Mikä on CNC-sorvikone? Määritelmä, keskeiset komponentit, tyypit ja sovellukset

Teräshuoltokeskus, joka tarvitsee 600 identtistä akselia, joista kukin on käännetty halkaisijatoleranssiin ±0,01 mm, on suoraviivaisen päätöksen edessä: luota useiden taitavien koneistajien arvioon ja hyväksy variaatiot osasta osiin tai aseta työ CNC-sorvikoneelle ja anna ohjelman pitää koko työvuoron ajan. Lyhyt vastaus kysymykseen on tämä: CNC-sorvikone on tietokoneohjattu sorvauskone, joka pyörittää työkappaletta oman akselinsa ympäri, kun kiinteä leikkaustyökalu seuraa ohjelmoituja reittejä materiaalin poistamiseksi. Tämä järjestely, pyörivä osa ja kiinteä työkalu, tunnetaan sorvauksena, ja se on edelleen tehokkain tapa valmistaa pyöreitä komponentteja, kuten akseleita, kiekkoja, holkkeja, holkkeja ja raskaassa teollisuudessa useita tonneja painavia valssiteloja.

Mikä tarkalleen on CNC-sorvikone?

CNC on lyhenne sanoista Computer Numerical Ohjaus. Sorvissa työkappale kiinnitetään karan istukkaan tai holkkiin ja kehrätään ohjelmoidulla nopeudella, kun taas leikkaustyökalua syötetään kahta pääakselia pitkin: X, joka ohjaa halkaisijaa, ja Z, joka ohjaa pituutta. Kone suorittaa työstöohjelman, joka on yleensä kirjoitettu G-koodilla, ja servomoottorit, joissa on paikkapalautetta, siirtävät työkalun koordinaatteihin, jotka on erotettu millimetrin sadasosiksi tai jopa tuhannesosiksi.

Määrittävä yksityiskohta on se, mikä pyörii. Sorvassa työkappale pyörii; jyrsinkoneessa työkalu pyörii. Tämä jako selittää, miksi sorvit omistavat pyöreän osan markkinat ja tehtaat hallitsevat prismaattisia osia. Nykyaikaiset koneet hämärtävät linjaa hieman: jännitteisen työkalun ja C-akselin lisääminen karaan luo jyrsintäsorvin, jolla voidaan porata poikkireikiä, leikata litteitä ja jyrsiä kuusioprofiileja ilman, että osaa irrotetaan istukasta.

Tekniikka itsessään on kypsää. Numeerinen ohjaus syntyi 1950-luvulla ja tietokoneohjaus levisi 1970- ja 1980-luvuilla; Sen jälkeen muuttunut hinta, ohjauksen käytettävyys ja palautekomponenttien luotettavuus. Tuloksena on, että lähes kaikenkokoisissa liikkeissä CNC-sorveja käytetään nyt tuntikausia, kun yksi kuljettaja tarkkailee useita koneita.

Pääkomponentit, osa osalta

Jokainen CNC-sorvi, kompaktista työpöytäyksiköstä 30 tonnin rullasorviin, kootaan samoista ydinryhmistä:

• Päätuki: sisältää karan, käyttömoottorin ja vaihteiston; tähän asennettu istukka tai holkki tarttuu työkappaleeseen
  • Karan reikä: mahdollistaa pitkän tankomassan syöttämisen tankosyöttöä varten
  • Istukan leuat: kiinnitä tanko sen ulkohalkaisijan mukaan tai rengas sen reiästä, kun se käännetään
• Sänky ja ohjaimet: rakenteellinen selkäranka; jäykkyys ratkaisee, kuinka raskaan leikkauksen kone kestää
  • Viistot pohja: lastut putoavat pois työalueelta; yleinen nopeissa, keskikokoisissa sorveissa
  • Tasosänky: perinteinen layout suositaan edelleen suurissa, raskaissa koneissa
• Kelkka ja poikkiliuku: kanna työkalutolppaa tai tornia, joka indeksoi useita työkaluja automaattisesti leikkausasentoon
• Tailstock: tukee pitkien tai hoikkien työkappaleiden vapaata päätä taipumisen estämiseksi
• CNC-ohjausyksikkö: lukee ohjelman, interpoloi työkalun radan ja ohjaa servomoottoreita
• Jäähdytysjärjestelmä ja lastunkäsittely: huuhtele lämpö ja lastut pois leikkausalueelta

CNC-sorvin toiminnot

Yksi kone kattaa useimmat sorvaustyöt, koska torni vaihtaa työkalut automaattisesti ja luistit voivat seurata mitä tahansa ohjelmoitua polkua. Vakiotoiminnot ovat:

1. Suora ja kartiomainen sorvaus: ulkohalkaisijan pienentäminen sylinteriä tai säädeltyä kulmaa pitkin
2. Pinnoite: leikataan tasaisia pintoja kohtisuorassa akselin suhteen, yleensä osan päistä
3. Poraus ja poraus: sisäisten reikien luominen ja suurentaminen karan keskiviivaan
4. Uraaminen ja katkaisu: kapeiden kanavien leikkaaminen tai valmiin osan erottaminen tangosta
5. Kierteitys: sisä- ja ulkokierteiden yhden pisteen katkaisu määritellyllä nousulla
6. Pyällystys: otekuvion painaminen kahvoihin, liittimiin ja karoihin
7. Ääriviivasorvaus: ohjelmoidun profiilin seuraaminen, jolla syntyy kruunuja, säteitä ja monimutkaisia telan uria

CNC-sorvit ja niiden erot

Valitse akselien lukumäärän mukaan

2-akselinen sorvi, joka liikkuu vain X ja Z, hoitaa suurimman osan sorvaustöistä. Jänniteisen työkalun ja C-akselin lisääminen tuottaa 3-akselisen jyrsintäkoneen, joka pystyy poikkiporaukseen ja jyrsintään. Alakara siirtää osan toiselle karalle takatyöskentelyä varten, ja konfiguraatiot, joissa on neljä tai useampia akselia mahdollistavat samanaikaisen usean työkalun leikkaamisen suurissa töissä.

Vaaka tai pystysuora

Vaakasorvit ovat oletusasettelu. Pystysorvit, joissa kara osoittaa ylöspäin ja osa on tasaisesti pyörivällä pöydällä, sopivat suurille, raskaille levyille, kuten laipoille, vauhtipyörille ja jarruroottoreille, koska painovoima asettaa osan paikalleen sen sijaan, että se ripustaisi koko painonsa istukan leukoihin.

Raskaat ja erikoiskäyttöiset alustat

Raskaassa päässä koneet rakennetaan työkappaleen ympärille luettelon sijaan. Raskaat vaakasuuntaiset sorvit parikeinuja, jotka mitataan satoissa millimetreissä ja joiden keskipisteiden välinen etäisyys on 3 500 mm ja enemmän, massiiviset valetut alustat ja vakaat tuet, jotka kantavat useita tonneja painavia työkappaleita. Tämän luokan koneita on olemassa, koska tavallinen sorvi, olipa se kuinka tarkka tahansa, ei ole koskaan ollut tarpeeksi jäykkä suurten takeiden vaatimiin leikkauksiin.

Raskaaseen käyttöön tarkoitettu CNC-rullasorvi Tekniset parametrit Näytä tuote →

CNC-sorvi vs manuaalinen sorvi

Käytännön ero näkyy toistettavuudessa ja siinä, missä arvo elää: manuaalinen sorvi palkitsee käyttäjän kädet, kun taas CNC-sorvi palkitsee ohjelman ja koneen jäykkyyden. Yleisen terästyön peukalosääntönä on, että taitava manuaalinen sorvaus kestää noin ±0,05 mm, kun taas terve CNC-sorvi kestää ±0,01 mm tai enemmän ja toistaa sen osalla numero 600 yhtä uskollisesti kuin osassa 1.

Missä raskaat CNC-sorvit ansaitsevat pysyvyyden: rullan koneistus

Teräsvalssaamot näyttävät, mitä tuotantosorvin on selviydyttävä. Työrullat ja vararullat menettävät halkaisijaa ja niihin kehittyy kulumiskuvioita, jotka on käännettävä uudelleen aikataulun mukaan. Raudoitusteloissa on puolikuun muotoisia uria ja rivan ääriviivoja, jotka on leikattava uudelleen tarkasti, kun ne kuluvat, ja valssilankajyrsimet käyttävät telarenkaita, jotka tarvitsevat tasaisen halkaisijan koko renkaan pinnalla.

Mikään näistä ei muistuta työpaikan kääntämistä. Nämä työkappaleet ovat pitkiä, raskaita ja työstettävästi kovia, ja ne paljastavat minkä tahansa koneen kevyellä alustalla, minkä vuoksi rullakohtaisia ​​CNC-sorveja on olemassa: vahvistetut alustat, ylisuuret keinut, vakaat tonnetuet ja säätimet, jotka on viritetty suuria halkaisijoita ja hitaita, tehokkaita leikkauksia varten. Tarkoituksenmukainen CNC-telasorvi on konfiguroitu täsmälleen tätä käyttösuhdetta varten, ja ostajat, jotka vertaavat telarenkaille tarkoitettuja koneita, voivat aloittaa syistä, jotka CNC-rullarengassorvi on ansainnut oman kategoriansa.

Tehokas CNC-rullasorvi Tekniset parametrit Näytä tuote →

Kun sama työkappale tarvitsee myös jyrsittyjä uria pelkän sorvauksen sijaan, yhdistetyt jyrsintävalssialustat leikkaavat molemmat ominaisuudet yhdessä kokoonpanossa, millä on merkitystä, koska monitonnisen telan uudelleenkiinnitys toimintojen välillä vaarantaa sekä tarkkuuden että ajan.

Mitä tulee tarkistaa ennen ostamista

Tekniset tiedot merkitsevät jotain vain silloin, kun ne on sovitettu osiin. Käsittele tarkistuslista tässä järjestyksessä:

1. Kääntyminen alustan yli ja keskipisteiden välinen etäisyys: suurin halkaisija ja pituus, jonka kone voi fyysisesti hyväksyä, tarkistettuna suurimman nykyisen ja suunnitellun työkappaleen suhteen
2. Karan reiän ja istukan koko: tangon kapasiteetti läpikaran työskentelyyn ja leuka-alue istukkatyöskentelyyn
3. Jäykkyys: koneen paino ja alustarakenne ovat rehellisiä indikaattoreita; painava valupohja vaimentaa syvien leikkausten tärinää
4. Tarkkuus: kysy paikannustarkkuutta ja toistettavuutta erillisinä lukuina ja kysy, miten ne on testattu
5. Karan nopeus ja vääntömomentti: suuri nopeus mahdollistaa hienon viimeistelyn, kun taas matalan nopeuden vääntömomentti palvelee raskaita leikkauksia suurilla halkaisijoilla
6. Ohjausjärjestelmä: varmista dokumentoitu ohjelmointi, CAM-yhteensopivuus ja huoltotuki alueellasi
7. Varaosat ja huolto: varmista varaosien saatavuus ennen allekirjoittamista, koska kulutusosat, kuten istukan leuat, tiivisteet ja kulkusuojat, määräävät käyttöajan vuosia myöhemmin

Turvallisuus kuuluu samalle listalle. Täysi vartiointi, lukitut ovet ja koulutetut käyttäjät pitäisi olla osa hankintaa eikä jälkikäteen, ja telakoneiden ostajat voivat tarkistaa, miten CNC-rullasorvien käyttöturvallisuutta voidaan parantaa ennen raskaan koneen käyttöönottoa.

Sama perustelu pätee, kun yksi osa tarvitsee sekä sorvausta että jyrsintää. Tarkkuusjyrsintäsorvi, joka suorittaa molemmat toiminnot yhdessä kokoonpanossa, poistaa kohdistusriskin raskaan komponentin siirtämisestä koneiden välillä, ja se maksaa usein hintaeron takaisin ensimmäisen vuoden aikana, koska käsittely vähenee ja hylätyt osat vähenevät.

Bottom Line

CNC-sorvikoneessa on kolme asiaa, jotka toimivat yhdessä: kara, joka pyörittää työtä, servokäyttöiset luistit, jotka kohdistavat kiinteät työkalut ilman ajautumista, ja säädin, joka pitää ohjelmoidun reitin ensimmäisestä osasta viimeiseen. Valitse 2-akselinen kone yksinkertaisia ​​pyöreitä osia varten, lisää jännitteisiä työkaluja ominaisuuksien lisääntyessä ja siirry raskaaseen, rullakohtaiseen alustaan, kun osat painavat tonneja ja toleranssit ovat edelleen millimetrin sadasosissa. Yhdistä kone ensin työkappaleeseen ja sitten esite, niin investointi palaa takaisin samankokoisina erinä koneesta joka kerta.