Чому магазини повинні перейти від одноревольверних токарних верстатів з ЧПК до багаторевольверних токарних центрів з ЧПК

Цехам слід перейти на багаторевольверні токарні центри з ЧПК, оскільки вони значно скорочують час циклу завдяки одночасній обробці, усувають зайву обробку, виконуючи складні деталі в одній установці, і значно покращують загальне використання машини.

Використовуючи передову багатоосьову технологію, цехи можуть перетворити свої виробничі цехи з реактивного середовища на проактивний, високоефективний виробничий центр. У цій статті досліджуються технічні та економічні переваги виходу за рамки обмежень систем з одинарною револьверною головкою та те, як сучасні токарні центри переосмислюють продуктивність.

Опис статті

Проста математика — більше інструментів у Cut

Основна перевага переходу на систему з декількома турельними головками полягає в тому, що два або більше інструментів одночасно працюють з матеріалом, що ефективно скорочує час циклу складних операцій майже вдвічі.

У традиційному середовищі з однією вежею кожна операція має виконуватися послідовно. Якщо ви обточуєте діаметр, потім свердлите отвір, а потім виконуєте чистовий прохід, машина витрачає значну кількість часу на нерізальний рух. З a Двошпиндельний токарний верстат з ЧПУ з подвійним револьвером , ви більше не обмежені одним інструментом. Використовуючи дві револьверні головки, ви можете виконувати чорнову та чистову операції одночасно або обробляти передню та задню частини деталі одночасно.

Розглянемо деталь, яка потребує точіння, канавок і різьби. На верстаті з однією револьверною головкою револьверна головка повинна повертатися між кожним інструментом, переміщатися в положення зазору, а потім рухатися до наступної точки зачеплення. На верстаті з декількома револьверними головками револьверна головка A може виконувати чорнову обробку зовнішнього діаметра, тоді як револьверна головка B одночасно виконує канавки на фланці або виконує операції свердління на торці. Цей перекриваючий рух є секретом значного підвищення ефективності.

Крім того, ця ефективність не відбувається за рахунок якості. Оскільки ви використовуєте більше інструментів одночасно, ви фактично скорочуєте загальний час простою, а це означає, що машина витрачає більше свого робочого часу на створення стружки та прибутку. Коли ви порівнюєте продуктивність однієї баштової системи з високою продуктивністю Двошпиндельний токарно-револьверний верстат з ЧПУ , математика проста: останній виробляє більше деталей на годину, що призводить до швидшого повернення інвестицій.

Що насправді відкриває багатобаштова машина

Багаторевольверний токарний центр відкриває можливість виконувати складні багатоосьові послідовності обробки, які раніше були неможливими, дозволяючи виробникам повністю завершувати деталі за один цикл.

Можливість обробки з декількома револьверами дозволяє використовувати інноваційні методи, такі як збалансоване точіння. Під час збалансованого точіння два інструменти розміщуються на протилежних сторонах заготовки, ефективно розподіляючи силу різання. Це дозволяє досягти вищої швидкості подачі та видалення важчого матеріалу без деформації деталі чи конструкції машини. Це особливо корисно для довгих, тонких деталей, які в іншому випадку вимагали б стійких відпочинків або кількох проходів на одному револьверному верстаті.

Окрім збалансованого точіння, ці верстати дають змогу виконувати механічну обробку «пропуску». Після того, як перша сторона завершена, допоміжний шпиндель захоплює деталь, і друга револьверна головка може почати працювати над вторинними операціями, тоді як перша револьверна головка вже починає працювати над наступною заготовкою. Цей підхід «зроблено в одному» є золотим стандартом у сучасному виробництві з ЧПК.

Переваги обробки Done-in-One:

• Зменшені запаси незавершеного виробництва (WIP).

• Відмова від вторинних машин (наприклад, свердлильних або ручних токарних верстатів).

• Постійна якість деталей завдяки уникненню багаторазових операцій повторного затискання.

• Зниження кількості браку завдяки покращеній концентричності деталей.

Вирішення проблеми складності програмування ЧПК

У той час як багато магазинів побоюються витрат на програмування верстатів з декількома револьверами, сучасне програмне забезпечення CAD/CAM і розширені функції керування зробили синхронізацію кількох траєкторій інструменту такою ж інтуїтивно зрозумілою, як і програмування по одній траєкторії.

Звичайним ваганням при переході на багатобаштові центри є віра в те, що складність програмування різко зросте. Це правда, що потрібна синхронізація, але сучасні контролери з ЧПК забезпечують інструменти візуального моделювання, які дозволяють програмістам бачити взаємодію між револьверами A та револьверами B у реальному часі. Це запобігає зіткненням і гарантує, що обидві вежі працюють узгоджено, а не заважають одна одній.

Сучасні пакети CAM тепер містять спеціальні модулі для синхронізації з кількома вежами. Користувачі можуть визначати коди очікування, які вказують машині призупинити одну турель, доки інша не завершить певний сегмент шляху. Після встановлення цих логічних обмежень програмне забезпечення обробляє основну генерацію G-коду, роблячи процес високо повторюваним і безпечним.

Крім того, правильне налаштування залишається основою точності програмування. Магазини часто забувають про основи, але навчаються детальні методи регулювання висоти центру башти мають вирішальне значення. Якщо вирівнювання револьверної головки відкалібровано правильно, віртуальне моделювання у вашому програмному забезпеченні CAM ідеально відповідає фізичній реальності вашої машини, мінімізуючи ризик помилок під час виконання першої частини.

Вібрація, гармоніки та переваги пасивного гасіння

Системи з декількома револьверними головками забезпечують унікальну перевагу в пом’якшенні вібрації, оскільки з’єднання двох інструментів діє як механічний стабілізатор заготовки.

При обробці одинарною револьверною головкою сила різання прикладається з одного напрямку, що може спричинити стукіт або гармонічну вібрацію під час обробки тонкостінних деталей або довгих валів. Використовуючи другу револьверну головку для забезпечення одночасної протилежної сили різання, система створює ефект самозагасання. Це фізичний еквівалент міцного утримання вібруючого об’єкта з обох сторін; енергія розсіюється через структуру машини, а не проявляється як погіршення якості поверхні.

Ця покращена жорсткість забезпечує більш високу швидкість зняття матеріалу та чудову обробку поверхні. Коли деталь утримується між двома шпинделями та обробляється двома револьверними головками, вся система стає значно жорсткішою. Для магазинів, які мають справу з матеріалами, які важко обробляти, як-от нержавіюча сталь або інконель, ця перевага амортизації змінює правила гри.

Способи підвищення стабільності:

1. Використовуйте симетричні траєкторії інструменту, щоб збалансувати тиск різання.

2. Точно відрегулюйте висоту турелі, дотримуючись наступних положень ключові точки для регулювання висоти центру башти , щоб забезпечити застосування сил точно на центральній лінії.

3. Використовуйте демпферні вставки або тримачі інструментів високої жорсткості в обох турелях.

Керування чіпом і шлях до ефективності відключення світла

Оскільки верстати з декількома револьверними головками виготовляють деталі значно швидше, вони генерують більше стружки на годину, що потребує передових рішень для керування стружкою, щоб успішно забезпечити безпрограшне виробництво.

Перехід до багатобаштового середовища неминуче призводить до більшого обсягу фішок. Якщо цю стружку не очищати ефективно, вона може заплутатися навколо заготовки або інструментів, що призведе до простою або проблем із обробкою поверхні. Виробники повинні інвестувати в системи охолодження високого тиску та інтегровані конвеєри стружки, які здатні обробляти великі обсяги виробництва, пов’язані з цими передовими центрами.

Ефективність відключення світла — робота машини без нагляду — є кінцевою метою для багатьох високопродуктивних цехів. Завдяки двом турелям ви можете використовувати додаткові набори інструментів. Якщо інструмент на револьвері A досягає очікуваного ліміту ресурсу, верстат може автоматично переключитися на еквівалентний інструмент на револьвері B без втручання оператора. Такий рівень надійності неможливий на одному револьверному верстаті.

Налаштування, постійні інструменти та перевага High-Mix

Центри з декількома револьверними головками чудово працюють у середовищах із високим рівнем змішування, оскільки зберігають у верстаті широкий спектр інструментів, що усуває необхідність змінювати інструменти між різними циклами виробництва.

У цеху з високим вмістом суміші та малими обсягами найбільшим ворогом продуктивності є час налаштування. Кожна хвилина, витрачена на зміну інструментів, — це хвилина, коли машина не ріже. Верстати з декількома револьверними головками часто мають більшу загальну потужність підрахунку інструментів на кількох револьверних головках і робочих станціях. Це дозволяє магазину постійно завантажувати «стандартний» набір інструментів для 80% повторюваних робіт.

Зменшивши потребу в заміні інструментів, магазини можуть переходити від однієї роботи до іншої за лічені хвилини, а не за години. Ця гнучкість дозволяє компаніям погоджуватися на менші, більш прибуткові роботи, від яких їхні конкуренти з однобаштовими машинами повинні були б відмовитися через непомірно високі витрати на налаштування. Універсальність наявності кількох турелей, готових до роботи, гарантує, що ваш магазин буде настільки ж гнучким, як того вимагає ринок.

Підсумок і висновок

Перехід від одноревольверного токарного верстата з ЧПК до багаторевольверного токарного центру з ЧПК – це більше, ніж просто оновлення обладнання; це фундаментальна зміна у філософії виробництва. Використовуючи потужність одночасної обробки, чудові можливості демпфування та скорочений час налаштування, цехи можуть розблокувати рівні продуктивності, які раніше були недосяжні. Хоча початкові інвестиції та зміна стратегії програмування вимагають ретельного планування, довгострокові переваги, такі як менша тривалість циклу, вища точність і здатність обробляти складне виробництво з високим вмістом сумішей, гарантують, що ваш бізнес залишиться на передньому краї галузі. Інвестиції в правильну багатобаштову технологію сьогодні є найкращим способом забезпечити конкурентну перевагу вашого магазину в майбутньому.