Операционный центр
Появление новых технологий в последние десятилетия вызвало настоящую революцию в разработке проектов станков. Когда-то станки были ограничены чисто механическими решениями. Добавление цифровых элементов управления и компонентов со сложной и встроенной технологией позволило им сегодня стать частью интеллектуальных производственных ячеек. Взаимодействие с такими периферийными устройствами как системы автоматической загрузки и выгрузки деталей, делает их настоящими операционными центрами. О некоторых из этих технологий и компонентов и, о том, как они влияют на работу обрабатывающего центра, рассказывают специалисты производственно-инжиниринговой компании «Металворк».
Прямой привод шпинделя
Шпиндель, считающийся одним из важнейших компонентов обрабатывающего центра с ЧПУ, представляет собой интерфейс между инструментом, который удаляет материал, выполняет черновую или чистовую обработку деталей, и является главным двигателем станка.
Шпиндель, напрямую прикрепленный к двигателю, имеет высокие показатели ускорения, что приводит к сокращению времени цикла. Кроме того, даже на высоких скоростях он имеет высокую точность хода, обеспечивает превосходную отделку и большую эффективность передачи. Мощность вращения может доходить до 15 000 об/мин.
Числовое программное управление
Начиная с 1960-х годов, компьютеры были внедрены в проектирование станков, что дало возможность разработать современное оборудование. Появление ЧПУ позволило станкам с большей точностью повторять последовательность движений. Это повысило качество производимой продукции, сократило количество переделок и отходов, а также сделало производственные линии более быстрыми и гибкими.
Благодаря высокой производительности процессоров, эволюции кода и машинного языка, современные ЧПУ обрабатывают программы гораздо быстрее. Вслед за достижениями в области информационных технологий, потребностью в подключении и тенденцией к увеличению интерактивности с пользователем, появились также новые функции, облегчающие работу и обеспечивающие все более удобный опыт взаимодействия оператора со станком.
Линейные роликовые направляющие
Линейные направляющие – это элементы, которые позволяют одному компоненту скользить вдоль другого, обеспечивая движение в пределах точного линейного шаблона с поглощением вибрации и высокой скоростью подачи. Основные элементы в станках должны быть достаточно жесткими, чтобы не влиять на геометрическую или размерную точность оборудования. Линейные роликовые направляющие обеспечивают высокую жесткость и меньшую деформацию при повторяющихся (переменных) плавающих нагрузках, поскольку ролики расположены в сбалансированной форме, что позволяет им принимать нагрузки во всех направлениях. Есть и другие преимущества. Улучшается режущая способность и качество. Увеличивается срок службы. Снижается расход смазочного масла. По сравнению с шариковыми направляющими у роликовых – бо́льшая площадь контакта, что обеспечивает бо́льшую грузоподъемность.
Система термокомпенсации
Термическая стабильность является одним из основных требований при проектировании станка. Решения, позволяющие избежать отклонений, вызванных термическими колебаниями, становятся все более важными для получения большей размерной точности в процессах обработки. Система термокомпенсации в станках с ЧПУ, собирая данные о температуре с датчиков, расположенных в стратегических местах, корректирует фактическое положение каждой оси, позволяя инструменту следовать по более точной траектории, обеспечивая при этом стабильные размерные результаты даже при длительных периодах работы.
Правильный размер основания
Если говорить о структуре станка, то нужно выделить его главный компонент – основание. Все остальные компоненты будут поддерживаться основанием, и, следовательно, оно должно быть способно выдерживать и гасить воздействие вибраций, температурных колебаний, нагрузок, перемещений и других факторов.
Другим структурным компонентом является колонна, которая поддерживается основанием, принимает узел головки/шпинделя. В настоящее время есть технологии, которые имитируют реальные ситуации использования, что позволяет вносить изменения в конструкцию до фактического производства станка. Например, с помощью анализа конечных элементов можно предсказать, как будет вести себя станок из-за его конструкции и расположения его компонентов. Это позволяет выбрать оптимальную конфигурацию с точки зрения жесткости и деформаций. Чтобы анализ давал надежные результаты, виртуальное моделирование станка должно учитывать такие фактические характеристики, как материал, контурные условия и движения. Правильный размер каждого структурного компонента является определяющим фактором для придания станку жесткости и надежности.
Независимо от размера предприятия, повышение производительности в обработке является ключом к поддержанию его конкурентоспособности. В дополнение к технологической трансформации, которую обеспечивает модернизация промышленного парка, можно получить значительные результаты, приняв передовые практики.
