Millised on pukk-CNC-masinate kolm peamist tüüpi?

Pukk-CNC-masina ostmisel võrdlevad paljud ostjad esmalt telje liikumist, laua suurust, spindli võimsust ja CNC juhtimist. Sama oluline on aga masina konstruktsioon, kuna see mõjutab kandevõimet, põrandapinda, töötluse täpsust, paigaldusnõudeid ja koguinvesteeringut.

Pukk-CNC-masinaid kasutatakse laialdaselt suurte valuvormide, masinaaluste, konstruktsiooniosade, energiaseadmete, kosmosetööstuse komponentide ja muude toorikute töötlemiseks, mis on standardse vertikaalse töötluskeskuse jaoks liiga suured või rasked.

Kuigi tootjad võivad kasutada erinevaid mudelinimesid, saab enamiku tööstuslike pukk-CNC-masinate jaotada kolme praktilise konstruktsioonitüüpi:

• Fikseeritud-talapukk-töötluskeskused.
• Portaali teisaldamine-või{1}}kolonnide töötlemiskeskuste teisaldamine.
• Kõrget-täppissilda-tüüpi pukk-masinad.

Igal struktuuril on oma eelised ja piirangud. Kõige kallim masin ei pruugi olla kõige sobivam. Peate valima konstruktsiooni vastavalt tooriku suurusele, kaalule, materjalile, nõutavale täpsusele, töötlemisprotsessile ja vabale töökojapinnale.

Mis on Gantry CNC-masin?

Pukk-CNC-masin on suur töötlemiskeskus, mis on ehitatud kahe vertikaalse samba ja horisontaalse põiktala ümber. Üheskoos moodustavad need komponendid tööpiirkonna{1}}portaalikujulise struktuuri.

Spindel liigub mööda põiktala ja teeb selliseid toiminguid nagu freesimine, puurimine, puurimine, treimine, hõõritamine ja kontuuride töötlemine. Olenevalt masina konfiguratsioonist võib see töödeldava detaili mitme külje töötlemiseks kasutada ka nurkpäid, pikenduspäid või viit-teljelist freespead.

Võrreldes tavapärase vertikaalse töötluskeskusega, apukk-töötlemiskeskustavaliselt pakub:

• Suurem töötlusümbrik
• Laiem vahemaa veergude vahel
• Kõrgem struktuurne jäikus
• Suurem laua kandevõime
• Suuremate toorikute parem tugi
• Rohkem võimalusi mitme näoga töötlemiseks{0}
• Suurem raske{0}}lõikevõime

Pukk-masinate peamine struktuurne erinevus seisneb selles, milline osa liigub töötlemise ajal. Laua, pukkraami, riströöpa ja spindlisüsteemi saab paigutada erinevalt, luues erinevad jõudlusnäitajad.

Kolme tüüpi pukk-CNC-masinate võrdlus

Fikseeritud-Beam Gantry töötluskeskus

Fikseeritud-tala pukk-töötluskeskus kasutab pukkraami moodustamiseks kahte fikseeritud sammast ja statsionaarset põiktala. Töölaud liigub tavaliselt piki X-telge. Spindli sadul liigub üle tala piki Y-telge, samal ajal kui silindrit või spindlipea liigub vertikaalselt piki Z-telge.

See on üks enim kasutatavaid pukkkonstruktsioone, kuna selle disain on küps, praktiline ja suhteliselt ökonoomne.

Fikseeritud{0}}kiirpukkmasina eelised

Fikseeritud{0}}talaga portaali peamine eelis on selle väiksem alginvesteering.

Kuna sambad ja põiktala jäävad paigale, ei pea masin kogu portaali raami liigutama ja sünkroniseerima. Selle mehaaniline konstruktsioon, ajamisüsteem, koosteprotsess ja juhtimisnõuded on üldiselt vähem keerulised kui suure liikuva{1}}pukkmasina omad.

Fikseeritud struktuur võib tagada ka hea jäikuse üldisteks freesimiseks, puurimiseks, puurimiseks ja jämetöötluseks. Paljude vormitootjate ja üldiste töötlustehaste jaoks pakub see sobivat tasakaalu hinna, jäikuse, täpsuse ja tootlikkuse vahel.

Fikseeritud{0}}talaga pukkmasinat kasutatakse tavaliselt järgmiste tegurite töötlemiseks:

• Sissepritsevormid
• Surve{0}}valuvormid
• Masina alused
• Käigukasti korpused
• Suured terasplaadid
• Autode tööriistad
• Üldised mehaanilised osad
• Keskmise{0}}suurusega valandid
• Keevitatud konstruktsioonikomponendid

Kui teie tooriku suurus ja kaal jäävad suhteliselt stabiilsesse vahemikku, on see struktuur sageli kõige kuluefektiivsem valik.

Fikseeritud-kiirpukkmasina piirangud

Selle peamine piirang on see, et töölaud ja toorik liiguvad koos.

Kui toorik muutub raskemaks, peab masina ajamisüsteem liigutama palju suuremat kogumassi. Laua kaal, kinnitusde kaal ja tooriku kaal mõjutavad kõik kiirendust, aeglustumist, positsioneerimisreaktsiooni, juhiku koormust ja pikaajalist -mehaanilist jõudlust.

Sel põhjusel ei saa fikseeritud{0}}talaga masina kandevõimet hinnata ainult tabeli mõõtmete järgi.

Samuti peaksite kontrollima:

• Maksimaalne lubatud lauakoormus
• Koormuse jaotamise nõuded
• Masina voodi struktuur
• Juhiku tüüp ja suurus
• Kuulkruvi või ajam
• Töödeldava detaili raskuskese
• X-telje kiirendus
• Vundamendi nõuded

Liikuv laud suurendab ka masina kogupikkust. Voodil peab olema piisavalt liikumist, et laud saaks liikuda mööda kogu X-telge.

Näiteks võib umbes neljameetrise X--telje käiguga pukk-masina paigalduspikkus olla üle kaheksa meetri, olenevalt laua pikkusest, kaitsest, laastukonveierist, elektrikilbist ja hooldusruumist.

Seetõttu peaksite enne töökoja plaani kinnitamist taotlema masina täielikku paigutust.

Millal peaksite valima fikseeritud-talaga portaali?

Fikseeritud{0}}tala pukk-töötluskeskus sobib järgmistel juhtudel:

• Teie tooriku kaal jääb laua lubatud koormuse piiresse
• Töödeldava detaili pikkus ei ole eriti suur.
• Teil on laua liikumiseks piisavalt põrandapinda.
• Teil on vaja nii töötlemis- kui ka viimistlusvõimet.
• Soovite kontrollida esialgset masinainvesteeringut.
• Teie tootmine on peamiselt kolme-telje või 3+2-teljega töötlemine.

Standardvormide, masinakomponentide ja keskmiste{0}}kuni-suurte tööstuslike osade puhul on see tavaliselt esimene pukkkonstruktsioon, mida tasub kaaluda.

Liikuv{0}}Veerupukk-töötluskeskus

Liikuva-samba pukk-töötlemiskeskus kasutab fikseeritud töölauda, ​​samal ajal kui pukk-sambad ja risttala liiguvad mööda X-telge. Spindli sadul liigub üle risttala piki Y-telge, spindli silindrit aga vertikaalselt piki Z-telge. Kuna töödeldav detail jääb töötlemise ajal paigale, sobib see struktuur eriti pikkade, raskete või ebakorrapärase kujuga komponentide jaoks.

Võrreldes liikuva-lauamasinaga ei pea liikuva-sambaga trell koos lauaga töödeldavat detaili kiirendama ega aeglustama. Tegelik kandevõime sõltub siiski töölauast, vundamendist, põranda koormusest, masina konstruktsioonist ja tooriku tugimeetodist.

Liikuva{0}}kolonn-pukkmasina eelised

Liikuva{0}}kolonnpukkmasina peamine eelis on selle fikseeritud töölaud. Kuna töödeldav detail ei liigu töötlemise ajal, võib masin mahutada raskemaid ja pikemaid osi, vähendades samal ajal tooriku kaalu mõju telje liikumisele.

See struktuur tagab ka paindliku peale- ja mahalaadimise. Pikad toorikud saab asetada otse lauale ja mõned masinad võivad kasutada töötlemiseks ja tooriku seadistamiseks eraldi töötsoone. Pikema X-telje liikumise korral võib fikseeritud laud vähendada ka paigalduse kogupikkust võrreldes liikuva-tabeli struktuuriga.

Liikuva{0}}kolonn-pukk-töötluskeskus pakub mitmeid praktilisi eeliseid:

• Sobib pikkade ja raskete toorikute jaoks
• Töötlemise ajal toorik ei liigu
• Paindlik laadimine ja tooriku tugi
• Järjepidevam telje reaktsioon erinevatel koormustel
• Sobib pikendatud X-telje liikumiseks
• Võimalik jagatud töötsoonide jaoks

Miks on liikuv{0}}kolonn-pukk-masin kallim?

Liikuva{0}}sambaga pukkmasin maksab üldiselt rohkem, kuna selle sambad ja risttala moodustavad suure liikuva sõlme. Mõlemad pooled peavad liikuma täpselt ja jääma sünkroonituks kogu X-telje käigu vältel.

Paljud suured mudelid kasutavad topeltservomootoreid, kahe{0}}ajamiga süsteeme, hammas-ja-hammasrattaid, lineaarkaalusid ja elektroonilist pukk-sünkroonimist. Kui mõlemad pooled ei liigu ühtlaselt, võib masinal esineda lengerdusviga, ebaühtlane juhttee koormus, positsioneerimise kõrvalekalle või konstruktsiooni pinge.

Lisakulud võivad tuleneda:

• Suuremad servomootorid ja ajamisüsteemid
• Kahe-telje elektrooniline sünkroonimine
• Kõrge-täpne hammas-ja-hammasratas
• Lineaarse skaala tagasiside
• Nõudlikum juhtteede paigaldamine
• Täiustatud CNC juhtimisfunktsioonid
• Komplekssed vundamendi- ja joondustööd
• Laserkalibreerimine pikal teel

Kõrgem hind ei kajasta seega mitte ainult suuremat konstruktsiooni, vaid ka täiendavaid juhtimis-, tagasiside-, paigaldus- ja kalibreerimisnõudeid.

Liikuvate{0}}portaalide tüüpilised rakendused

Liikuvate-kolonnidega töötluskeskused valitakse peamiselt suurte osade jaoks, mis on liiga rasked, pikad või raskesti tõhusalt liigutatavad tavalisel liikuval laual.

Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

• Raudtee komponendid
• Tuule{0}}energiaseadmed
• Laevaehituskonstruktsioonid
• Suured masinavoodid ja raamid
• Ehitusmasinate osad
• Elektritootmisseadmed-
• Pikad keeviskonstruktsioonid
• Lennunduse konstruktsioonikomponendid
• Suured vormid ja stantsid
• Rasked tööstuslikud valandid

Kui töödeldava detaili kaal, X-telje pikendatud liikumine, laadimise paindlikkus või töökoja põranda-ruumi kasutamine on olulisemad kui masina madalaima alghinna saavutamine, peaksite kaaluma liikuva-sambaga töötluskeskust.

Kõrge-täpse silla-tüüpi pukkmasin

Kõrge -täpse silla-tüüpi masin kasutab tööpiirkonna ümber jäika silda või portaalstruktuuri. Peatelg ja spindli liikumised on paigutatud tooriku kohale.

Sõltuvalt konstruktsioonist võib sild jääda fikseerituks või liikuda mööda ühte telge. Spindli sadul, ram, pöördpea või riströöbas lõpetavad muud liigutused.

Neid masinaid kasutatakse sageli suure-kiiruse, suure-täpsusega ja viie-teljega töötlemiseks. Need on eriti levinud väikeste ja keskmise suurusega-täppisrakenduste puhul, kuigi saadaval on ka suured sild{5}}tüüpi masinad.

Precision Bridge'i{0}}tüüpstruktuuri eelised

Peamine eelis on võimalus luua lühike ja suhteliselt sümmeetriline jõutee lõikepunkti ja masina konstruktsiooni vahel.

Kui sild, sambad, alus ja teljesüsteem on korralikult projekteeritud, suudab masin tagada hea jäikuse, stabiilse dünaamilise liikumise ja kontrollitud deformatsiooni.

Täppissilda{0}}tüüpi masinad võivad kasutada ka:

• Sümmeetrilised masinastruktuurid
• Kiired{0}}mootori spindlid
• Otseveoga-pöördteljed
• Lineaarsed kaalud
• Suure täpsusega{0}}juhised
• Spindli jahutussüsteemid
• Kuulkruvi jahutus
• Termiline kompensatsioon
• Mahulise täpsuse kompenseerimine
• Täiustatud viie{0}}telje CNC-juhtelemendid

Need konfiguratsioonid aitavad masinal säilitada kontuuride täpsust ja pinna kvaliteeti keeruka mitmeteljelise liikumise ajal.

Sild{0}}tüüpi masinate piirangud

Täpsus ei tulene ainult masina kujust.

Silla-tüüpi struktuur nõuab tavaliselt kõrgema kvaliteediga-komponente, hoolikamat kokkupanekut, rangemat termokontrolli ja täpsemat kalibreerimist. Selle CNC-süsteem ja pöördteljed peavad tagama ka vajaliku interpolatsiooni ja positsioneerimise jõudluse.

Seetõttu võib ülitäpse-silla-tüüpi masin maksta oluliselt rohkem kui tavaline kolme-teljega fikseeritud-talaga pukk.

Töötlemise lõpptulemust võivad mõjutada ka vundament, töökoja temperatuur, tööriistad, lõiketingimused, kinnitusde konstruktsioon ja operaatori võimekus.

Tüüpilised rakendused

Sild{0}}tüüpi ja täppispukkmasinaid kasutatakse laialdaselt:

• Lennunduse konstruktsiooniosad
• Töörattad
• Täppisvormid
• Keerulised kumerad pinnad
• Autotööstuse prototüübid
• Alumiiniumist komponendid
• Meditsiinilised osad
• Energiakomponendid
• Kiire{0}}stantsi töötlemine
• Viie-teljega mitme-pinna töötlemine

Kas üle kuue meetri kõrgused pukk-masinad on alati liikuvad?

Mitte alati. X-telje liikumise ja tooriku massi suurenedes muutub liikuv-pukk-struktuur praktilisemaks, kuna masin ei pea liigutama väga pikka ja rasket detaili. Seetõttu kasutavad paljud pika X-telje käiguga masinad statsionaarset lauda ja liikuvat portaali.

Kuus meetrit pole aga universaalne tehniline piir.

Mõned tootjad pakuvad liikuvaid{0}}laudmasinaid, mille käigupikkus on üle kuue meetri, samas kui teised kasutavad liikuvaid-pukkkonstruktsioone lühema käigupikkusega. Lõplik disain sõltub tooriku koormusest, masina laiusest, soovitud täpsusest, põrandapinnast, tootmisprotsessist ja tootja inseneriplatvormist.

Te ei tohiks valida struktuuri ainult telje pikkuse järgi. Kogu tooriku ja töötluse nõudeid tuleb hinnata koos.

Kuidas valida õige portaali CNC-masin

Õige pukkstruktuuri valimiseks alustage pigem töödeldavast detailist kui masina spetsifikatsioonilehest.

1. Töödeldava detaili mõõtmed

Kinnitage tooriku maksimaalne pikkus, laius ja kõrgus. Masina käik peab olema piisav, kuid peate kontrollima ka veergude vahelist kaugust, spindli- ja-laua kaugust, tööriista pikkust, kinnituse kõrgust ja pea kinnitusruumi.

2. Töödeldava detaili kaal

Töödeldava detaili kaal mõjutab otseselt laua konstruktsiooni, juhikuid, ajameid, vundamenti ja laadimisseadmeid.

Kui teie töödeldav detail on väga raske, võib liikuva-lauaga-pukk-konstruktsioon sobivam olla kui liikuv-laudmasin.

3. Töödeldava detaili materjal

Teras, malm, alumiinium, titaan ja komposiitmaterjalid nõuavad spindli erinevaid omadusi.

Raske terase ja malmi{0}}jäikus töötlemine nõuab üldiselt suuremat pöördemomenti ja konstruktsiooni jäikust. Alumiiniumi ja kosmosetöötlemine võib nõuda suuremat spindli kiirust ja kiiremat telje liikumist.

4. Töötlemisprotsess

Täpsustage, kas masin teostab töötlemist, viimistlemist, puurimist, puurimist, koputamist, kontuurimist või mitmekihilist{0}}töötlust.

Raske lõikamise jaoks optimeeritud masin ei pruugi pakkuda sama dünaamilist jõudlust kui kiire{0}}täppismasin.

5. Täpsusnõuded

Ärge ajage segamini masina positsioneerimise täpsust lõpposa täpsusega.

Osade täpsus sõltub ka tööriistadest, kinnitusdetailidest, temperatuurist, materjali seisundist, lõikeparameetritest, programmeerimisest ja mõõtmismeetoditest. Enne tellimist tuleks kokku leppida masina vastuvõtustandardis ja katsetingimustes.

Järeldus

Fikseeritud-tala, liikuv-pukk ja täppissild-tüüpi CNC-masinad on loodud erinevate tootmistingimuste jaoks. Fikseeritud-talapukk on tavaliselt kulutõhus valik-standardsete suurte valuvormide ja kontrollitud kaaluvahemikus olevate mehaaniliste komponentide jaoks. Liikuv-pukk-masin sobib rohkem eriti raskete, pikkade või raskesti{8}}teisaldatavate-toorikute jaoks, kuna selle laud jääb paigale. Täppissilda{11}}tüüpi masin keskendub rohkem dünaamilisele jõudlusele, kontuuride täpsusele, pinnakvaliteedile ja keerukale viieteljelisele{12}}töötlusele. Enne mudeli valimist peaksite võrdlema tooriku mõõtmeid, kaalu, materjali, tolerantsi, töötlemisprotsessi ja vaba töökoja pinda. Kui esitate oma detailide joonise ja tootmisnõuded, aitab GreatCNC teil võrrelda sobivaid pukk-CNC-masinate lahendusi ja määrata, milline struktuur sobib teie rakendusega paremini.