Do czego służy 3-osiowa frezarka pionowa

3--osiowa frezarka pionowa to obrabiarka CNC, która przesuwa narzędzie tnące wzdłuż trzech osi liniowych - X, Y i Z – podczas gdy wrzeciono utrzymuje narzędzie w pionie, a przedmiot obrabiany pozostaje przymocowany do poziomego stołu. Wycina płaskie powierzchnie, szczeliny, kieszenie i wywiercone otwory, wbijając obrotowy nóż w metal wzdłuż tych trzech kierunków.

Wejdź na niemal każdą halę form w Coimbatore, Ho Chi Minh City lub Izmir, a zobaczysz tę samą maszynę w środku celi: pionowe wrzeciono skierowane prosto w dół, imadło przykręcone do stołu i operator obserwujący, jak oś Z- wbija frez palcowy o średnicy 12 mm w blok stali P20. Ta maszyna jest koniem pociągowym świata warsztatów pracy. Jest to również najbardziej niezrozumiałe.

Oto część, którą większość kupujących myli:zakładają, że „3-oś” oznacza-najniższą maszynę ze stałym wrzecionem, które nigdy nie ustawia się pod kątem, nigdy nie obraca się ani nie indeksuje. To założenie kosztuje ich albo pieniądze, albo możliwości. Liczba osi nie mówi nic o jakości wrzeciona, sztywności czy rozdzielczości sterowania – to trzy rzeczy, które tak naprawdę decydują o tym, czy część wyjdzie prawidłowo, czy wyjdzie jako złom.

Odpowiedzmy więc na prawdziwe pytanie kryjące się za wyszukiwaniem: co właściwie robi 3-osiowa frezarka pionowa, gdzie wygrywa, a gdzie przegrywa i jak czytać specyfikację, nie namawiając go do niewłaściwej konstrukcji.

Do czego stworzona jest 3-osiowa frezarka pionowa

Pionowa orientacja wrzeciona jest cechą definiującą. Narzędzie schodzi z góry, stół przesuwa pracę w X i Y, a oś Z kontroluje głębokość. Ta geometria sprawia, że ​​cztery rodzaje prac są naturalne i wydajne.

· Frezowanie czołowe płaskie- frez czołowy przesuwa się po górze bloku, tworząc powierzchnię odniesienia; geometria zapewnia maszynie przewagę w zakresie sztywności, ponieważ siła skrawania wciska się prosto w kolumnę.

· Cięcie rowków i wpustów- frez walcowo-czołowy zagłębia się i porusza się wzdłuż jednej osi, aby otworzyć prosty rowek; sterowanie Z w zamkniętej-pętli utrzymuje głębokość w powtarzalnych tolerancjach bez ręcznej pinoli.

· Frezowanie kieszeni i zagłębień- wyprofilowana kieszeń jest zgrubna większym frezem i wykańczana mniejszym; sterownik interpoluje ścianki kieszeni w dwóch osiach, podczas gdy Z zmniejsza się w kontrolowanych warstwach.

· Wiercenie otworów, wytaczanie i gwintowanie- wiertło punktowe, wiertło kręte i gwintownik w sekwencji z przesunięciem-długości narzędzia, dzięki czemu pozycja otworu jest ustalana raz na stole i nigdy nie jest-oznaczana ponownie ręcznie.

W przypadku podstawy formy, obudowy przekładni, korpusu zaworu lub płyty mocującej te cztery operacje obejmują większość części. Maszyna obsługuje je za pomocą jednego ustawienia zamiast czterech.

Dlaczego wrzeciono i konstrukcja mają większe znaczenie niż liczba osi

Zapytaj dowolnego inżyniera narzędziowni, co odróżnia maszynę, która utrzymuje ± 0,02 mm przez cały dzień od maszyny, która dryfuje w porze lunchu, a odpowiedzią nigdy nie jest „liczba osi”. To pętla konstrukcyjna i wrzeciono.

Pionowe centrum obróbkowe zbudowane na mocno żebrowanej-żeliwnej podstawie tłumi wibracje, zanim dotrą one do frezu. Producenci, którzy odlewają własne odlewy i poddają je starzeniu przed obróbką -, zamiast kupować gotowe łóżka z zewnątrz, - kontrolują to tłumienie od pierwszej operacji. Proces ma znaczenie: wpuszczenie żeliwa, obróbka starzeniowa w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych, obróbka prowadnic, ręczne-skrobanie powierzchni ślizgowych, a następnie montaż. Pomiń etap starzenia, a łóżko przesunie się po zainstalowaniu go przez klienta, co objawia się zwężeniem w głębokim otworze po trzech miesiącach od rozpoczęcia produkcji.

Prędkość wrzeciona decyduje następnie, jakie materiały są praktyczne:

Wrzeciona z napędem-pasowym, 6 000–8 000 obr./min- duży-moment obrotowy na niskim poziomie, idealny do stali, żeliwa i ciężkiej obróbki zgrubnej.

Wrzeciona z napędem bezpośrednim-, 10 000–12 000 obr./min- szybsza wymiana narzędzi, lepsza w przypadku aluminium, mosiądzu i przejść wykańczających.

Wrzeciona-wysokoobrotowe, 15 000 obr./min i więcej- mniejsze obciążenia promieniowe, odpowiednie do elektrod grafitowych i dokładnego wykończenia w hartowanych materiałach.

Właściwy wybór zależy od dominującego materiału przedmiotu obrabianego, a nie od przechwalającej się specyfikacji. Warsztat produkujący głównie stal nie zyskuje nic na wrzecionie obracającym się z prędkością 15 000 obr./min, którego nie jest w stanie obciążyć wystarczająco mocno, aby go używać.

Gdzie wygrywa frezarka 3-3-osiowa, a gdzie nie

Maszyna 3-osiowa jest właściwym rozwiązaniem w przypadku części, do których można dotrzeć z jednego kierunku. Części pryzmatyczne - bloki, płyty, obudowy z-zwróconymi do góry powierzchniami – należą do tej kategorii. Konfiguracja jest szybka, programowanie proste, a maszynę łatwiej utrzymać w tolerancji w długim okresie produkcyjnym.

Ograniczeniem jest podcięta geometria. Maszyna 3-osiowa nie może sięgnąć poza tył elementu bez zdjęcia przez operatora zacisku i ponownego-mocowania części w celu drugiej konfiguracji. Każda dodatkowa konfiguracja wprowadza błąd pozycji, zwiększa nakład pracy i zwiększa ryzyko przeoczenia wąskiej tolerancji. Jeśli Twój rysunek zawiera otwory pod kątem, wyprofilowane kieszenie boczne lub złożone powierzchnie, potrzebujesz albo stołu obrotowego z czwartą-osią, albo maszyny 5-osiowej, albo możesz zaakceptować wiele ustawień i wokół nich zaplanować stos tolerancji. To prawdziwa decyzja produkcyjna, a nie marketingowa, a dostawca, który nie powie Ci tego wprost, to dostawca, który faktycznie nie produkował części.

Praktyczna zasada: jeśli zasięg pojedynczej powierzchni obejmuje 80% lub więcej cech części, pozostań 3-osiowy i pozwól operatorowi dokończyć resztę w drugiej operacji. Jeśli obejmuje mniej niż połowę, wyceń stół obrotowy, zanim wycenisz maszynę 5-osiową.

Co sprawdzić w karcie specyfikacji przed zakupem

Kupujący porównujący trzy oferty na tę samą część często stwierdzają, że tańsza maszyna jest tańsza nie bez powodu. Poniższe-punkty specyfikacji odróżniają maszynę zbudowaną do celów produkcyjnych od maszyny zbudowanej na potrzeby broszury.

· Dokładność i powtarzalność pozycjonowania, z nazwą standardu testowego.Liczba bez normy jest oświadczeniem, a nie specyfikacją. Poszukaj określonej metody pomiaru i, w idealnym przypadku, raportu dokładności wydanego dla każdej maszyny.

· Źródła żeliwa i leczenie starzenia.Własne-odlewy z udokumentowanym-cyklem odprężania utrzymują geometrię dłużej niż odlewy zlecane na zewnątrz, które dostarczane są już obrobione.

· Typ prowadnicy i skrobanie.Ręcznie-drapane prowadnice pudeł są odporne na wibracje i przenoszą duże obciążenia; liniowe prowadnice rolkowe działają szybciej, ale są mniej wyrozumiałe w przypadku obróbki przerywanej.

· Marka kontrolera i napędu-osi.Sterowanie decyduje o łatwości programowania i dostępności-części zamiennych. Szeroko serwisowany sterownik przewyższa ten zastrzeżony na maszynie pracującej na dwie zmiany.

· Pojemność zmieniacza narzędzi i czas wymiany.W przypadku produkcji magazyn na 16- lub 24 narzędzia skraca czas bez obróbki bardziej niż nieco szybsze wrzeciono.

· Uszczelnienie szafki elektrycznej.W przypadku maszyn wysyłanych drogą morską do wilgotnych lub przybrzeżnych klimatów, zabezpieczenie szafy chroniącej przed-wilgocią i-solą-zapobiegającej awariom płyt, które powodują zatrzymanie maszyny w drugim miesiącu.

Fabryka, która publikuje własne raporty dotyczące dokładności i pozwala na-ponowną-inspekcję strony trzeciej, mówi coś, czego nie może uzyskać broszura.

Jak te maszyny są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu

Ta sama 3-osiowa frezarka pionowa pojawia się w różnych branżach, ponieważ produkowane przez nią części są częściami, których potrzebuje prawie każdy produkt.

· Sklepy z formami i matrycami- frezowanie bloków wnękowych, suwaków i półfabrykatów elektrod przed obróbką wykańczającą EDM.

· Produkcja części samochodowych- obróbka wsporników, obudów i płyt mocujących dla linii montażowych.

· Ogólne maszyny i sprzęt- wycinanie rowków wpustowych, szczelin i wzorów wierconych na wałach i płytach.

· Szkoły inżynieryjne i techniczne- nauczanie kodu G- i konfiguracji na maszynie, której ruchy są odwzorowywane bezpośrednio na układ współrzędnych z podręcznika.

Wspólny gwint to część zdefiniowana przez płaskie powierzchnie i-najwyżej dostępne elementy. Właśnie z taką geometrią najlepiej radzi sobie maszyna 3-osiowa, dlatego pozostaje pierwszą frezarką CNC w większości warsztatów i najbardziej pracowitą maszyną w większości cel.