Strungă CNC cu două axe pentru prelucrarea arborelor și conductelor

Cum funcționează strunguri CNC cu două axe Eliminarea setărilor secundare cu o precizie de aliniere sub 0,01 mm

Transferul piesei de prelucrat de la față spre spate: eliminarea erorilor induse de manipulare

Cu strunjirea CNC tradițională, operatorii trebuie să mute manual piesele pentru prelucrarea celei de-a doua fețe, ceea ce poate duce la probleme de aliniere de până la 0,05 mm și poate compromite concentricitatea necesară pentru piesele de precizie, cum ar fi cele utilizate în sistemele hidraulice. Aici intervin mașinile cu două axe de rotație, care rezolvă această problemă automatizând întregul proces de la față spre spate. Când axa principală își finalizează partea de lucru, cea secundară preia imediat sarcina, prinzând componenta chiar în timpul ciclului. Aceste sisteme mențin, în mod obișnuit, o precizie de poziționare sub 5 microni. Eficiența lor ridicată este dată de fluiditatea tranziției dintre cele două axe de rotație. Lipsa intervenției umane elimină erorile cauzate de manipulare și, cel mai important, menține excentricitatea (runout) strânsă la ±0,008 mm pe întreaga durată a producției. În plus, fabricile raportează economisirea a aproape două treimi din timpul de configurare la trecerea la aceste sisteme avansate.

Sincronizare statică/dinamică a axului pentru o precizie de acoperire de 0,01 mm

Întregul sistem funcționează prin ceea ce numim proces de sincronizare în două etape. Mai întâi urmează faza de configurare statică, în care laserii stabilesc acele puncte de referință critice care formează poziția noastră inițială. Apoi, când încep să se miște piesele, servomotoarele intră în acțiune, comparând pozițiile dintre axul principal și cel secundar cu o rată impresionantă de 500 de ori pe secundă. Acest lucru permite sistemului să efectueze ajustări în timp real pentru o varietate de probleme, cum ar fi dilatarea termică, forțele de rotație și mici deplasări mecanice care apar în timp. Testele industriale au demonstrat că această metodă atinge în mod constant țintele de racordare în limite de ±0,01 mm sau mai bine, chiar și în regim continuu, zi de zi, fără supraveghere. De ce este important acest lucru? Pentru că, dacă alinierea se abate chiar ușor de la valoarea corectă, poate duce la probleme serioase în etapele ulterioare. Transmisiunile auto sunt deosebit de sensibile în acest sens: orice abatere în afara toleranței de ±0,012 mm începe să genereze zgomote, vibrații și senzații de asperitate care afectează, în final, performanța generală a vehiculului.

Stabilizarea arborelor și conductelor lungi și subțiri cu o structură rigidă și control sincron al axului principal

Combaterea ovalității induse de vibrații la piese de 800 mm, utilizând rigiditatea bazei din fontă

La prelucrarea pieselor subțiri cu lungimea de peste 800 mm, vibrațiile armonice devin o problemă majoră, provocând frecvent defecțiuni de ovalitate care pot depăși 50 de microni. Pentru a combate această problemă, producătorii apelează la strunguri CNC cu două axe echipate cu batiuri speciale din fontă turnată umplută cu minerale. Aceste batiuri amortizează vibrațiile cu aproximativ 40 % mai eficient decât cadrele obișnuite din oțel. Construcția robustă a acestor mașini contribuie la absorbția vibrațiilor nedorite de așchiere, reducând încovoierea în zona mediană cu aproximativ trei pătrimi. În plus, asigură o forță de fixare uniformă pe întreaga lungime a piesei prelucrate. Ce înseamnă toate acestea? O rotunjime stabilă, esențială pentru aplicații precum conductele pentru industria petrolului și gazului sau arborele de transmisie. Fără stabilitate adecvată, orice flexiune în timpul prelucrării va compromite atât integritatea la presiune, cât și echilibrul la rotație în aceste aplicații critice.

Algoritmi SSC care mențin rotunjimea < 0,005 mm pe arbori din oțel cu lungimea de până la 1,2 m

Sistemul de control sincron al arborelui principal funcționează cu codificatoare de înaltă rezoluție și algoritmi inteligenți pentru a menține rotațiile arborelui principal aliniate în limite de aproximativ 0,001 grade, chiar și atunci când temperatura se modifică sau sculele sunt încărcate în mod diferit. În cazul prelucrării acestor arbori din oțel de 1,2 metri, această tehnologie permite prelucrarea continuă a journal-urilor lagărelor, unde circularitatea rămâne sub 5 microni, adică aproximativ o zecime din lățimea unui singur fir de păr. Eliminarea vibrațiilor (chatter) cauzate de rotații nesincronizate permite atelierelor să respecte standardele ASME B46.1 privind calitatea suprafeței, în timp ce durata de viață a sculelor de tăiere crește cu aproximativ 30%. În plus, rugozitatea suprafeței rămâne sub 1,6 microni la piesele din oțel tratat termic, ceea ce face o diferență semnificativă în controlul calității operațiunilor de fabricație de precizie.

Prelucrare multi-operațională într-o singură poziționare: Turelă motorizată cu interpolare pe axa Y

Înlocuirea a trei mașini (strung/freză/burghiel) cu prelucrare integrată a flanșelor

Strungurile CNC echipate cu două axe și cu turele cu scule active combină funcțiile de strunjire, frezare și găurire într-o singură operație de prindere. Aceste mașini elimină practic necesitatea utilizării unor strunguri, freze și mașini de găurit separate pentru diferite sarcini. La prelucrarea pieselor complexe, cum ar fi flanșele, tiparele de șuruburi sau acele găuri transversale dificil de realizat, nu mai este necesar să se mute piesa între mașini. Astfel se elimină toate erorile de manipulare care apar în timpul transferului între echipamente. Producătorii raportează o scădere de aproximativ 60% a problemelor de aliniere la trecerea de la configurațiile tradiționale cu mai multe mașini la aceste sisteme integrate. Deoarece piesa rămâne montată pe tot parcursul procesului, mașina menține o precizie constantă de poziționare, cu o toleranță de aproximativ 0,01 mm pentru fiecare caracteristică realizată.

Filetare interpolată pe axa Y și frezare frontală excentrică la capetele țevilor

Cu o axă Y integrată, mașinile pot prelucra piese cu centrul de simetrie deplasat fără a fi nevoie să le reașeze mai întâi. Gândiți-vă, de exemplu, la filetare care nu este simetrică sau la frezare frontală la capetele țevilor. Sistemul se ajustează efectiv în timpul prelucrării materialelor dure, menținând astfel o concentricitate destul de bună, în limite de aproximativ 0,005 mm, și obținând suprafețe extrem de netede, cu o rugozitate sub 1,6 microni pe oțel durificat. Pentru centrele de strunjire de înaltă performanță, acest lucru înseamnă că pot finaliza pregătirile complexe ale capetelor într-o singură operație, în loc să oprească și să repornească procesul de mai multe ori. Timpul de ciclu scade cu aproximativ 45 % comparativ cu metodele tradiționale, unde fiecare etapă trebuia executată separat. Această reducere este logică atunci când analizăm linii de producție care încearcă să maximizeze eficiența fără a sacrifica standardele de calitate.

Reducerea costului pe piesă prin integrarea automatizării în centrele de strunjire cu dublă axă pentru volume mari Strung CNC Producție

Când manipularea pieselor cu ajutorul roboților este combinată cu strunguri CNC cu două axe, se deschide cu adevărat posibilitatea fabricării fără prezența operatorului („lights out manufacturing”), ceea ce reduce costurile pe piesă, în special la producția în volume mari. Doar aspectul automatizării poate reduce timpul de așteptare între operații cu aproximativ 60 %, iar în unele cazuri chiar cu până la 75 %. Și să nu uităm nici de cele două axe care lucrează simultan pe ambele capete ale semifabricatului, reducând în mod obișnuit timpul de prelucrare cu încă aproximativ 30 %. Adăugând la aceasta un procent de rebuturi care rămâne sub 0,8 % în majoritatea cazurilor și o distribuție mai eficientă a sarcinii între scule — ceea ce implică o uzură redusă — proprietarii de ateliere observă o scădere a costurilor operaționale între 40 % și 50 % pe unitate produsă. Aceste configurații sunt deosebit de eficiente pentru fabricarea unor componente precum arborele de transmisie, conductele hidraulice și diverse alte piese cilindrice, unde simetria de rotație este esențială.

Întrebări frecvente despre strungurile CNC cu două axe

Care este avantajul principal al utilizării strungurilor CNC cu două axe?

Strungurile CNC cu două axe eliminatează reglările secundare prin asigurarea unei alinieri sub 0,01 mm, reducând erorile induse de manipulare și creștând eficiența în producție.

Cum asigură strungurile CNC cu două axe o aliniere precisă?

Ele folosesc sincronizarea statică/dinamică a axelor, care permite o precizie exactă la cuplare în limitele de 0,01 mm, chiar și în timpul operațiunilor continue.

Pot strungurile CNC cu două axe prelucra piese lungi și subțiri?

Da, datorită structurii lor rigide și controlului sincron al axelor, ele stabilizează piesele lungi și subțiri, menținând rotunjimea și combătând problemele induse de vibrații.

Cum contribuie strungurile CNC cu două axe la reducerea costurilor?

Prin integrarea automatizării și manipularea eficientă a pieselor, ele reduc semnificativ costul pe piesă, scăzând durata operațiunilor și a prelucrărilor, precum și rata de rebuturi.

Sunt strungurile CNC cu două axe potrivite pentru prelucrarea multi-operațională?

Absolut, pot înlocui setările tradiționale cu capacitățile lor integrate, gestionând sarcini complexe cum ar fi rotirea, frezarea și forajul într-o singură setare.