Ką reiškia CNC apdirbimo centras?

CNC apdirbimo centrai yra labai automatizuoti, daugiafunkciniai skaitmeniniu būdu valdomi staklės su įrankių žurnalu ir automatiniu įrankių keitimo įrenginiu. Visas pavadinimas yra Kompiuterizuotas skaitmeninis valdymas, o šiose mašinose naudojama skaitmeninė valdymo sistema, kad būtų pasiektas didelis-tikslumas, didelis-sudėtingų dalių apdirbimas.

CNC apdirbimas reiškia apdirbimo procesą, atliekamą naudojant skaitmeniniu būdu valdomus įrankius. Jo esmė – valdyti staklių judėjimą naudojant iš anksto-užprogramuotas instrukcijas, įgalinant automatinį apdirbimą, mažinant rankinį įsikišimą ir didinant apdirbimo tikslumą bei efektyvumą. Skirtingai nuo įprastų CNC staklių, apdirbimo centro ypatybė yra ta, kad jame yra įrankių dėtuvė ir automatinis įrankių keitiklis (ATC), leidžiantis nuosekliai iškviesti kelis įrankius vienoje ruošinio sąrankoje, kad būtų galima atlikti frezavimo, gręžimo, gręžimo, sriegimo ir kitas operacijas. Dėl šios priežasties jis taip pat vadinamas „daugia-procesų sudėtiniu apdirbimo įrenginiu“. Ši galimybė žymiai sumažina padėties nustatymo klaidas ir laiko nuostolius, atsirandančius dėl ruošinių perkėlimo ir{6}}užspaudimo tarp skirtingų staklių, ir yra pagrindinė vertė, skirianti apdirbimo centrus nuo įprastų frezavimo ar gręžimo staklių.

1. Klasifikavimas pagal veleno orientaciją

Vertikalus apdirbimo centras: velenas nukreiptas vertikaliai, todėl tinkamas diskų, įvorių ir plokščių {0}tipo dalių (pvz., variklio dangčių) apdirbimui. Jis turi paprastą struktūrą ir nedidelį plotą, tačiau jį riboja kolonėlės aukštis ir jis negali apdoroti pernelyg aukštų dalių. Kadangi velenas nukreiptas vertikaliai žemyn, operatoriai gali lengvai stebėti apdirbimo sritį, o užspaudimas ir įrankio išlygiavimas yra gana nesudėtingas. Dėl to šis tipas yra plačiausiai naudojamas mažų ir vidutinių dalių apdirbimui{4}} ir šiuo metu turi didžiausią vietą rinkoje tarp apdirbimo centrų tipų.

Horizontalus apdirbimo centras: velenas orientuotas horizontaliai, todėl tinkamas apdirbti sraigtines dalis, cilindrinius kumštelius ir panašius komponentus. Skiedrų pašalinimas yra lengvesnis, tačiau struktūra sudėtingesnė ir kaina didesnė. Horizontaliuose apdirbimo centruose paprastai yra indeksavimo stalas arba sukamasis stalas, leidžiantis nepertraukiamai apdirbti kelias ruošinio puses. Jie ypač tinka serijinei dėžės-tipo dalių gamybai ir plačiai naudojami apdirbant automobilių variklių ir pavarų dėžių korpusus.

Portalinis apdirbimo centras: velenas yra nukreiptas vertikaliai ir turi keičiamą veleno galvutę, todėl jis tinkamas didelių dalių (pvz., staklių lovų) daugiafunkciniam apdirbimui. Jo ožinė-sijos konstrukcija užtikrina didesnį tarpatramį ir didesnę apkrovą-atlaikomąją galią, ji dažniausiai naudojama apdirbant dideles formas, laivų statybos komponentus ir sunkiųjų mašinų konstrukcines dalis.

Universalus apdirbimo centras (penkių{0}}veidų apdirbimo centras): derinant vertikalias ir horizontalias funkcijas, šis tipas gali užbaigti penkių paviršių (visų, išskyrus montavimo paviršių) apdirbimą vienoje sąrankoje ir dažniausiai pastebimas apdirbant sudėtingas aviacijos ir kosmoso dalis. Šiose mašinose paprastai yra pasukama suklio galvutė arba universalus sukamasis stalas, leidžiantis vienu metu apdirbti penkias -ašis -, ypač gerai tinka detalėms su sudėtingais erdviniais lenktais paviršiais, pvz., sparnuotės ir turbinos diskai.

2. Klasifikavimas pagal darbo stalo funkciją

Vieno-stalo apdirbimo centras: pagrindinė konfigūracija, tinkama vienetų-gabenimui arba mažoms{2}}partijoms gaminti. Įrangos struktūra yra gana paprasta, jos įsigijimo ir priežiūros sąnaudos mažesnės, todėl tai yra labiausiai paplitusi pradinio-lygmens konfigūracija mažoms ir vidutinėms{5}}gamybos įmonėms.

Dviejų -stalų apdirbimo centras: naudojama automatinio padėklų keitiklio (APC) sistema, leidžianti nuolat apdirbti ruošinį, sumažinti ne{1}}pjovimo laiką ir pagerinti efektyvumą. Dviejų-stalų konfigūracijos atveju operatorius gali įkelti ir iškrauti vieną stalą, kol vyksta apdirbimas kitoje. Tai žymiai pagerina įrangos panaudojimą ir dažniausiai naudojama vidutinėse{5}}ir-didelėse{7}}gamybos linijose.

Pagrindiniai komponentai: tai lova, kolona ir darbo stalas, kurie turi statines apkrovas ir pjovimo jėgas ir reikalauja didelio standumo, paprastai pagaminti iš ketaus arba suvirinto plieno. Kai kuriuose aukščiausios klasės{1}}modeliuose taip pat naudojamos dirbtinio granito arba polimerinio betono medžiagos, kad būtų užtikrintas geresnis vibracijos slopinimas ir terminis stabilumas.

Suklio mazgas: sudarytas iš veleno korpuso, variklio, guolių ir kitų komponentų, atsakingų už pjovimo galios tiekimą; jo tikslumas tiesiogiai veikia apdirbimo stabilumą. Greitųjų -apdirbimo centrų verpstės gali pasiekti dešimtis tūkstančių apsisukimų per minutę ir paprastai yra aprūpintos alyvos-rūko arba alyvos-oro tepimo sistemomis, kad būtų sumažinta šiluminė deformacija, kurią sukelia didelis greitis.

Skaitmeninė valdymo sistema: pagrindinis valdymo blokas, kurį sudaro CNC įrenginys, PLC, servo pavaros ir kiti komponentai, atsakingas už programos sudarymą ir judesio valdymą. Šiuo metu pagrindiniai skaitmeninio valdymo sistemų prekių ženklai yra FANUC, SIEMENS, taip pat vietinės Kinijos sistemos, tokios kaip HNC (Huazhong CNC) ir GSK. Skirtingų sistemų programavimo kalba ir sąsajos veikimas šiek tiek skiriasi, tačiau jų logika yra panaši.

Automatinis įrankių keitiklis (ATC): naudoja įrankių žurnalą (disko{0}}tipo arba grandinės-tipo) ir robotinę ranką, kad atliktų automatinius įrankių keitimus, palaikančius nuolatinį kelių{2} procesų apdirbimą. Įrankių dėtuvės talpa svyruoja nuo keliolikos iki daugiau nei šimto įrankių, o įrankio -keitimo laikas paprastai yra nuo 1 iki 3 sekundžių - yra svarbi metrika apdirbimo centro efektyvumui įvertinti.

Pagalbiniai įrenginiai: jie apima tepimo, aušinimo, drožlių šalinimo, hidraulines ir pneumatines sistemas, užtikrinančias ilgalaikį{0}}stabilų mašinos veikimą. Aušinimo sistema ne tik sumažina temperatūrą pjovimo zonoje, bet ir nuplauna drožles bei pailgina įrankio tarnavimo laiką; lustų-pašalinimo sistema tiesiogiai veikia apdirbimo vietos švarą ir mašinos gebėjimą veikti nuolat.

APC (automatinio padėklų keitiklio) sistema: kelių{0}}stalų konfigūracijose tai įgalina automatinį ruošinių keitimą ir sutrumpina ne{1}}apdirbimo laiką. Kai kurios aukščiausios klasės-gamybos linijos taip pat jungia APC su automatizuotomis sandėliavimo sistemomis, kad būtų užtikrinta tikrai nepertraukiama gamyba.

Dėžės{0}}tipo dalys: pvz., variklio cilindrų blokai, kuriems reikalingos kelių-angų sistemos ir ertmių apdirbimas; CNC užtikrina padėties tikslumą visose skylėse. Šiose dalyse paprastai yra daug skylių, kurioms taikomi griežti skersmens tolerancijos reikalavimai, o apdirbimo centro galimybė vienoje sąrankoje atlikti kelis paviršius veiksmingai išvengia kumuliacinių klaidų.

Sudėtingi lenkti paviršiai: tokie kaip aviacijos ir kosmoso peiliai ir formų paviršiai, kuriuos sunku užbaigti naudojant įprastas stakles; penkių-ašių apdirbimo centrai įgalina kelių-ašių apdirbimą vienu metu. Vienu metu apdirbant penkias-ašis ne tik sukuriami sudėtingesni erdviniai lenkti paviršiai, bet ir išvengiama įrankio trukdžių, reguliuojant įrankio ašies kampą, pagerinant paviršiaus apdirbimo kokybę.

Netaisyklingos formos dalys: pvz., perjungimo šakės, kurioms reikalingas mišrus taškas, linija ir paviršius apdirbimas keliomis{0}}stotimis; CNC užtikrina aukštą{1}}formavimo tikslumą valdant programas. Tokios dalys yra netaisyklingos formos, todėl tradicinis armatūros projektavimas yra sudėtingas, todėl dažnai reikia specialių įrankių ir CNC programavimo.

Disko/movos/plokštės-tipo dalys: pvz., flanšinės veleno įvorės ir variklio dangčiai - vertikalūs apdirbimo centrai tinka paviršių-skylių sistemos apdirbimui, o horizontalūs apdirbimo centrai tinka radialiniam skylių apdirbimui. Pasirinkus tinkamą apdirbimo centro tipą pagal detalės skylių sistemos paskirstymo kryptį, galima žymiai pagerinti apdirbimo efektyvumą ir sumažinti sąrankų skaičių.

Periodiškai gaminamos dalys: programos saugojimo funkcija sumažina pasikartojančio proceso paruošimo laiką, todėl tai tinka didelėms{0}}paketėms pritaikytai gamybai. Esant lanksčiam gamybos scenarijui, kai reikia dažnai keisti -produkto tipą, programos atšaukimas ir parametrinis programavimas gali žymiai sutrumpinti pasiruošimo pakeitimui laiką.

Didelis tikslumas ir pakartojamumas: Skaitmeninio valdymo sistema pašalina rankinio valdymo klaidas ir užtikrina matmenų nuoseklumą visose dalių partijose. Tai ypač svarbu pramonės šakoms, kurioms taikomi itin aukšti nuoseklumo reikalavimai, pavyzdžiui, aviacijos ir medicinos prietaisų.

Didelis efektyvumas: automatinis įrankių keitimas ir kelių{0}}procesų integravimas sumažina sąrankų skaičių ir sutrumpina gamybos ciklus. Palyginti su tradiciniais apdirbimo modeliais, kurie remiasi keliomis-vienos funkcijos staklėmis, apdirbimo centras gali sujungti tai, kas kitu atveju reikėtų kelių procesų ir kelių perkėlimų į vieną sąranką, labai sutrumpinant gamybos taktų laiką.

Apdirbimo sudėtingumas: palaikymas penkių{0}}ašių apdirbimui vienu metu leidžia užbaigti lenktus paviršius ir netaisyklingas struktūras, kurias sunku apdirbti naudojant tradicinius metodus, suteikiant daugiau gaminių projektavimo laisvės ir skatinant lengvų, integruotų dalių dizaino koncepcijų kūrimą.

Lankstumas: Programos koregavimas leidžia greitai prisitaikyti prie skirtingų dalių apdirbimo reikalavimų, sumažinant keitimo išlaidas. Įvairių-įvairių, mažų{2}}partijų pritaikytų gamybos modelių atveju šis lankstumas yra pagrindinis veiksnys išlaikant rinkos konkurencingumą.

CNC apdirbimo centrai tapo pagrindine šiuolaikinės gamybos įranga, plačiai naudojama automobilių, kosmoso, liejimo{0}}gamybos ir kitose srityse. Jų nuolatinė technologinė plėtra skatina pramoninę gamybą link didesnio intelekto ir tikslumo. Tobulėjant pramoniniam internetui ir skaitmeninei dvynių technologijai, vis daugiau apdirbimo centrų pradeda integruoti jutiklius ir nuotolinio stebėjimo modulius, leidžiančius realiu laiku-rinkti apdirbimo būsenos duomenis ir sumaniai numatyti įrankio tarnavimo laiką - toliau stumti gamybą link lanksčios, mažos{5}} darbo jėgos ir net nepilotuojamos gamybos.