Trung tâm gia công giàn CNC: Định nghĩa, cấu trúc, loại và hướng dẫn lựa chọn

Khi phôi không còn vừa vặn thoải mái trên một trung tâm gia công đứng thông thường, các cửa hàng máy móc thường bắt đầu so sánh thiết bị giàn. Đế khuôn lớn, khung máy và các bộ phận kết cấu nặng đòi hỏi nhiều hơn một bàn lớn hơn: chúng cần khung máy có thể xử lý kích thước, trọng lượng và lực cắt mà không làm giảm độ chính xác. Trung tâm gia công cổng CNC giải quyết vấn đề này bằng cách đỡ trục xoay trên cấu trúc cầu trên cao trong khi phôi vẫn nằm trên một bàn lớn bên dưới nó. Kết quả là, máy có thể phay, khoan, tarô và khoan các chi tiết lớn trong một lần thiết lập với độ cứng mà kích thước chi tiết yêu cầu.

Trước khi chọn một trung tâm, cần hiểu thực sự trung tâm gia công cổng là gì, cấu trúc hoạt động như thế nào và cấu hình nào phù hợp nhất với công việc nào.

Trung tâm gia công giàn CNC là gì?

Trung tâm gia công giàn CNC là một máy công cụ được điều khiển bằng máy tính được chế tạo xung quanh khung giàn: hai cột dọc hỗ trợ một thanh ngang kéo dài bàn làm việc. Đầu trục xoay di chuyển dọc theo dầm ngang để di chuyển theo trục Y và nâng lên và hạ xuống để di chuyển theo trục Z, trong khi chuyển động theo trục X có thể đến từ bàn di chuyển dưới giàn hoặc giàn di chuyển trên bàn cố định.

Sự sắp xếp này về cơ bản khác với trung tâm gia công đứng, trong đó trục chính được vận chuyển bằng một cột chuyển động phía sau bàn máy. Trong máy giàn, lực cắt truyền trực tiếp qua dầm ngang và cột vào sàn, giúp kết cấu có độ cứng tĩnh và động cao. Độ cứng đó rất quan trọng khi gia công các bộ phận thép lớn, khoang sâu hoặc vật liệu cứng vì độ lệch là kẻ thù của độ chính xác và độ bóng bề mặt.

Thuật ngữ này bao gồm một nhóm máy móc rộng lớn. Bạn cũng có thể thấy các tên như máy phay cổng, trung tâm gia công kiểu cầu hoặc trung tâm gia công cột đôi. Tất cả chúng đều có chung một nguyên tắc cơ bản: trục xoay được đỡ từ phía trên và phôi được đặt ở bên dưới.

Đặc điểm cấu trúc chính

• Một khung giàn phía trên có hai cột chịu lực và một thanh ngang đỡ yên và đầu trục chính.
• Một bàn làm việc lớn có kích thước để hỗ trợ các bộ phận nặng trong khi vẫn giữ cho trục chính có thể tiếp cận toàn bộ bề mặt trên cùng.
• Khả năng thực hiện nhiều quy trình trong một máy, bao gồm phay, khoan, tarô và móc lỗ bằng bộ thay dao tự động.
• Trục quay tùy chọn trong bàn máy hoặc đầu trục chính để định vị 3 2 hoặc tạo đường viền năm trục đầy đủ.

Cấu trúc cổng hoạt động như thế nào

Trong trung tâm gia công giàn bàn cố định, phôi được kẹp vào bàn và giữ nguyên vị trí trong quá trình gia công. Xà ngang di chuyển theo hướng X, bàn trượt di chuyển qua dầm ngang theo hướng Y và đầu trục xoay di chuyển theo hướng Z. Thiết kế này phù hợp với các chi tiết rất nặng vì việc di chuyển phôi nhiều tấn không nhanh cũng như không chính xác.

Trong thiết kế bàn di chuyển, cấu trúc giàn vẫn cố định và bàn di chuyển theo đường X. Cấu hình đó thường được sử dụng cho các phôi gia công ngắn hơn, nhẹ hơn trong đó việc di chuyển bàn giúp tiếp cận tốt hơn và loại bỏ phoi đơn giản hơn. Thiết kế cột chuyển động tiến thêm một bước nữa: toàn bộ cụm cột và dầm ngang di chuyển dọc theo bệ máy, điều này rất thiết thực cho các bộ phận cực dài như đường ray, khung và biên dạng kết cấu.

Các thay đổi dao được xử lý bằng bộ thay dao tự động (ATC). Máy trả dao hiện tại vào ổ chứa, chọn dao tiếp theo và tiếp tục cắt mà không cần sự tham gia của người vận hành, do đó, một chương trình dài có thể gia công một phần lớn từ đầu đến cuối. Trong cấu hình năm trục, bàn có thể xoay và nghiêng hoặc bản thân đầu trục chính chứa các trục quay, cho phép công cụ đạt được các góc ghép cần thiết cho các khuôn sâu và các bộ phận hàng không vũ trụ phức tạp.

Các biến thể thiết kế chính

Các trung tâm gia công cổng không phải là một cấu hình duy nhất. Khi bạn biết những gì cần tìm, bạn có thể kết hợp thiết kế với phôi và quy trình thực tế.

Bảng cố định so với Bảng di chuyển so với Cột di chuyển

Máy có bàn cố định giữ cho bộ phận đứng yên và di chuyển giàn. Điều này được ưu tiên khi phôi rất nặng hoặc khi kích thước của nó khiến cho việc di chuyển bàn trở nên khó khăn. Máy bàn di chuyển di chuyển chi tiết theo hình X và thường nhỏ gọn hơn, giúp giảm không gian sàn và chi phí. Máy cột di chuyển mang toàn bộ giàn dọc theo bệ máy, giúp tối đa hóa phạm vi làm việc cho các bộ phận dài.

Cấu hình cột đôi và cầu

Máy cột đôi sử dụng hai cột thẳng đứng được nối với nhau bằng một thanh ngang cứng. Nhịp dầm càng rộng thì thiết kế của nó càng trở nên quan trọng vì dầm dài có thể bị lệch dưới trọng lượng của chính nó và dưới tải trọng cắt. Vật đúc có gân tốt với các thanh dẫn hướng được tải trước giữ cho trục Y chính xác trên toàn bộ chiều rộng. Đối với các tấm rộng và khung nặng, Trung tâm gia công giàn đôi cột ZNLM8030 phân phối tải đối xứng và cung cấp sự ổn định mà các bộ phận đó yêu cầu.

LM8030 Tùy chỉnh Điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi Giàn Trung tâm gia công Cung cấp Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd là nhà cung cấp Trung tâm gia công cổng trục điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi LM8030 và LM8... Xem sản phẩm →

Cấu hình ba trục, 3 2 và năm trục

Các mô hình cơ bản định vị trục chính theo X, Y và Z và các tính năng phẳng hoặc lăng trụ của máy. Gia công 3 2 bổ sung thêm một bàn quay hoặc đầu quay có thể lập chỉ mục để bộ phận có thể nghiêng theo các góc ghép, giúp giảm việc thiết lập và cải thiện khả năng tiếp cận dụng cụ. Máy năm trục đầy đủ di chuyển các trục quay đồng thời với các trục tuyến tính, điều này cần thiết cho các bề mặt điêu khắc.

Phiên bản hạng nặng và tốc độ cao

Các mẫu máy hạng nặng sử dụng trục xoay lớn hơn, đường dẫn hướng rộng hơn và vật đúc được gia cố để duy trì vết cắt sâu trên thép và gang. Các phiên bản tốc độ cao đánh đổi một số mô-men xoắn cắt để có tốc độ trục chính cao hơn và tốc độ tiến dao nhanh, phù hợp với các bước gia công và hoàn thiện nhôm.

Trung tâm gia công giàn có thể làm gì

Các trung tâm gia công cổng không bị giới hạn ở một hoạt động duy nhất. Với hệ thống điều khiển và dụng cụ phù hợp, một máy có thể thực hiện phay mặt, phay biên dạng, khoan, tarô, doa, doa và với phép nội suy năm trục, gia công đường viền 3D. Các phôi điển hình bao gồm đế khuôn lớn, dụng cụ thân ô tô, linh kiện thiết bị năng lượng, cấu trúc máy công cụ và các bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ.

Trong nhiều trường hợp, máy giàn thay thế một số máy nhỏ hơn vì nó có thể xử lý toàn bộ đường bao chi tiết mà không cần định vị lại. Điều này giúp giảm thời gian xử lý và tránh các lỗi thiết lập tích lũy khi phôi được chuyển giữa các nguyên công.

Khi bộ phận bao gồm các bề mặt được điêu khắc, máy năm trục là con đường thực tế. các Trung tâm gia công giàn 5 trục ZNLM2214 ghép một thanh ngang dài 1,4 mét với các trục quay, cho phép trục xoay đạt được các góc ghép trong một lần kẹp. Cách tiếp cận đó rút ngắn thời gian chu kỳ và cải thiện tính nhất quán trên các bộ phận phức tạp.

Hệ số, Nhà cung cấp, Hệ số Trung tâm Gia công Trục Z kéo dài hành trình trục LM2214 tùy chỉnh Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd là nhà cung cấp Trung tâm gia công giàn trục LM2214 kéo dài hành trình trục Z tùy chỉnh của Trung Quốc và ... Xem sản phẩm →

Giàn so với trung tâm gia công dọc và ngang

Để quyết định xem máy giàn có đáng đầu tư hay không, hãy so sánh nó với hai cấu hình trung tâm gia công phổ biến khác.

Các trung tâm gia công dọc vẫn là mặc định cho các bộ phận nhỏ gọn, nơi chiếm diện tích nhỏ hơn và chi phí vốn thấp hơn. Các trung tâm gia công ngang vượt trội trong việc gia công nhiều mặt của một bộ phận hình khối vì bộ phận đó có thể được lập chỉ mục trên bàn quay. Các trung tâm gia công giàn sẽ tiếp nhận những bộ phận không vừa hoặc quá nặng để di chuyển an toàn trên các máy khác. Nếu bạn đang quyết định giữa máy đứng và máy giàn, bài viết trước đây của chúng tôi về sự khác biệt giữa trung tâm gia công ngang và dọc giải thích các biến thể trục và bố cục sâu hơn.

Chọn một trung tâm gia công cổng

Việc lựa chọn bắt đầu với phôi chứ không phải với máy. Xác định đường bao bộ phận, trọng lượng, vật liệu và các hoạt động cần thiết trước khi so sánh các thông số kỹ thuật.

1. Phong bì phôi và kích thước bàn. Bàn phải đủ rộng để đỡ bộ phận có khả năng kẹp đồ đạc.
2. Trục di chuyển. Hành trình X đặt chiều dài bộ phận tối đa, hành trình Y phụ thuộc vào nhịp ngang và hành trình Z đặt điểm dừng dụng cụ tối đa và độ sâu khoan.
3. Tải bảng tối đa. Các bộ phận nặng cần có bàn cứng và các thanh dẫn hướng có kích thước phù hợp với tải trọng.
4. Sức mạnh và tốc độ trục chính. Mô-men xoắn cao ở tốc độ RPM thấp phù hợp với thép và gang; RPM cao hơn sẽ giúp ích cho nhôm và hoàn thiện.
5. Số lượng trục. Ba trục là đủ cho công việc lăng trụ; các lỗ góc cạnh hoặc các bề mặt có đường viền cần có khả năng 3 2 hoặc năm trục đầy đủ.
6. Dung lượng tạp chí công cụ. Ổ chứa lớn hơn hỗ trợ thao tác không cần giám sát lâu hơn.
7. Loại đường dẫn. Các đường dạng hộp có khả năng giảm chấn cao hơn khi cắt nặng; dẫn hướng con lăn tuyến tính giúp tăng tốc nhanh hơn và ma sát thấp hơn.
8. Phần mềm và điều khiển CNC. Xác minh khả năng tương thích với hệ thống CAM của bạn, đặc biệt đối với đường chạy dao năm trục.
9. Thông số kỹ thuật chính xác. So sánh độ chính xác và độ lặp lại của việc định vị và hỏi cách đo các giá trị đó.
10. Diện tích sàn và nền móng. Máy giàn lớn cần có nền tảng vững chắc và đủ khoảng trống để bảo trì.

Đối với những phôi có yêu cầu cao với điều kiện cắt khắc nghiệt, khung được gia cố là không thể thương lượng được. các Trung tâm gia công giàn hạng nặng ZNLM4025 sử dụng kết cấu dầm và cột nặng hơn để duy trì vết cắt sâu ở các bộ phận lớn mà không làm mất đi độ ổn định hình học.

Trung tâm gia công giàn điều khiển nhiệt độ không đổi LM4025 tùy chỉnh Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd là nhà cung cấp trung tâm gia công cổng LM4025 được kiểm soát nhiệt độ không đổi tùy chỉnh của Trung Quốc và ... Xem sản phẩm →

Cũng chiếm tổng chi phí sở hữu. Một máy giàn có giá cao hơn một trung tâm gia công đứng được chỉ định tương đương, nhưng nó có thể loại bỏ nhiều thiết lập, giảm việc xử lý thủ công và thực hiện phần lớn công việc tại nhà, điều này làm thay đổi tính toán lợi tức đầu tư.

Tại sao độ cứng và chất lượng máy lại quan trọng

Cấu trúc giàn chỉ tốt bằng việc đúc và lắp ráp đằng sau nó. Khung không có gân bên trong thích hợp sẽ bị cong khi chịu tải nặng và độ chính xác của toàn bộ hệ thống bị ảnh hưởng. Đó là lý do tại sao các trung tâm gia công cổng trục nghiêm túc được chế tạo từ các mối hàn bằng gang hoặc thép lâu năm, có mặt cắt ngang nặng và các khung dẫn hướng ổn định nhiệt.

Khi đánh giá một nhà cung cấp, hãy hỏi xem quy trình sản xuất được thực hiện nội bộ bao nhiêu. Một nhà sản xuất kiểm soát xưởng đúc, gia công và lắp ráp của riêng mình có thể quản lý chất lượng của giường, cột và dầm ngang ngay từ đầu và có thể đáp ứng linh hoạt hơn các yêu cầu tùy chỉnh. Trong thực tế, những biện pháp kiểm soát đó thể hiện ở độ ổn định của máy khi chịu tải, tính nhất quán của các bộ phận đã hoàn thiện và độ tin cậy của lịch trình giao hàng.

Bài học cuối cùng

Trung tâm gia công cổng CNC là lựa chọn phù hợp khi phôi quá lớn, quá nặng hoặc quá phức tạp đối với một trung tâm gia công tiêu chuẩn. Khung trên cao của nó cung cấp độ cứng và độ ổn định cần thiết để gia công chính xác các bộ phận lớn và các tùy chọn năm trục cho phép gia công các hình học phức tạp trong một thiết lập.

Bắt đầu quá trình lựa chọn với định nghĩa rõ ràng về đường bao bộ phận, trọng lượng, quy trình và mục tiêu độ chính xác. Sau đó, hãy chọn giữa máy có bàn di chuyển nhỏ gọn, mẫu máy có bàn cố định công suất lớn và cấu hình năm trục dựa trên các yêu cầu đó. Cuối cùng, hãy so sánh các nhà cung cấp với sự chú ý đến cấu trúc, chất lượng thanh dẫn và khả năng sản xuất, bởi vì những yếu tố đó quyết định mức độ máy giữ được thông số kỹ thuật qua nhiều năm sử dụng.