wieżą napędową zgodnie z scenariuszami obróbki wałów w branżach górniczej, motoryzacyjnej, medycznej i hardware'owej. Marka zapewnia dogłębną konsultację techniczną przed produkcją w celu wyboru odpowiedniej liczby stacji wieży i klasy sztywności, a także długoterminową techniczną pomoc zagraniczną oraz gwarancję globalnego zapasu części zamiennych. Kompletne kompleksowe rozwiązania z dostosowanymi zestawami wież pomagają fabrykom obróbkowym na całym świecie osiągnąć podwójną wydajność produkcji oraz stabilną precyzję IT6 i IT7 dla różnych zamówień komponentów wałowych.