Jak prokazuje frézovací stroj CNC při obrábění dostatečnou rigiditu?

Jedna z jejích hlavních výhod naCNC gantry frézovací strojJe jeho schopnost odolávat deformaci způsobené vnějšími silami během obrábění, což přímo ovlivňuje přesnost obrábění, účinnost a kvalitu povrchu. To lze prokázat následujícími způsoby:

Tuhost CNC portálního frézovacího stroje pramení primárně z jeho celkového strukturálního designu, což je předpoklad pro dostatečnou rigiditu:

Struktura rámu

Používá se portální rám „dvojitého sloupce + crossbeam“. Sloupy a postel jsou pevně spojeny (např. Šrouby a kolíky hmoždinky) za vzniku stabilní trojúhelníkové podpůrné struktury. Jeho torzní a ohybová odolnost daleko přesahuje odolnost vodorovných frézovacích strojů nebo vertikálních obráběcích středisek. Například sloupy a lože těžkých portálových frézovacích strojů jsou často konstruovány z integrální litiny (jako je HT300) nebo svařovaných ocelových konstrukcí (stárnutí pro eliminaci vnitřního napětí), což vede k výjimečné tuhost.

Velká velikost a tloušťka stěny

Componenty jádra, jako jsou paprsky, sloupy a postel stroje, mají velké průřezy a jednotné tloušťky stěny (například paprsky jsou často obdélníkové nebo ve tvaru krabice). To distribuuje řezací síly a snižuje deformaci. Například obrobky pro zpracování portálového frézování po 10 metrech mohou mít tloušťku postele 300-500 mm. I když výška sloupce přesahuje 2 metry, tloušťka boční stěny zůstává nejméně 100 mm.

Design směrnice a snímek

K maximalizaci kontaktní oblasti použijte obdélníkové vodicí výrobky nebo lineární průvodce s těžkými lineáry se širokými skluzavkami (šířka skluzu často odpovídá šířce paprsku). Například délka kontaktu mezi paprskem, skluzavkou a směrovou dráhou může dosáhnout 1-2 metrů a distribuovat tlak na pohyblivé části a zabránit lokalizované deformaci.

Při skutečném obrábění se charakteristiky dostatečné rigidity přímo odrážejí ve specifických výsledcích obrábění:

Odolává velkým řezným objemům bez znatelné deformace

Schopnost řezání těžkých vliv: dokáže zvládnout velké hloubky řezání (např. 5-20 mm), vysokých rychlostí krmiva (např. 1000-3000 mm/min) a velké šířky řezání (např. Průměry řezacích nad 300 mm) bez jakéhokoli nástroje. Například při obrábění 45# ocelových odlitků pomocí φ200 mm frézy obličeje, hloubky řezu 10 mm, rychlosti krmiva 1500 mm/min a vřeteno 80%, může stroj stále fungovat stabilně, bez chahovacích značek na strojovém povrchu.

Odolnost proti nárazu: Když čelí přerušovaným řezům (např. Obráběcí záblesk a klíčové cesty), okamžitá nárazová síla nezpůsobí odklonění vřetena nebo kříže. Například při frézování olejových drážků na šedých litinových vodítkách se nástroj často prořezává dovnitř a ven, což způsobuje „odraz“ ve strojích s nedostatečnou rigiditou. Dostatečně rigidní stroj na frézování portálů však může udržovat rozměrové chyby v rámci ± 0,01 mm.

Stabilita při obrábění velkých obrobků

Podpora rigidity: U velkých obrobků přesahujících několik metrů na délku, šířku a výšku (jako jsou například strojové postele a nadace větrné turbíny), které mohou vážit několik tun, postel a pracovní stůl portálového frézu poskytují stabilní podporu. Během obrábění (jako je frézování obličeje) hmotnost obrobku zabraňuje ohýbání lože nebo křížového paprsku. Například při obrábění 5 metrů dlouhého strojového lůžka může být výškový rozdíl mezi podpěrami na obou koncích a středem ovládán do 0,02 mm/m.

Stabilita rozpětí: Rozpětí paprsku (vzdálenost mezi dvěma sloupci) se často pohybuje od 2 do 8 metrů. Dostatečně rigidní stroj na frézování portálu udržuje konzistentní přesnost frézování na obou koncích a ve středu paprsku. Například při frézování rovného povrchu uprostřed paprsku 5 metrů rozpětí je chyba rovinnosti menší nebo rovná 0,03 mm/1000 mm a rozdíl v omylu mezi oběma koncemi je menší nebo rovný 0,01 mm.

Vynikající dynamická rigidita a vysoká kvalita povrchu

Žádné chatování: Během vysokorychlostního řezu (např. Rychlost vřetena 3000-6000 ot / min) je amplituda vibrací mezi nástrojem a obrobením extrémně minimální (menší nebo rovná 0,005 mm) a obrobená drsnost povrchu může dosáhnout RA1,6-3,2 μm. Například při frézování dutin plísní z hliníkové slitiny budou nedostatečně rigidní strojové přístroje produkovat vzory „rybí měřítko“, zatímco dostatečně rigidní stroj na frézování si může udržovat zrcadlový povrch.

Stabilita krmiva: Při obráběcích komplexních obrysech (jako jsou 3D zakřivené povrchy) jsou osy X/Y/Z spojeny bez zpoždění nebo kolísání, což zajišťuje přesnost dráhy. Například při obrábění zakřivených povrchů letounových motorů lze chybu obrysu řídit do 0,02 mm.

Přesná retence při dlouhodobém obrábění

Struktury s dostatečnou rigiditou jsou méně citlivé na deformaci únavy způsobené dlouhodobým stresem (jako je kontinuální obrábění po dobu 8 hodin denně) a jejich přesnost se pomalu zhoršuje. Například po obrábění 1 000 velkých přírub lze chybu rovinnosti stále udržovat na více než 90% počáteční přesnosti. Naproti tomu strojový nástroj s nedostatečnou rigiditou může po obrábění pouze 500 dílů překročit toleranci.

„Rigidita“ stroje CNC frézování je komplexním odrazem jeho strukturálního designu (rám, materiálu, vodítka) a výkonu obrábění (odolnost řezné síly, stabilita a přesnost). Díky tomu je obzvláště vhodné pro obrábění velkých, těžkých, vysoce přesných obrobků (jako jsou formy, postele obráběcích strojů a letecké komponenty) a je jeho základní konkurenční výhodou ve srovnání s malými a středně velkými obráběními.

Kontaktujte hned