В токарной обработке с ЧПУ, будь то производство автомобильных деталей, компонентов для двигателей новых источников энергии или даже прецизионных деталей для фотоэлектрических установок, конструкция станины станка оказывает значительное влияние на стабильность работы. В последнее время всё больше и больше производителей отдают предпочтение моделям со скошенной станиной. И на то есть веские причины. Скошенная станина — это не просто изменение внешнего вида по сравнению с токарными станками с плоской станиной. Она буквально улучшает функциональность станка с ЧПУ. Конструкция со скошенной станиной помогает решать реальные повседневные проблемы производства, такие как минимизация проскальзывания, сокращение времени очистки после обработки и снижение вибраций. Давайте рассмотрим влияние этой конструкции на функциональность токарных станков с ЧПУ, особенно в контексте высокоточной обработки в секторах новых источников энергии и автомобилестроения.
Токарный станок с наклонной станиной более производителен, поскольку обеспечивает повышенную жесткость и устойчивость конструкции. Большинство токарных станков с ЧПУ с наклонной станиной имеют прочную литую чугунную раму с наклоном станины — обычно от 30 до 60 градусов. Такая конструкция позволяет более равномерно распределять вес самого станка, обрабатываемой заготовки и сил резания по сравнению со станками с плоской станиной.
Почему это важно? Потому что меньшая неравномерность нагрузки означает меньшую вибрацию во время резания. Вибрация — враг качественной токарной обработки на станках с ЧПУ. К числу рисков, связанных с вибрацией, относятся шероховатость поверхности, нестабильные допуски и ускоренный износ инструмента.
Примером того, как вибрации вызывают проблемы, является обработка барабанных тормозов коммерческих автомобилей. Эти детали необходимо обрабатывать до гладкой поверхности, поскольку неровные поверхности приводят к перегреву. Устойчивая рама с наклонной станиной обеспечивает надежное положение токарного станка даже при интенсивном резании, например при формировании толстых стальных заготовок для таких тормозных барабанов. Жесткость конструкции удерживает станок неподвижно при работе с трудными материалами, такими как легированная сталь для валов двигателей новых типов энергии, снижая прогиб и смещение.
Некоторые производители, такие как Taiyun, доводят конструкцию с наклонной станиной до совершенства, добавляя усиленные направляющие и утолщая ключевые элементы рамы, чтобы соответствовать конкретным производственным требованиям. Примером может служить производитель, специализирующийся на массовой обработке алюминиевых корпусов двигателей. Конструкцию с наклонной станиной можно оптимизировать для поглощения повторяющихся сил резания при сохранении устойчивости. Повышение качества деталей и стабильности станка позволяет токарю работать на более высоких скоростях без потери точности.
Каждый, кто имеет опыт работы с токарными станками с ЧПУ, знает, как мешают металлические стружки. У станков с плоской станиной стружка скапливается вокруг заготовки, инструмента и станины, создавая беспорядок, с которым приходится бороться оператору.
Очистка станков может привести к потерям времени, царапинам на инструменте или его повреждению. Наклонная станина позволяет использовать силу тяжести для решения этой проблемы.
Благодаря наклону станины стружка действительно падает с рабочей зоны. При обработке алюминиевых корпусов двигателей следует учитывать, что алюминиевая стружка довольно мягкая и легко сбивается в комки. На станке с наклонной станиной эта стружка будет сразу соскальзывать в сборник после образования и не будет накапливаться вокруг инструмента или заготовки. Это кажется незначительным, но такие мелочи в течение дня дают большой эффект. Станок с плоской станиной требует в среднем 5 минут на очистку каждый час, тогда как станок с наклонной станиной может работать 2–3 часа подряд без остановки.
Для производства пластиковых фитингов большого объема для оборудования новых источников энергии увеличение времени работы имеет решающее значение. Меньшее количество застрявших стружек приводит к уменьшению неравномерной обработки из-за застревания стружек между инструментом и заготовкой. Благодаря наклонной станине увеличивается время непрерывной работы, скорость производства и улучшается качество готовой продукции.
Даже при обработке сложных материалов, таких как графит, используемый в направляющих трубках фотоэлектрических систем, наклонная станина обеспечивает безупречную чистоту рабочей зоны. Благодаря этому токарный станок сохраняет точность на протяжении всей работы — от первой до сотой детали.
Токарная обработка с ЧПУ требует высокой точности, особенно при работе с такими компонентами, как фотогальванические графитовые направляющие трубки, для которых допуск по диаметру должен быть менее 0,005 мм, или даже при производстве крепежных элементов для аэрокосмической промышленности. Здесь на помощь приходит наклонная станина. Она спроектирована таким образом, чтобы уменьшить деформацию заготовки и инструмента, возникающую в процессе резания.
На токарном станке с плоской станиной заготовка удерживается горизонтально, и силы резания могут вызвать незначительное смещение станины или патрона, но эти малые отклонения со временем накапливаются, в результате чего детали выходят за пределы допусков. Наклонная рама станка с наклонной станиной изменяет направление действия силы резания. Заготовка остаётся устойчивой, а наклонный подход инструмента уменьшает боковое давление во время резания, обеспечивая баланс. Заготовка находится в стабильном положении, а инструмент подходит под углом, поэтому на деталь и станок не действуют изгибающие нагрузки.
Один из таких примеров — обработка деталей из титановых сплавов. Из-за высокой прочности титана для его резки требуется большое усилие. Токарный станок с плоской станиной может страдать от нестабильности из-за деформации во время резания.
Однако токарный станок с ЧПУ с наклонной станиной выдерживает это усилие без смещения, обеспечивая неизменность размеров титановой детали. Для работ, требующих высокой точности, компания Taiyun часто изготавливает наклонные станины по индивидуальному заказу. Выполняются точные регулировки, такие как изменение угла наклона станины или добавление опорных кронштейнов, чтобы даже самые труднообрабатываемые материалы резались с заданной точностью.
Та же самая точность обеспечивает воспроизводимость. Например, при производстве 500 одинаковых автомобильных деталей наклонная станина гарантирует, что 500-я деталь будет в точности соответствовать первой. Такая точность необходима для деталей, которые должны точно соединяться между собой, например, в автомобильных коробках передач или сборках двигателей нового типа энергии.
Что касается производительности токарного станка, важна не только точность резания, но и удобство в эксплуатации и обслуживании. Токарный станок с наклонной станиной требует меньше времени на настройку и ремонт, поскольку его конструкция облегчает повседневную эксплуатацию и техническое обслуживание.
Кроме того, наклонный угол станины позволяет оператору наблюдать весь процесс резания. Оператор может проверить состояние заготовки, следить за стружкой и выявлением износа инструмента, не наклоняясь и не меняя положение тела. Таким образом, легче вовремя заметить возникающие проблемы.
При обработке мелких деталей автомобильных компонентов четкая видимость каждого реза способствует лучшему предотвращению ошибок.
Наклонная станина упрощает техническое обслуживание. У токарных станков с плоской станиной имеются труднодоступные места под станиной или вокруг патрона, что затрудняет очистку направляющих или проверку подшипников. При использовании наклонной станины эти зоны становятся более открытыми и доступными. Очистка направляющих, проверка шпинделя и замена изношенных державок — операции, которые занимают меньше времени на станке с наклонной станиной, что позволяет быстрее возвращать его в эксплуатацию.
Даже такие рутинные операции, как смена заготовки и регулировка патрона, становятся проще. Для смазки и настройки станка с наклонной станиной операторам не нужно поднимать детали так высоко. Это сокращает необходимость доставать в труднодоступные места и узкие зоны, обеспечивая более быструю смену заданий и снижая утомляемость оператора. Для производителей, работающих по два-три смены в день, это имеет большое значение. Экономия времени и усилий напрямую приводит к меньшему количеству простоев и увеличению производительного рабочего времени.
EN
