مرکز ماشینکاری عمودی ZN-L1890
Cat:مرکز ماشینکاری عمودی
این سری از مرکز ماشینکاری در تک ستون A شکل، ساختار متحرک میز کار، استحکام بالای قطعات اصلی، وزن سبک قطعات متحرک، کاملاً مناسب با نیازهای کاربران اس...
جزئیات را ببینیدیک مدیر طبقه مغازه شاهد حرکت دسته جدیدی از محفظه ها در اولین عملیات است. دوک می ریزد، قطعه کار را درگیر می کند، و بدون مداخله دستی از طریق متوالی سوراخ کردن، کانتور کردن و ضربه زدن حرکت می کند. این ریتم آرام و قابل تکرار واقعیت روزمره یک مرکز ماشینکاری عمودی CNC در محل کار است.
برای هر ماشینفروشی که سرمایهگذاری تجهیزات بعدی خود را ارزیابی میکند، مرکز ماشینکاری عمودی یا VMC، معمولاً اولین مورد جدی است. این رایج ترین ابزار CNC در تولید است و دلیل خوبی هم دارد. اما این اصطلاح طیف وسیعتری از ماشینها را در بر میگیرد که خیلیها تصور میکنند، و انتخاب یکی از آنها به چیزی بیش از مقایسه سرعت دوک یا اندازه جدول نیاز دارد. دستگاه باید متناسب با قطعات، مواد و حجم تولیدی باشد که شما در واقع اجرا می کنید.
این مقاله توضیح میدهد که مرکز ماشینکاری عمودی CNC چیست، در طول یک چرخه معمولی در داخل دستگاه چه اتفاقی میافتد، و زمانی که شما آماده خرید هستید، کدام انتخابهای مشخصات مهمتر هستند.
مرکز ماشینکاری عمودی CNC یک ماشین ابزار کنترل شده توسط کامپیوتر است که از یک دوک عمودی جهت حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. دوک یک ابزار برش دوار را نگه می دارد که از بالا به قطعه کار نزدیک می شود و در امتداد چندین محور حرکت می کند تا ویژگی های دقیقی مانند سوراخ ها، شکاف ها، جیب ها و سطوح کانتور ایجاد کند.
رایج ترین پیکربندی VMC 3 محوره است که در آن دوک در امتداد محورهای X، Y و Z حرکت می کند. قطعه کار معمولاً به میزی بسته میشود که در جهتهای X و Y حرکت میکند، در حالی که دوک به صورت عمودی در Z حرکت میکند. این ترتیب به دستگاه محدوده کاری گستردهای در یک ردپای فشرده میدهد و یک منطقه کاری باز و در دسترس ایجاد میکند که اپراتورها میتوانند به راحتی آن را نظارت کنند.
"مرکز" در مرکز ماشینکاری به ماشینی اطلاق می شود که قادر به انجام عملیات های متعدد، فرزکاری، حفاری، ضربه زدن و گاهی اوقات خسته کننده در یک راه اندازی واحد است. یک مرکز ماشینکاری تقریباً همیشه شامل یک ابزار تعویض خودکار است که مجموعهای از ابزارها را ذخیره میکند و در طول برنامه آنها را در اسپیندل جابجا میکند. این اتوماسیون چیزی است که یک ماشین فرز ساده را به یک مرکز ماشینکاری واقعی تبدیل می کند.
"مرکز ماشینکاری عمودی پیچیده ترین ماشین در کارگاه نیست، بلکه کاربردی ترین است."
- مهندس تولید، صنعت فلزکاری
تمایز یک VMC از سایر ماشینابزارها به جهتگیری دوک برمیگردد. یک مرکز ماشینکاری افقی دارای یک دوک است که به موازات میز کار نصب شده است، که تخلیه تراشه را بهبود می بخشد، اما نیاز به یک راه اندازی پیچیده تر و ردپای بزرگتر دارد. یک ماشین فرز CNC بدون تعویض خودکار ابزار ممکن است همان برشهای اولیه را انجام دهد، اما به اپراتور نیاز دارد که ابزارها را به صورت دستی تغییر دهد و توان عملیاتی قطعات چندکاره را کاهش دهد. VMC بین این موارد قرار دارد: سادگی دوک عمودی با قابلیت چند ابزار خودکار.
عملکرد یک مرکز ماشینکاری عمودی به کیفیت و هماهنگی چندین زیر سیستم بستگی دارد. درک این اجزا به شما یک مبنای عملی برای مقایسه یک ماشین با ماشین دیگر می دهد.
اسپیندل مجموعه چرخشی است که ابزار برش را نگه می دارد. جهت گیری آن، عمودی، چیزی است که نام VMC را به خود اختصاص داده است، اما داستان بسیار بیشتری در زیر سطح وجود دارد. سرعت اسپیندل، گشتاور، مخروطی و استحکام با هم تصمیم میگیرند که دستگاه چه موادی را میتواند به طور موثر برش دهد.
سرعت اسپیندل که بر حسب دور در دقیقه بیان می شود، مستقیماً بر روی سطح و راندمان برش تأثیر می گذارد. یک VMC استاندارد معمولاً سرعت اسپیندل بین 8000 تا 12000 دور در دقیقه را ارائه می دهد. مدلهای پرسرعت در 15000 تا 20000 دور در دقیقه کار میکنند و برای آلومینیوم و مواد غیرآهنی مناسب هستند، جایی که سرعتهای برش بالا باعث ایجاد پرداختهای خوب و کاهش زمان ماشینکاری میشوند. دوکهای با سرعت پایین و گشتاور بالا، معمولاً کمتر از 6000 دور در دقیقه، برای فولاد، فولاد ضد زنگ و چدن ترجیح داده میشوند، جایی که اولویت نیروی برش به جای سرعت است.
مخروطی دوک، معمولاً CAT-40 یا BT-40 در VMC های سایز متوسط و CAT-50 یا BT-50 در ماشین های بزرگتر، استحکام ابزار و حداکثر سرعت حذف مواد را تعیین می کند. دوک مخروطی #50 به طور قابل توجهی سفت تر از مخروطی #40 است، اما به ابزارهای بزرگتر و سنگین تر نیاز دارد و هزینه خرید بالاتری دارد.
سازندگان قدرت اسپیندل را بر حسب کیلووات یا اسب بخار ارزیابی می کنند، اما این مقادیر باید در کنار منحنی های گشتاور در نظر گرفته شوند نه به عنوان ارقام مجزا. یک دوک با توان نامی بالا در دور کم در دقیقه قابلیت برش واقعی را در فلزات سخت فراهم می کند، در حالی که دوکی که فقط در دورهای بالا به حداکثر قدرت می رسد ممکن است در یک عبور زبر سنگین از کار بیفتد. وقتی ماشین ها را مقایسه می کنید، گشتاور را در محدوده دور در دقیقه که کار شما واقعاً استفاده می کند، بررسی کنید. این یک شاخص واقعی تر از اینکه آیا دستگاه با مواد شما کار می کند یا خیر است.
پایه و ستون یک VMC از چدن یا فولاد بسیار آجدار است که برای جذب نیروهای برشی و ارتعاشات به جای انتقال آنها به قطعه کار طراحی شده است. چرا این مهم است؟ رابطه بین صلبیت و دقت مستقیم و نابخشودنی است. ماشینی با ساختار نامناسب تحت بارهای برشی منعطف می شود، بدون توجه به اینکه توپ اسکرو چقدر دقیق باشد، رانش ابعادی، علائم پچ پچ و سطح ضعیف ایجاد می کند.
محور Z به ویژه از طراحی سفت و سختی بهره می برد. از آنجایی که دوک به صورت عمودی به قطعه کار نزدیک می شود، ستون باید هم وزن سر دوک و هم نیروهای برش رو به پایین را تحمل کند. ساختار جعبهای با کارکرد سنگین، میرایی و استحکام عالی را برای ماشینکاری فولاد و چدن فراهم میکند، در حالی که راهنماهای خطی شتاب سریعتر و حرکت نرمتر را برای کارهای آلومینیومی و غیرآهنی ارائه میدهند. برخی از تولیدکنندگان قاب یکسانی را با هر دو گزینه راهنما ارائه می دهند و به شما امکان می دهند ساختار مناسب را برای حجم کاری معمولی خود خریداری کنید.
تعویض خودکار ابزار (ATC) چیزی است که مرکز ماشینکاری را فراتر از یک ماشین فرز دستی ارتقا می دهد. یک مجله معمولی 24 ابزار، ابزار کافی برای یک توالی کار کامل را در خود جای می دهد، به این معنی که اپراتور می تواند یک قطعه کار خام را بارگیری کند، برنامه را شروع کند و چندین عملیات را در یک چرخه پیوسته اجرا کند. بسته به طراحی چنجر و جهت اسپیندل زمان استفاده از ابزار به ابزار معمولاً بین 1.5 تا 4 ثانیه است.
تاثیر عملی، توان عملیاتی است. مغازه ای که دسته های کوچکی از قطعات چند کاره را اجرا می کند، ساعات بسیار کمتری را صرف تعویض ابزار می کند. مبادله سرمایه گذاری اولیه است. یک VMC مجهز به ATC بیش از یک ماشین دستی هزینه دارد و فرآیندهای ابزار اضافی و راه اندازی باید در طول عمر دستگاه توجیه شوند.
کنترل CNC پنجره اپراتور به داخل دستگاه است. یک رابط کنترل قابل اعتماد کل گردش کار را از برنامه نویسی گرفته تا راه اندازی تا عیب یابی بهبود می بخشد. به دنبال کنترل هایی باشید که به اندازه کافی بصری باشند تا اپراتورهای فعلی شما بتوانند سریع یاد بگیرند. سازگاری کنترل با پس پردازشگرهای CAD/CAM فعلی شما به اندازه مشخصات سخت افزاری اهمیت دارد، زیرا یک پست ناسازگار حتی قادرترین طراحی ماشین را نیز شکست می دهد.
عامل دیگر حافظه و سرعت پردازش کنترل است. برنامه های پیچیده سه بعدی با تلورانس های خوب می توانند مقدار زیادی کد تولید کنند. اطمینان حاصل کنید که کنترل به اندازه کافی حافظه و یک پردازنده به اندازه کافی سریع برای اجرای برنامه های سخت شما بدون تاخیر یا خطاهای درون یابی ارائه می دهد.
هندسه بخش و حجم تولید در نهایت تعیین می کند که کدام پیکربندی VMC را انتخاب کنید. در اینجا پیکربندیهای محور اصلی و نحوه تأثیرگذاری هر یک بر آنچه که میتوانید تولید کنید، آمده است.
مرکز ماشینکاری عمودی 3 محوره استاندارد حرکات X و Y را روی میز و حرکت Z روی دوک را اجرا می کند. اکثر قطعات منشوری را کنترل می کند: بلوک ها، صفحات، فلنج ها، بدنه ها و براکت های ساده. برای قطعههای کار با ویژگیهای روی چند وجه، میتوانید چندین تنظیم را انجام دهید یا از یک میز چرخشی برای فهرست کردن قطعه استفاده کنید. در حالی که یک دستگاه 3 محوره نمی تواند سطوح زاویه دار پیچیده را در یک تنظیم واحد تولید کند، سادگی برنامه ریزی و عملکرد آن دلیلی است که برای اکثر مغازه ها انتخاب پیش فرض باقی می ماند.
یک VMC 4 محوره یک محور چرخشی اضافه می کند که قطعه کار را حول محور X یا Y می چرخاند. این امکان ماشینکاری در چهار طرف یک قطعه را بدون تغییر مکان، کاهش زمان راه اندازی و بهبود دقت فراهم می کند. کاربردهای متداول شامل قطعات استوانه ای، بدنه سوپاپ ها و اجزایی است که به ویژگی های زاویه ای دقیق نیاز دارند.
VMC های 5 محوره دو محور چرخشی اضافه می کنند که به طور معمول به اسپیندل یا میز اجازه می دهد تا کج و بچرخد. این کار، ماشینکاری سطوح پیچیده آزاد، برشها و حفرههای عمیق را در یک تنظیم ممکن میسازد. از مزایا می توان به دقت ثابت در تمام عملیات ماشینکاری، زمان نصب کوتاه تر و توانایی استفاده از ابزارهای کوتاه تر و سفت تر با جهت گیری مطلوب قطعه کار در زیر دوک اشاره کرد. یک VMC پنج محوره قیمت ممتازی را درخواست می کند و به مهارت های برنامه نویسی پیشرفته تری نیاز دارد، اما برای کارهای هوافضا، پزشکی و قالب، اغلب تنها راه حل عملی است.
ابعاد حرکت محور، بزرگترین قطعه کاری را که دستگاه می تواند در خود جای دهد، مشخص می کند. یک VMC معمولی سایز متوسط حدود 800 میلی متر مسیر X، 500 میلی متر مسیر Y و 500 میلی متر مسیر Z را ارائه می دهد. همیشه پاکت کار را با محدوده قطعه واقعی خود مطابقت دهید، نه حداکثر اندازه تئوری. ماشینی با میز بزرگتر از مقدار مورد نیاز، هزینه بیشتری در فضای کف، سفر سرسره و برش هوا دارد، بدون اینکه هیچ مزیتی در تولید ایجاد کند.
به همان اندازه مهم حداکثر بار جدول است. نیروهای برش و وزن متداول ترین وسایل شما هر دو روی میز تاثیر می گذارند. ماشینی که برای 500 کیلوگرم بار میز رتبه بندی شده است، لزوماً همان پاس برش را در بار کامل انجام نمی دهد که در حالت خالی انجام می شود. بارهای سنگین تر، فشار بیشتری را روی راهنماهای خطی و بال اسکروها وارد می کند که بر شتاب و دقت تأثیر می گذارد. اگر قطعه کار شما به طور مداوم به حداکثر امتیاز دستگاه نزدیک می شود، یک مدل سنگین تر را در نظر بگیرید.
هر برگه مشخصات VMC ارقام دقت موقعیت یابی و تکرارپذیری را فهرست می کند. تصمیم گیری در مورد اینکه این اعداد واقعا به شما چه می گویند از اشتباهات پرهزینه در انتخاب ماشین جلوگیری می کند. مقادیر به طور معمول بر حسب میلی متر بیان می شوند و در نهایت دستگاه اندازه گیری می شوند.
دقت موقعیت یابی حداکثر انحراف بین یک موقعیت فرمان و موقعیت واقعی است که دستگاه به آن می رسد. تکرارپذیری توانایی ماشین برای بازگشت مکرر به همان موقعیت را توصیف می کند. تکرارپذیری خوب برای ثبات تولید اهمیت بیشتری دارد.
| مشخصات | VMC استاندارد | VMC با دقت بالا |
|---|---|---|
| دقت موقعیت یابی | 0.008 ± میلی متر | 0.003 ± میلی متر |
| تکرارپذیری | 0.005 ± میلی متر | 0.002 ± میلی متر |
| خروج اسپیندل | 0.005 میلی متر | 0.002 میلی متر |
یک ماشین با دقت بالا با سه برابر قیمت ممکن است برای تکمیل قالب یا اجزای خودرو با تحمل بسیار قوی حیاتی باشد. برای ماشینکاری عمومی، یک ماشین استاندارد با هزینه بسیار قابل دسترس تری نیاز را برآورده می کند. رویکرد توصیه شده این است که تنگ ترین تلورانس را در مجموعه قطعات فعلی خود شناسایی کنید، سپس ماشینی را انتخاب کنید که تکرارپذیری آن حداقل یک سوم آن تحمل باشد. خرید دقت غیر ضروری به اندازه خرید دقت ناکافی اسراف کننده است.
تطبیق پذیری VMC آن را به ستون فقرات ماشین آلات در طیف وسیعی از صنایع تبدیل کرده است. رایج ترین کاربردها با نقاط قوت طبیعی دستگاه مطابقت دارند: قطعات صفحه مانند، قالب های پیچیده و تولید دسته ای کوچک تا متوسط.
موادی که ماشین کاری می شوند به همان اندازه متفاوت هستند. فولاد ملایم، فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ کرایه های استاندارد برای مغازه های عمومی هستند. چدن روزانه در کارخانه های ریخته گری و ماشینکاری بی شماری پردازش می شود. آلومینیوم با سرعت دوک و نرخ تغذیه بالا کار می کند و دقیقاً چرخه های سریعی را تولید می کند که VMC ها را به منبع بهره وری بالا تبدیل می کند. آلیاژهای با دمای بالا در صنایع هوافضا و پزشکی به ماشینهای سفت و سخت با دوکهای قدرتمند و استراتژیهای برش محافظهکارانه نیاز دارند.
به دلیل این گستردگی مواد و کاربرد، VMC معمولاً اولین ماشینی است که یک مغازه رو به رشد پس از یک ماشین فرز پایه خریداری میکند و سالها پس از آن به عنوان اسب بخار روی زمین باقی میماند.
تصمیمات خرید که از یک کاتالوگ به تنهایی گرفته می شود، به ندرت از تماس با طبقه مغازه جان سالم به در می برند. فرآیند انتخاب باید با قطعات شما شروع شود، نه مواد بازاریابی دستگاه. رویکرد سه مرحلهای که در ادامه میآید یک چارچوب عملی است که در تنظیمات تولید واقعی کار کرده است.
فراتر از این مراحل، خدمات و پشتیبانی بیش از هر مشخصات واحدی اهمیت دارد. شهرت سازنده را برای در دسترس بودن قطعات، کیفیت مستندات دستگاه و آموزش پس از فروش بررسی کنید. ماشینی که یک هفته را در انتظار قطعه یدکی می گذراند، بسیار بیشتر از تفاوت قیمت اولیه است.
برای مغازههایی که در بخشهای قالب، خودرو یا انرژیهای جدید کار میکنند، ممکن است ارزش نگاه کردن به یک ماشینساز با یک زنجیره تولید یکپارچه را داشته باشد، به این معنی که شرکت ریختهگری، ماشینکاری و مونتاژ ماشینهای خود را کنترل میکند. این سطح از یکپارچگی عمودی اغلب به کنترل کیفیت بهتر و زنجیره تامین کوتاهتر برای قطعات تبدیل میشود.
Jiangsu Chuangjia Machinery شهرت خود را بر اساس همین رویکرد ایجاد کرده است. این شرکت که در سال 2000 به عنوان تولید کننده آسیاب سطحی تأسیس شد، اکنون یک سری مرکز ماشینکاری عمودی CNC، از جمله مرکز ماشینکاری عمودی ZN-V850 برای فرزکاری با سرعت بالا این VMC از ماشین آلات Chuangjia برای فرزکاری دقیق، حفاری و ضربه زدن در تولید دسته ای متوسط، با ساختار ستون سفت و سخت و سیستم خنک کننده برای حفظ دقت طراحی شده است. مشاهده محصول → ,
مرکز ماشینکاری عمودی ZN-V855 با استحکام پیشرفته یک مرکز ماشینکاری با سرعت بالا که برای پردازش های پیچیده سطح و قطعات جعبه مناسب است، دارای پایه پایدار و راهنماهای خطی کم اصطکاک برای پشتیبانی از عملکرد سازگار و کارآمد. مشاهده محصول → ، و
مرکز ماشینکاری عمودی ZN-L1165 برای قطعات کار بزرگتر این مدل اندازه میز بزرگی را برای جابجایی قطعات بزرگتر، ترکیبی از طراحی ستون ثابت و عملکرد دوک با دقت بالا برای ماشینکاری چند فرآیندی قابل اعتماد ارائه می دهد. مشاهده محصول → ، با پشتیبانی عملیات ریخته گری و مونتاژ نهایی خود در یک کارخانه تولیدی به مساحت 100000 متر مربع. دیدن زنجیره کامل تولید به شما یک حس عملی از ظرفیت تولید کننده می دهد.
VMC یک دارایی بلندمدت است و عادات نگهداری تعیین می کند که آیا ارزش آن برای ده سال برمی گردد یا بعد از چهار سال به بدهی تبدیل می شود. اگر در کار VMC تازه کار هستید، نکات زیر شما را در مسیر درست قرار می دهد.
سطوح سیستم روغنکاری را بررسی کنید و تحویل روغن به راهنماها را بررسی کنید. بعد از هر شیفت کاری، تراشه ها را از محل کار و روکش های راه پاک کنید. نظارت بر مخلوط مایع خنک کننده نیز بخشی از تمرین روزانه است. مایع برش کهنه یا آلوده منجر به پایان ضعیف سطح و کاهش عمر ابزار می شود.
قبل از هر تعویض ابزار، مخروطی دوک را تمیز کرده و کمی چرب کنید. صندلی مخروطی کثیف تمرکز ابزار را به خطر می اندازد و منجر به سایش و لرزش زودرس ابزار می شود. قبل از برش طولانی مدت یک چرخه گرم کردن دوک را به صورت دوره ای اجرا کنید تا دمای بلبرینگ را به حالت پایدار برسانید.
با گذشت زمان، پیچ های توپ بازی قابل اندازه گیری را توسعه می دهند. بسیاری از کنترلها روالهای جبران برگشتی را ارائه میکنند که موقعیت فرمان را برای محاسبه شلی تنظیم میکنند. روش صحیح این است که عکسالعمل را در هر محور در فواصل زمانی مشخص اندازهگیری کنید و پارامترهای جبران را بر اساس آن تنظیم کنید. سایش بیش از حد زود هنگام از قطعات ضایعات و تعمیرات گران تر جلوگیری می کند.
روشی که یک ماشین با تراشه ها کار می کند تأثیر مستقیمی بر کیفیت قطعه و زمان کارکرد دارد. یک سیستم خنک کننده خوب طراحی شده، تراشه ها را از ناحیه برش خارج می کند، از برش مجدد براده ها جلوگیری می کند و دمای ابزار را ثابت نگه می دارد. به طور خاص VMC ها تمایل دارند تراشه ها را در منطقه کاری جمع کنند. ماشینی با نازل های خنک کننده موثر و نوار نقاله تراشه ای انتخاب کنید که با حجم تراشه شما مطابقت داشته باشد.
رویکرد عملیاتی مناسب زیاده روی نیست، اما سازگار است. اپراتورهایی که عمر ابزار را ردیابی میکنند، آلارمهای ماشین را ضبط میکنند و از برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ثابت پیروی میکنند، تولید بیشتری را با هزینه چرخه عمر کمتر دریافت میکنند. ماشینی که شما دارید فقط به خوبی افرادی است که آن را اداره می کنند.
درک اینکه چرا یک VMC انتخاب درستی بین فناوریهای ماشینکاری است، نیازمند نگاهی صادقانه به محدودیتهای آن است. به عنوان مثال، یک مرکز ماشینکاری افقی، در حذف ذخایر سنگین از قطعات ریخته گری بزرگ و قطعات منشوری برتر است، زیرا جهت گیری افقی دوک به تراشه ها اجازه می دهد تا از ناحیه برش دور شوند. اما یک HMC به طور قابل توجهی قیمت بالاتری دارد، به وسایل تخصصی نیاز دارد و فضای بیشتری را مصرف می کند. یک روتر CNC یک منطقه کاری بزرگ را با هزینه کمتر ارائه می دهد، اما ساختار سبک وزن آن نمی تواند فلزات را با دقتی نزدیک به یک VMC ماشینکاری کند.
یک قانون سرانگشتی خوب این است که اگر قطعه تقریباً مکعبی باشد، یک ماشین دوک عمودی به خوبی آن را اداره می کند. در مقابل، اگر قطعه بلندتر از ارتفاع آن باشد، یا اگر قطعه نیاز به حفرههای عمیق دارد که در آن تخلیه تراشه مشکل دارد، ممکن است دستگاه افقی مناسبتر باشد. دانستن تفاوت می تواند از خرید نادرست پرهزینه جلوگیری کند. مقایسه عمیق این دو رویکرد می تواند به این ارزیابی کمک کند.
برای اکثر کارهای ماشینکاری عمومی، تعادل قابلیت، سهولت استفاده و هزینه خرید VMC آن را به نقطه مرجع در کلاس خود تبدیل می کند.
هنگامی که لیست نامزدهای خود را محدود کردید، قبل از امضای سفارش، سه تست را اعمال کنید:
الزامات پلت فرم ارائه شده در اینجا یک چک لیست واضح به شما ارائه می دهد. مرکز ماشینکاری را به عنوان بخشی از یک سیستم تولید در نظر بگیرید، نه به صورت مجزا. VMC مناسب به راحتی در گردش کار شما ادغام می شود، هزاران ساعت اجرا می شود و سطحی از سازگاری را در خروجی شما به ارمغان می آورد که مهارت دستی به تنهایی نمی تواند ارائه دهد.