CNC-pukkikoneistuskeskus: määritelmä, rakenne, tyypit ja valintaopas

Kun työkappale ei enää mahdu mukavasti tyypilliseen pystysuoraan työstökeskukseen, konepajat alkavat yleensä vertailla portaalilaitteita. Suuret muottialustat, koneen rungot ja raskaat rakenneosat vaativat enemmän kuin isomman pöydän: ne tarvitsevat konerungon, joka kestää kokoa, painoa ja leikkausvoimia tarkkuutta menettämättä. CNC-pukkikoneistuskeskus ratkaisee tämän tukemalla karaa siltarakenteeseen samalla kun työkappale pysyy suurella pöydällä sen alla. Tämän seurauksena kone voi jyrsiä, porata, kierrettää ja porata suuria osia yhdellä kokoonpanolla osan koon vaatimalla jäykkyydellä.

Ennen kuin valitset sellaisen, se auttaa ymmärtämään, mitä portaalikoneistuskeskus oikeastaan ​​on, miten rakenne toimii ja mitkä kokoonpanot sopivat parhaiten mihin töihin.

Mikä on CNC-pukkikoneistuskeskus?

CNC-pukkityöstökeskus on tietokoneohjattu työstökone, joka on rakennettu portaalirungon ympärille: kaksi pystysuoraa pylvästä tukevat vaakasuoraa poikkipalkkia, joka ulottuu työpöydälle. Karan pää liikkuu poikkipalkkia pitkin Y-akselin liikenteessä ja nousee ja laskee Z-akselin liikenteessä, kun taas X-akselin liike voi tulla joko portaalin alla liikkuvasta pöydästä tai kiinteän pöydän päällä liikkuvasta portaalista.

Tämä järjestely eroaa olennaisesti pystysuorasta työstökeskuksesta, jossa karaa kuljettaa liikkuva pilari pöydän takana. Portaalikoneessa leikkausvoimat kulkevat suoraan poikkipalkin ja pylväiden läpi lattiaan, mikä antaa rakenteelle korkean staattisen ja dynaamisen jäykkyyden. Tällä jäykkyydellä on merkitystä koneistettaessa suuria teräsosia, syviä onteloita tai kovia materiaaleja, koska taipuma on tarkkuuden ja pinnan viimeistelyn vihollinen.

Termi kattaa laajan koneperheen. Saatat nähdä myös nimiä, kuten portaalimyllyt, siltatyyppiset työstökeskukset tai kaksipylväiset työstökeskukset. Niillä kaikilla on sama perusperiaate: kara on tuettu ylhäältä ja työkappale on sijoitettu alapuolelle.

Tärkeimmät rakenteelliset ominaisuudet

• Yläpuolinen portaalirunko, jossa on kaksi kantavaa pylvästä ja poikkipalkki, joka kantaa satulan ja karan pään.
• Suuri työpöytä, joka on mitoitettu tukemaan raskaita osia pitäen samalla koko yläpinnan karan ulottuvilla.
• Moniprosessimahdollisuus yhdessä koneessa, mukaan lukien jyrsintä, poraus, kierteitys ja poraus automaattisella työkalunvaihtajalla.
• Valinnaiset pyörivät akselit pöydässä tai karapäässä 3 2 paikoitusta tai täydellistä viisiakselista ääriviivaa varten.

Kuinka gantry-rakenne toimii

Kiinteässä pöytäportaalissa työstökeskuksessa työkappale kiinnitetään pöytään ja pysyy paikallaan koneistuksen aikana. Poikkipalkki kulkee X:ssä, satula liikkuu poikkipalkin poikki Y:ssä ja karan pää liikkuu Z:ssä. Tämä malli sopii erittäin painaviin osiin, koska monitonnisen työkappaleen siirtäminen ei ole nopeaa eikä tarkkaa.

Liikkuvan pöydän suunnittelussa portaalirakenne pysyy kiinteänä ja pöytä liikkuu X:ssä. Tätä kokoonpanoa käytetään usein lyhyemmille, kevyemmille työkappaleille, joissa pöydän liike tarjoaa paremman saavutettavuuden ja yksinkertaisemman lastunpoiston. Liikkuvien pylväiden rakenteet menevät askeleen pidemmälle: koko pilari- ja poikkipalkkikokoonpano kulkee koneen alustaa pitkin, mikä on käytännöllistä erikoispitkille osille, kuten kiskoille, rungoille ja rakenneprofiileille.

Työkalunvaihdot hoitaa automaattinen työkalunvaihtaja (ATC). Kone palauttaa nykyisen työkalun makasiiniin, poimii seuraavan työkalun ja jatkaa leikkaamista ilman käyttäjän osallistumista, joten pitkä ohjelma voi työstää suuren osan alusta loppuun. Viisiakselisissa kokoonpanoissa pöytä voi pyöriä ja kallistaa, tai itse karapää sisältää pyörivät akselit, jolloin työkalu voi saavuttaa yhdistelmäkulmia, jotka ovat välttämättömiä syville muoteille ja monimutkaisille ilmailukomponenteille.

Tärkeimmät suunnitteluvariaatiot

Gantry-työstökeskukset eivät ole yksi kokoonpano. Kun tiedät mitä etsiä, voit sovittaa mallin todelliseen työkappaleeseen ja prosessiin.

Kiinteä pöytä vs. liikkuva pöytä vs. liikkuva sarake

Kiinteän pöydän koneet pitävät osan paikallaan ja siirtävät portaalia. Tämä on suositeltavaa, kun työkappale on erittäin painava tai kun sen koko vaikeuttaa pöydän liikkumista. Liikkuvan pöydän koneet siirtävät osaa X:ssä ja ovat yleensä kompaktimpia, mikä vähentää lattiatilaa ja kustannuksia. Liikkuva pylväskoneet kuljettavat koko portaalin koneen alustaa pitkin, mikä maksimoi pitkien komponenttien työskentelyalueen.

Kaksoissarakkeen ja sillan määritykset

Kaksipylväskoneissa käytetään kahta pystysuoraa pylvästä, jotka on yhdistetty jäykällä poikkipalkilla. Mitä leveämpi poikkipalkin jänneväli, sitä tärkeämmäksi sen suunnittelu tulee, koska pitkä palkki voi taipua oman painonsa ja leikkauskuormituksen vaikutuksesta. Hyvin uurrettu valu esikuormitetuilla ohjaimilla pitää Y-akselin tarkana koko leveydeltä. Leveille levyille ja raskaille rungoille a ZNLM8030 kaksipylväinen portaalikoneistuskeskus jakaa kuorman symmetrisesti ja tarjoaa tällaisten osien vaatiman vakauden.

Mukautettu LM8030 Muuttuvan taajuuden nopeuden säätö Gantry-koneistuskeskus Suppli Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd on kiinalainen räätälöity LM8030 muuttuvan taajuuden säätö Gantry-koneistuskeskuksen toimittajat ja LM8... Näytä tuote →

Kolmen akselin, 3 2:n ja viiden akselin konfiguraatiot

Perusmallit sijoittavat karan X-, Y- ja Z-asentoon ja koneistavat litteitä tai prismaattisia ominaisuuksia. 3 2 -työstö lisää kääntöpöydän tai -pään, jotta kappaletta voidaan kallistaa yhdistelmäkulmiin, mikä vähentää asetuksia ja parantaa työkalujen käyttöä. Täysi viisiakseliset koneet liikuttavat pyöriviä akseleita samanaikaisesti lineaaristen akseleiden kanssa, mitä tarvitaan veistoksellisille pinnoille.

Raskaat ja nopeat versiot

Raskaassa käytössä olevissa malleissa käytetään suurempia karoja, leveämpiä johteita ja vahvistettuja valukappaleita, jotka kestävät teräksen ja valuraudan syvät leikkaukset. Nopeat versiot vaihtavat osan leikkausmomentista korkeampiin karanopeuksiin ja nopeisiin syöttönopeuksiin, mikä sopii alumiinin työstöön ja viimeistelyyn.

Mitä gantry-koneistuskeskus voi tehdä

Gantry-työstökeskukset eivät rajoitu yhteen toimintoon. Oikealla työkalu- ja ohjausjärjestelmällä yksi kone pystyy suorittamaan tasojyrsintä-, profiilijyrsintä-, poraus-, kierteitys-, poraus-, kalvaus- ja viisiakselisella interpoloinnilla 3D-muototyöstön. Tyypillisiä työkappaleita ovat suuret muottipohjat, autojen korityökalut, energialaitteiden komponentit, työstökoneiden rakenteet ja ilmailualan rakenneosat.

Monissa tapauksissa portaalikone korvaa useita pienempiä koneita, koska se pystyy käsittelemään koko osakuoren ilman uudelleenasemointia. Tämä lyhentää käsittelyaikaa ja välttää asetusvirheet, joita kertyy, kun työkappaletta siirretään toimintojen välillä.

Kun osa sisältää veistoksisia pintoja, on käytännöllinen reitti viisiakselinen kone. The ZNLM2214 5-akselinen portaalikoneistuskeskus yhdistää 1,4 metrin poikkipalkin pyöriviin akseleihin, jolloin kara saavuttaa yhdistelmäkulmat yhdellä kiinnityksellä. Tämä lähestymistapa lyhentää syklin aikaa ja parantaa johdonmukaisuutta monimutkaisissa osissa.

Mukautettu LM2214 Z-akselin liike pidennetty Gantry-työstökeskuksen toimittajat, Factor Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd on kiinalainen räätälöity LM2214 Z-akselin matka pidennetty Gantry Machining Center -toimittaja ja LM2214 Z-akseli ... Näytä tuote →

Gantry vs. pystysuorat vs. vaakasuuntaiset työstökeskukset

Päättääksesi, onko portaalikone investoinnin arvoinen, vertaa sitä kahteen muuhun yleiseen työstökeskuskokoonpanoon.

Pystysuuntaiset työstökeskukset pysyvät oletusasetuksena kompakteissa osissa, joissa pienemmällä jalanjäljillä ja alhaisemmilla pääomakustannuksilla on merkitystä. Vaakasuuntaiset työstökeskukset ovat erinomaisia ​​kuution muotoisen kappaleen useiden pintojen työstämisessä, koska kappaletta voidaan indeksoida kiertopöydällä. Pukkityöstökeskukset ottavat haltuunsa, jos osat eivät sovi tai ovat liian raskaita liikkuakseen turvallisesti muissa koneissa. Jos päätät pystysuoran koneen ja portaalikoneen välillä, aiempi artikkelimme aiheesta ero vaaka- ja pystysuoran työstökeskusten välillä selittää akselin ja asettelun muunnelmia tarkemmin.

Gantry-koneistuskeskuksen valinta

Valinta alkaa työkappaleesta, ei koneesta. Määritä osan kuori, paino, materiaali ja vaadittavat toiminnot ennen teknisten tietojen vertailua.

1. Työkappaleen kirjekuori ja pöydän koko. Pöydän tulee olla riittävän suuri tukemaan osaa kiinnityskiinnikkeiden varassa.
2. Akseli kulkee. X-liike asettaa osan maksimipituuden, Y-matka riippuu poikkipalkin jännevälistä ja Z-matka asettaa työkalun suurimman etäisyyden ja poraussyvyyden.
3. Pöydän enimmäiskuorma. Raskaat osat vaativat jäykän pöydän ja kuormalle mitoitetut johteet.
4. Karan teho ja nopeus. Suuri vääntömomentti alhaisilla kierrosluvuilla sopii teräkselle ja valuraudalle; korkeampi kierrosluku auttaa alumiinissa ja viimeistelyssä.
5. Akseleiden lukumäärä. Kolme akselia riittää prismaattiseen työhön; kulmikkaat reiät tai muotoillut pinnat tarvitsevat 3 2 tai täyden viiden akselin kapasiteetin.
6. Työkalumakasiinikapasiteetti. Isompi lipas tukee pidempään ilman valvontaa.
7. Ohjausradan tyyppi. Laatikot tarjoavat suuremman vaimennuksen raskaaseen leikkaukseen; Lineaariset rullaohjaimet takaavat nopeamman kiihtyvyyden ja pienemmän kitkan.
8. CNC-ohjaus ja ohjelmisto. Tarkista yhteensopivuus CAM-järjestelmäsi kanssa, erityisesti viiden akselin työkaluradoilla.
9. Tarkkuustiedot. Vertaa paikannustarkkuutta ja toistettavuutta ja kysy, miten nämä arvot mitataan.
10. Lattiatila ja perustus. Suuret portaalikoneet tarvitsevat vankan perustan ja riittävän välyksen huoltoa varten.

Vaativille työkappaleille, joissa on aggressiiviset leikkausolosuhteet, vahvistettu runko ei ole neuvoteltavissa. The ZNLM4025 raskas portaalin työstökeskus käyttää raskaampaa poikkipalkki- ja pylväsrakennetta ylläpitääkseen syviä leikkauksia suuriin komponentteihin menettämättä geometrista vakautta.

Mukautettu LM4025 vakiolämpötilaohjattu portaalityöstökeskus Toimittajat, Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd on kiinalainen räätälöity LM4025 vakiolämpötilaohjattu portaalikoneistuskeskustoimittaja ja LM4025 ... Näytä tuote →

Ota huomioon myös kokonaiskustannukset. Portaalikone maksaa enemmän kuin yhtä määritetty pystysuora työstökeskus, mutta se voi eliminoida useita asetuksia, vähentää manuaalista käsittelyä ja tuoda suuren osan työskentelyyn talon sisällä, mikä muuttaa sijoitetun pääoman tuottolaskentaa.

Miksi jäykkyys ja koneen laatu ovat tärkeitä

Portaalirakenne on juuri niin hyvä kuin sen takana oleva valu ja kokoonpano. Runko ilman kunnollista sisäistä uritusta taipuu raskaan kuormituksen alla ja koko järjestelmän tarkkuus kärsii. Siksi vakavat portaalityöstökeskukset rakennetaan hyvin vanhentuneesta valuraudasta tai teräksestä hitsauksista, joissa on painava poikkileikkaus ja lämpöstabiilit ohjauskiskokannattimet.

Kun arvioit toimittajaa, kysy, kuinka suuri osa valmistusprosessista tehdään talon sisällä. Valmistaja, joka hallitsee omaa valimoaan, koneistustaan ​​ja kokoonpanoaan, voi hallita alustan, pilarien ja poikkipalkin laatua alusta alkaen ja vastata joustavammin räätälöityihin vaatimuksiin. Käytännössä nämä säädöt näkyvät koneen vakaudessa kuormitettuna, valmiiden osien yhtenäisyydessä ja toimitusaikataulujen luotettavuudessa.

Viimeinen takeaway

CNC-pukkikoneistuskeskus on oikea valinta, kun työkappaleet ovat liian suuria, raskaita tai liian monimutkaisia ​​tavalliseen työstökeskukseen. Sen yläpuolinen runko tarjoaa jäykkyyttä ja vakautta, jota tarvitaan suurten osien tarkkaan työstöön, ja viisiakseliset vaihtoehdot mahdollistavat monimutkaisten geometrioiden työstämisen yhdellä kokoonpanolla.

Aloita valintaprosessi määrittämällä selkeästi osan kuori, paino, prosessit ja tarkkuustavoitteet. Valitse sitten kompakti liikkuva pöytäkone, raskaaseen käyttöön tarkoitettu kiinteä pöytämalli tai viisiakselinen kokoonpano näiden vaatimusten perusteella. Lopuksi vertaa toimittajia kiinnittäen huomiota rakenteeseen, opasteiden laatuun ja valmistuskykyyn, koska nämä tekijät määräävät, kuinka hyvin kone pitää tekniset tiedot vuosien aikana.