У процесі токарної обробки на ЧПК, чи то виготовляються автозапчастини, компоненти для двигунів нової енергетики, чи навіть прецизійні деталі для фотоелектричних установок, конструкція станини токарного верстата суттєво впливає на стабільність роботи. Останнім часом все більше виробників віддають перевагу моделям з похилою станиною. І не дарма. Похилі станини пропонують набагато більше, ніж просто зміну зовнішнього вигляду у порівнянні з плоскими станинами. Вони буквально покращують функціональність токарного верстата з ЧПК. Існують реальні повсякденні проблеми у виробництві, які конструкція з похилою станиною допомагає усунути, наприклад, зменшення ковзання, скорочення часу очищення після обробки та мінімізація вібрації. Давайте розглянемо вплив цієї конструкції на функціональність токарних верстатів з ЧПК, особливо у контексті високоточної обробки в галузях нової енергетики та автомобілебудування.
Токарний верстат із похилим ліжком є більш продуктивним, оскільки забезпечує підвищення структурної стійкості верстата. Більшість токарних CNC-верстатів із похилим ліжком використовують жорстку литу раму з цільного чавуну із похилим ліжком — зазвичай під кутом між 30 і 60 градусів. Така конструкція рівномірніше розподіляє вагу верстата, заготовки та сил різання, ніж плоскі ліжка.
Чому це важливо? Тому що менша нерівномірність ваги означає менші вібрації під час різання. Вібрації — це ворог якісного CNC-токарення. До ризиків вібрацій належать шорсткі поверхні, нестабільні допуски та прискорене зношування інструменту.
Прикладом вібрацій, що спричиняють проблеми, є обробка гальмівних барабанів комерційних транспортних засобів. Ці деталі потрібно обробляти до гладкої поверхні, оскільки нерівності призводять до перегріву. Стабільна рама похилого ложе утримує токарний верстат стабільним навіть під час важкого різання, наприклад, формування товстої сталі для таких гальмівних барабанів. Жорсткість утримує верстат міцно під час роботи з важкими матеріалами, такими як легована сталь для валів двигунів нової енергетики, зменшуючи прогин і зсув.
Деякі виробники, такі як Taiyun, доводять конструкцію похилого ложе ще далі, додаючи посилені напрямні рейки та ущільнюючи ключові частини рами, щоб відповідати конкретним виробничим потребам. Прикладом є виробник, що спеціалізується на масовій обробці алюмінієвих корпусів двигунів. Похиле ложе можна оптимізувати для поглинання повторюваних сил різання з одночасним збереженням стабільності. Покращення якості деталей і стабільності верстата дозволяє токарю працювати на більших швидкостях без втрати точності.
Кожен, хто має досвід роботи з токарними верстатами з ЧПК, знає, яка незручність пов'язана з металевими стружками. Верстати з плоскою ліжкою призводять до того, що стружка накопичується навколо заготовки, інструменту та ліжка, утворюючи безлад, який потрібно прибирати оператору.
Очищення верстатів може призводити до втрати часу, подряпин на інструменті або його пошкодження. Похиле ліжко може використовувати силу тяжіння для вирішення цієї проблеми.
Коли ліжко похиле, стружка справді спадає з робочої зони. Під час обробки алюмінієвих корпусів двигунів слід враховувати, що алюмінієва стружка досить м'яка і легко злипається. Завдяки похилому ліжку ця стружка одразу зісковзує для збирання після того, як утворилася, і не накопичується навколо інструменту чи заготовки. Це здається незначним, але такі дрібниці протягом дня дають великий ефект. Плоске ліжко потребує в середньому 5 хвилин на прибирання щогодини, тоді як похиле дозволяє працювати безперервно 2-3 години без зупинки.
Для високотоннажного виробництва пластикових фітингів для обладнання нової енергетики це збільшення часу роботи є життєво важливим. Завдяки меншій кількості застряглих стружок виникає менше неякісних розрізів, спричинених застряганням стружок між інструментом і заготовкою. З похилим верстатом зростає час безперервної роботи та швидкість виробництва, що призводить до покращення якості продукції.
Навіть при роботі з брудними матеріалами, такими як графіт, що використовується в фотогальванічних напрямних трубах, похиле ложе забезпечує чистоту робочої зони. Саме тому токарний верстат зберігає точність навіть від першої до сотої деталі.
CNC-токарна обробка вимагає високої точності, особливо для компонентів, таких як фотогальванічні графітові направляючі трубки, діаметр яких має допуск менше 0,005 мм, або кріпильних елементів у авіаційній промисловості. Тут на допомогу приходить похила станина. Вона спроектована таким чином, щоб зменшити деформацію заготовки та інструменту, яка виникає під час процесу різання.
У токарному верстаті з плоскою станиною заготовка утримується горизонтально, а сила різання може спричинити незначне зміщення станини або патрону. Однак ці невеликі відхилення з часом накопичуються, через що деталі стають трохи поза межами специфікації. Кутова конструкція похилої станини зміщує акцент сили різання. Заготовка залишається стабільною, а кутовий підхід інструменту зменшує бічний тиск під час різання, забезпечуючи баланс. Заготовка перебуває в стабільному положенні, а інструмент підходить так, що на деталь чи верстат не діють згинальні напруження.
Один із прикладів — обробка деталей із титанових сплавів. Через високу міцність титану для його різання потрібно значне зусилля. У токарного верстата з плоскою станиною можуть виникати неточності через прогин під час обробки.
Проте токарний верстат з похилою станиною і ЧПУ витримує ці навантаження без зміщення, забезпечуючи незмінні розміри титанової деталі. Для високоточної роботи компанія Taiyun часто виготовляє похилі станини на замовлення. Вносяться дрібні корективи, наприклад, зміна кута нахилу станини або додаткові опорні кронштейни, щоб навіть найважче оброблювані матеріали різалися з необхідними допусками.
Ця сама точність забезпечує повторюваність. Наприклад, коли виробляють 500 однакових автомобільних деталей, похила станина гарантує, що 500-та деталь ідеально відповідатиме першій. Така точність необхідна для деталей, які мають точно з'єднуватися, наприклад, у автомобільних трансмісіях або складальних вузлах двигунів нової енергетики.
Що стосується продуктивності токарного верстата, важлива не лише точність різання, а й зручність у роботі та обслуговуванні. Токарний верстат із похилим станиною потребує менше часу на налаштування та ремонт, оскільки його конструкція полегшує повсякденну експлуатацію та технічне обслуговування.
Крім того, похилий кут станини дозволяє оператору спостерігати весь процес різання. Оператор може перевірити стан заготовки, наявність стружки та знос інструменту, не нахиляючись і не коригуючи своє положення. Таким чином, проблеми можна виявити вчасно.
Під час обробки невеликих деталей автомобільних частин чітке видовище кожного різання сприяє кращому запобіганню помилкам.
Похилений ліжок полегшує обслуговування. У токарних верстатів з плоским ліжком є важкодоступні місця під ліжком або навколо патрона, що ускладнює очищення напрямних чи перевірку підшипників. Завдяки похилому ліжку ці зони стають більш відкритими та доступними. Очищення напрямних, перевірка шпінделя та заміна зношених тримачів інструменту займають менше часу на верстаті з похилим ліжком, що дозволяє швидше повернути його до роботи.
Навіть такі рутинні операції, як заміна заготовок і регулювання патрона, стають простішими. Змащування та регулювання похилого ліжка не вимагає від операторів піднімати деталі на велику висоту. Це скорочує дальність досягання та усуває труднодоступні місця, забезпечуючи швидшу зміну завдань і зменшуючи втому оператора. Для виробників, які працюють по дві-три зміни на добу, це має велике значення. Економія часу та зусиль безпосередньо перетворюється на менше затримок і більше продуктивних годин роботи.
EN
