A CNC esztergálás során, függetlenül attól, hogy autóalkatrészek gyártásán, új energiaforrásokhoz tartozó motoralkatrészekén vagy akár napelemes berendezésekhez szükséges precíziós alkatrészekén dolgozik-e valaki, az esztergagép ágyazatának tervezése jelentős hatással van a teljesítmény állandóságára. Napjainkban egyre több gyártó látszik dönteni az átlósan elhelyezett ágyazatú modellek mellett. És erre nem véletlenül. Az átlós ágyazat nem csupán látványos változást jelent a sík ágyazatú esztergákhoz képest, hanem szó szerint javítja a CNC eszterga működését. A gyakorlati termelés során fellépő konkrét problémák közül többet is enyhít ez az ágyazattervezés, például csökkenti a csúszást, felgyorsítja a gép tisztítását a megmunkálás után, valamint csökkenti a rezgéseket. Vizsgáljuk meg ennek a kialakításnak a hatását a CNC esztergák működésére, különös tekintettel a nagy pontosságú megmunkálásra az újenergia- és az autóipari szektorokban.
Egy ferde ágyas esztergagép teljesítménye hatékonyabb, mivel növeli az eszterga szerkezeti stabilitását. A legtöbb ferde ágyas CNC esztergagép merev, egycsöves öntöttvas keretet használ, amelynek ágya – általában 30 és 60 fok között – szögben áll. Ez a kialakítás egyenletesebben osztja el az eszterga, a munkadarab és a forgácsolóerők súlyát, mint a sík ágyak.
Miért fontos ez? Mert kevesebb egyenetlen terhelés kevesebb rezgést jelent a forgácsolás során. A rezgés az ellensége a jó CNC-esztergálásnak. Durva felületek, következetlen tűrések és gyorsult szerszámkopás a rezgések néhány kockázata.
A rezgések okozta problémák egy példája a kereskedelmi járművek féktárcsáinak megmunkálása. Ezeket az alkatrészeket sima felületűre kell megmunkálni, mivel a nem egyenletes felületek túlmelegedéshez vezetnek. Egy ferde ágyazású gép stabil kerete akkor is biztosítja a forgácsolóközpont állóságát, amikor erős terhelés alatt dolgozik, például vastag acélból formálva ezeket a féktárcsákat. A merevség fenntartja a gép állóságát nehezen megmunkálható anyagoknál is, mint például ötvözött acél esetén újenergiás motorhajtások tengelyeinél, csökkentve ezzel a hajlást és eltolódást.
Egyes szolgáltatók, mint például a Taiyun, továbbfejlesztik a ferde ágyazású kialakítást, megerősített vezetőpályák hozzáadásával és a keret kulcsfontosságú elemeinek vastagításával, hogy konkrét gyártási igényeket is kielégítsenek. Ennek egy példája az alumínium motorházak nagy sorozatú megmunkálására specializálódott gyártó. A ferde ágyazású gép optimalizálható ismétlődő forgácsolóerők elnyelésére, miközben fenntartja stabilitását. Az alkatrész minőségének javulása és a forgácsolóközpont stabilitása lehetővé teszi a magasabb fordulatszámokat pontosságvesztés nélkül.
Mindenki, aki már dolgozott CNC esztergákon, ismeri a fémforgácsok okozta kellemetlenséget. A síkágyas esztergák miatt a forgács a munkadarab, a szerszám és az ágyazat körül gyűlik össze, ami rendetlenséget okoz az operátornak.
A gépek tisztítása időveszteséggel, szerszámkarcolással vagy akár a szerszám sérülésével járhat. Ezt az egymagas ágyazat a gravitáció segítségével tudja megoldani.
Amikor az ágyazat döntött helyzetű, a forgácsok valóban lehullanak a munkaterületről. Alumínium motorházak megmunkálásánál figyelembe kell venni, hogy az alumíniumforgács puha és hajlamos összetapadni. Döntött ágyazat esetén a forgács rögtön lecsúszik a gyűjtőbe, amint levágódik, így nem halmozódik fel a szerszám vagy a munkadarab körül. Ez jelentéktelennek tűnhet, de apró dolgok nap végére nagy hatást eredményezhetnek. Egy síkágyas esztergát átlagosan óránként 5 percig kell tisztítani, míg egy döntött ágyazatú gép 2-3 órát képes folyamatosan futni leállás nélkül.
A nagy mennyiségű műanyag szerelvénygyártás esetén az új energiafelszerelésekhez ez a futási idő növekedés kritikus fontosságú. Kevesebb ragadó forgács miatt kevesebb egyenetlen vágás következik be a szerszám és a munkadarab közötti ragadó forgács miatt. Egy ferde ágyas gépnél a nagyobb mennyiségű futási idő növekedése és a gyártási sebesség javult munkaeredményhez vezet.
Még olyan rendetlen anyagok esetén is, mint a fotovoltaikus vezetőcsövekben használt grafit, a ferde ágyazat biztosítja, hogy a munkaterület tiszta maradjon. Ennek köszönhetően a forgácsológép pontossága megmaradhat az első darabtól egészen a századikig.
A CNC esztergálás nagy pontosságot igényel, különösen olyan alkatrészeknél, mint a fotovoltaikus grafit vezetőcsövek, amelyeknél az átmérőre vonatkozó tűrés értéke 0,005 mm alatti, vagy akár az űrrepülési ipar csavaros kötőelemeinél is. Itt jön képbe az emelt fekvésű gépváz. Olyan módon lett kialakítva, hogy csökkentse az alkatrész és a szerszám deformálódását, amely a megmunkálás során jelentkezik.
Síkágyas esztergánál a munkadarab vízszintesen helyezkedik el, és a vágóerő miatt az ágy vagy az összehúzó kissé elmozdulhat, ám ezek a kis eltérések idővel halmozódnak, így az alkatrészek kissé a specifikációkon kívülre kerülhetnek. Az emelt ágyas eszterga szögletes váza átirányítja a vágóerő hatását. A munkadarab stabil marad, és a szerszám szögben történő megközelítése csökkenti az oldalirányú nyomást a vágás során, ezzel biztosítva az egyensúlyt. A munkadarab stabil helyzetben van, és a szerszám úgy közelít, hogy ne legyen hajlítófeszültség sem a darabon, sem az esztergán.
Egy ilyen példa a titánötvözetek alkatrészeinek megmunkálása. A titán szilárdsága miatt nagy erő szükséges a vágáshoz. Egy síkágyas esztergán rugalmasodás következtében inkonzisztenciák léphetnek fel vágás közben.
Ezzel szemben egy döntött ágyas CNC-eszterga ezt az erőt elviseli elmozdulás nélkül, így biztosítva, hogy a titán alkatrész méretei változatlanok maradjanak. Magas pontosságú munkák esetén a Taiyun gyakran testre szabja döntött ágyait. Finom beállításokat, például az ágy dőlésszögének változtatását vagy további tartóelemek hozzáadását végzik annak érdekében, hogy még a legnehezebben megmunkálható anyagok is a szükséges tűréseknek megfelelően kerüljenek levágásra.
Ugyanez a pontosság ismételhetőséget is jelent. Például, ha 500 teljesen azonos gépjárműipari alkatrészt gyárt, a döntött ágyas eszterga biztosítja, hogy az 500. darab tökéletesen megegyezzen az első darabbal. Ilyen pontosságra szükség van olyan alkatrészeknél, amelyeknek pontosan kell illeszkedniük egymáshoz, például gépjármű-automatáknál vagy új energiájú motorok összeszerelésénél.
A forgácsoló gép teljesítménye szempontjából nemcsak a vágási pontosság számít, hanem az üzemeltetés és karbantartás kényelme is. Egy ferde ágyazatú gép esetében a beállítás és javítás kevesebb időt vesz igénybe, mivel tervezése elősegíti a napi üzemeltetést és karbantartást.
Ezen felül az ágyazat dőlésszöge lehetővé teszi a munkavégző számára, hogy az egész vágási folyamatot szemmel tartsa. A munkadarab állapotát, a forgácsképződést és a szerszám kopását anélkül ellenőrizheti, hogy előre kellene hajolnia vagy testhelyzetet kellene változtatnia. Így időben könnyebben észrevehetők a problémák.
Kis méretű autóalkatrészek megmunkálása során az egyes vágások jól láthatósága hibák jobb megelőzését eredményezi.
A ferde ágyas gép karbantartása egyszerűbb. A síkágyas esztergáknál az ágy alatti vagy a befogó környéki nehezen elérhető területek miatt nehéz tisztítani a vezetőpályákat vagy ellenőrizni a csapágyakat. A ferde ágyas kialakításnál viszont ezek a területek nyitottabbak és könnyebben hozzáférhetők. A vezetőpálya tisztítása, a tengely ellenőrzése és a kopott szerszámtartók cseréje kevesebb időt vesz igénybe a ferde ágyas esztergán, így a gép gyorsabban visszavethető üzembe.
Még a munkadarabok cseréje és a befogó beállítása is egyszerűbb. A ferde ágyas gép kenése és beállítása során a kezelőknek nem kell olyan magasra emelniük az alkatrészeket. Ez csökkenti az elérési távolságot és a szűk helyeket, ami gyorsabb átállást és kevesebb kezelői fáradtságot jelent. A napi két-három műszakban dolgozó gyártók számára ez nagy jelentőséggel bír. Az idő- és erőfeszítés-megtakarítás közvetlenül kevesebb késleltetést és több termelőképes munkaórát eredményez.
EN
