Двошпиндельний ЧПК-токарний верстат для обробки валів і труб

Як D двошпиндельні ЧПК-токарні верстати Усунення додаткових налаштувань із точністю вирівнювання менше 0,01 мм

Передача заготовки з переднього на задній шпиндель: усунення помилок, спричинених ручним обробленням

При традиційному токарному обробленні на ЧПУ оператори змушені вручну переміщати деталі для обробки другої сторони, що може призвести до проблем із вирівнюванням — відхилення досягає 0,05 мм і порушує концентричність, необхідну для прецизійних деталей, наприклад, тих, що використовуються в гідравлічних системах. Саме тут на допомогу приходять верстати з подвійним шпинделем: вони, по суті, вирішують цю проблему, автоматизуючи весь процес обробки «спереду-ззаду». Коли основний шпиндель завершує свою частину роботи, вторинний шпиндель негайно бере справу в свої руки, захоплюючи деталь безпосередньо в ході циклу. Такі системи, як правило, забезпечують точність позиціонування нижче 5 мікрон. Їх ефективність зумовлена надзвичайно плавним переходом між шпинделями. Відсутність потреби у втручанні людини означає відсутність помилок, пов’язаних із ручним обробленням, а найголовніше — забезпечує стабільне значення биття на рівні ±0,008 мм протягом усього виробничого циклу. Крім того, підприємства повідомляють про економію майже двох третин часу на підготовку при переході на ці передові системи.

Статична/динамічна синхронізація шпинделя для точності ᅠ0,01 мм.

Уся система працює за допомогою того, що ми називаємо двоетапним процесом синхронізації. Спочатку йде етап статичного налаштування, під час якого лазери встановлюють критичні опорні точки, що формують початкове положення системи. Потім, коли починається рух, у дію вступають сервоприводи, які зі швидкістю 500 разів на секунду порівнюють положення головного та допоміжного шпиндлів. Це дозволяє системі коригувати параметри в режимі реального часу, компенсуючи різноманітні впливи, такі як теплове розширення, обертальні сили та незначні механічні зміщення з часом. Промислові випробування показали, що цей метод постійно забезпечує досягнення цільових параметрів стикування з точністю до 0,01 мм або краще, навіть при безперервній роботі протягом багатьох днів без нагляду. Чому це має значення? Тому що навіть незначне відхилення вирівнювання може призвести до серйозних проблем у майбутньому. Автомобільні трансмісії особливо чутливі в цьому плані: будь-яке відхилення від допуску ±0,012 мм починає викликати шум, вібрацію та жорсткість, що в кінцевому підсумку погіршує загальну ефективність роботи транспортного засобу.

Стабілізація довгих, тонких валів і труб за допомогою жорсткої конструкції та синхронного керування шпінделем

Боротьба з вібраційною овалістю деталей завдовжки 800 мм за рахунок жорсткості литої залізної станини

Під час обробки тонких деталей довжиною понад 800 мм гармонійні вібрації стають головною проблемою, що часто призводить до еліпсності, яка може перевищувати 50 мікрон. Щоб подолати цю проблему, виробники використовують двовісні ЧПК-токарні верстати зі спеціальними литими чавунними станинами, заповненими мінеральним наповнювачем. Такі станини зменшують вібрації приблизно на 40 % ефективніше порівняно зі звичайними сталевими рамами. Міцна конструкція цих верстатів сприяє поглинанню неприємних вібрацій під час різання, що зменшує прогин у середній частині заготовки приблизно на три чверті. Крім того, це забезпечує рівномірне розподілення затискного зусилля по всій довжині оброблюваної деталі. Що це означає на практиці? Стабільну круглість, необхідну для таких виробів, як трубопроводи нафтогазової промисловості або карданні валів. Без належної стабільності будь-яке прогинання під час обробки порушить як герметичність під тиском, так і баланс обертання в цих критичних застосуваннях.

Алгоритми SSC забезпечують круглість < 0,005 мм на сталевих валах довжиною до 1,2 м

Система синхронного керування шпінделем працює з енкодерами високої роздільної здатності та розумними алгоритмами, забезпечуючи узгодженість обертів шпінделя з точністю до приблизно 0,001 градуса навіть за зміни температури або різного навантаження інструментів. Під час обробки стальних валів довжиною 1,2 метра ця технологія дозволяє безперервну механічну обробку шийок підшипників із збереженням круглості менше 5 мікрон — що приблизно в десять разів менше за товщину окремого волоска. Усунення вібрацій («чатору»), спричинених неузгодженими обертами, дозволяє підприємствам відповідати стандартам ASME B46.1 щодо якості поверхні, а також збільшити термін служби різального інструменту приблизно на 30 %. Крім того, шорсткість поверхні залишається нижче 1,6 мікрон для деталей із загартованої сталі — що має вирішальне значення для контролю якості в операціях прецизійного виробництва.

Багатоопераційна обробка в одному налаштуванні: потужна баштовая головка з інтерполяцією по осі Y

Заміна трьох верстатів (токарного, фрезерного, свердлильного) інтегрованою обробкою фланців

ЧПК-токарні верстати, оснащені подвійними шпинделями та рухомими інструментальними баштовими головками з приводом, поєднують у собі можливості точіння, фрезерування та свердлення в межах одного цукання заготовки. Ці верстати фактично усувають необхідність використання окремих токарних, фрезерних і свердлильних верстатів для виконання різних операцій. Під час обробки складних деталей — таких як фланці, розташування болтів або складні перехресні отвори — більше немає потреби переміщати деталь між різними верстатами. Це усуває всі неприємні помилки, що виникають під час перенесення заготовки між обладнанням. Виробники повідомляють про приблизне зниження проблем з вирівнюванням на 60 % після переходу від традиційних багатоверстатних комплектів до таких інтегрованих систем. Оскільки заготовка залишається закріпленою протягом усього процесу обробки, верстат забезпечує стабільну точність позиціонування з допуском близько 0,01 мм для кожної виготовлюваної характеристики.

Інтерпольована нарізання різьби з відхиленням від центра та торцеве фрезерування на кінцях труб за віссю Y

З інтегрованою віссю Y верстати можуть обробляти деталі з ексцентриситетом, не переміщуючи їх попередньо. Наприклад, нарізання різьби, яка не є симетричною, або торцеве фрезерування на кінцях труб. Система фактично самонастроюється під час різання важкооброблюваних матеріалів, забезпечуючи високу концентричність — приблизно в межах 0,005 мм — та дуже гладкі поверхні з шорсткістю нижче 1,6 мікронів на загартованій сталі. Для високоточних токарних центрів це означає, що складну обробку торців можна виконати за один прохід замість багаторазових зупинок і запусків. Час циклу скорочується приблизно на 45 % порівняно з традиційними методами, коли кожен етап виконувався окремо. Це логічно з точки зору виробничих дільниць, де потрібно максимізувати ефективність без ушкодження стандартів якості.

Зниження вартості на одну деталь за рахунок інтеграції автоматизації у високопродуктивних двохшпиндельних верстатах ЧПУ токарний верстат Виробничі

Коли роботизоване оброблення деталей поєднується з двовісними ЧПК-токарними верстатами, це справді відкриває двері до безперервного виробництва «у темряві», що знижує собівартість кожної деталі, особливо під час виготовлення великих партій. Сама автоматизація може скоротити час очікування між операціями приблизно на 60–75 %. І не варто забувати про те, що обидва шпінделя працюють одночасно на обох кінцях заготовки, що зазвичай скорочує тривалість механічної обробки ще на 30 % або близько того. Додайте до цього низький відсоток браку — у більшості випадків менше 0,8 % — та покращене розподілення навантаження між інструментами, що призводить до меншого зносу й пошкодження, і власники виробництв помічають, що експлуатаційні витрати знижуються на 40–50 % на кожну виготовлену одиницю. Такі комплектації особливо ефективні для виготовлення таких виробів, як карданні валів, гідравлічні труби та різноманітні циліндричні деталі, де ключовим є осьова симетрія.

Часті запитання щодо токарних верстатів з ЧПУ з подвійним шпинделем

Яка головна перевага використання двовісних ЧПК-токарних верстатів?

Двошпиндельні ЧПК-токарні верстати усувають необхідність вторинних налаштувань за рахунок забезпечення точності вирівнювання менше ніж 0,01 мм, що зменшує помилки, спричинені обробкою деталей, і підвищує ефективність виробництва.

Як двошпиндельні ЧПК-токарні верстати забезпечують точне вирівнювання?

Вони використовують статичну/динамічну синхронізацію шпинделів, що дозволяє досягти точності стиковки в межах 0,01 мм навіть під час безперервної роботи.

Чи можуть двошпиндельні ЧПК-токарні верстати обробляти довгі тонкі деталі?

Так, завдяки жорсткій конструкції та синхронному керуванню шпиндельами вони стабілізують довгі та тонкі заготовки, зберігаючи їх круглість і запобігаючи проблемам, пов’язаним із вібраціями.

Як двошпиндельні ЧПК-токарні верстати сприяють зниженню витрат?

Завдяки інтеграції автоматизації та ефективній обробці деталей вони значно знижують вартість кожної деталі за рахунок скорочення тривалості операцій та механічної обробки, а також зменшення відсотка браку.

Чи придатні двошпиндельні ЧПК-токарні верстати для багатоопераційної обробки?

Так, вони можуть замінити традиційні налаштування завдяки своїм інтегрованим можливостям і виконувати складні операції, такі як токарна обробка, фрезерування та свердлення, у межах одного налаштування.