Το περιστροφικό τραπέζι CNC είναι μια συσκευή ακριβείας εργασίας-που τοποθετείται σε φρέζα CNC, κέντρο μηχανικής επεξεργασίας ή μύλο και προσθέτει έναν ελεγχόμενο άξονα περιστροφής - με την τυπική επισήμανση A, B ή C ανάλογα με τον προσανατολισμό του - στον υπάρχοντα γραμμικό άξονα X, Y και Z του μηχανήματος. Με απλά λόγια, συγκρατεί το τεμάχιο εργασίας και το περιστρέφει σε ακριβείς γωνιακές θέσεις υπό τον έλεγχο του προγράμματος, έτσι ώστε το εργαλείο κοπής να μπορεί να επεξεργαστεί χαρακτηριστικά σε πολλές όψεις, γύρω από μια περιφέρεια ή κατά μήκος μιας καμπύλης επιφάνειας χωρίς ο χειριστής να σταματήσει το μηχάνημα, να ξεσφίξει το εξάρτημα και να το επανατοποθετήσει χειροκίνητα. Σε αντίθεση με μια χειροκίνητη διαχωριστική κεφαλή, η οποία ευρετηριάζει το εξάρτημα μόνο σε σταθερές γωνίες και δεν μπορεί να κινηθεί ενώ ο κόφτης είναι ενεργοποιημένος, ένα περιστροφικό τραπέζι CNC μπορεί να περιστρέφεται συνεχώς και ταυτόχρονα με τους γραμμικούς άξονες, καθιστώντας το ικανό τόσο για απλή ευρετηρίαση όσο και για πλήρη περιγράμματα πολλαπλών-αξόνων. Είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους-οικονομικούς τρόπους επέκτασης της ικανότητας ενός τυπικού κέντρου μηχανουργικής κατεργασίας τριών- αξόνων και έχει γίνει τυπικό αξεσουάρ σε καταστήματα εργασίας, καταστήματα καλουπιών, κατασκευαστές αεροδιαστημικής και ιατρικών εξαρτημάτων και σε εγκαταστάσεις παραγωγής υψηλού-όγκου.
Φυσικά, ένα περιστροφικό τραπέζι CNC αποτελείται από ένα κυκλικό τραπέζι εργασίας τοποθετημένο σε ρουλεμάν ακριβείας, ένα σύστημα μετάδοσης κίνησης που περιστρέφει το τραπέζι, μια συσκευή ανάδρασης θέσης (συνήθως περιστροφικός κωδικοποιητής ή κυκλική ζυγαριά), μηχανισμός σύσφιξης ή φρένου για άκαμπτο κλείδωμα του τραπεζιού κατά τη διάρκεια βαριών κοπών και ένα περίβλημα που ενσωματώνει το μηχάνημα στο τραπέζι ή στη δομή. Ο πίνακας έχει υποδοχές T- ή οπή ακριβείας για τη στερέωση του τεμαχίου εργασίας και το κέντρο περιστροφής είναι ευθυγραμμισμένο με το σύστημα συντεταγμένων του μηχανήματος, έτσι ώστε ο έλεγχος CNC να μπορεί να υπολογίσει την ακριβή θέση του εργαλείου σε σχέση με το περιστρεφόμενο τμήμα. Τα μεγέθη κυμαίνονται από μικρά τραπέζια 100 mm για ευαίσθητα ιατρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα έως τραπέζια πολλών{4}} μέτρων για μεγάλες αεροδιαστημικές κατασκευές, εξοπλισμό παραγωγής ενέργειας και εξαρτήματα βαρέων μηχανημάτων. Η επιλογή του μεγέθους, του τύπου κίνησης και της κατηγορίας ακρίβειας εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τα εξαρτήματα που υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία και τις απαιτούμενες ανοχές.
Πώς λειτουργεί: Worm Gear vs Direct Drive
Το σύστημα μετάδοσης κίνησης είναι αυτό που καθορίζει την ακρίβεια, την ταχύτητα, την ακαμψία και την τιμή ενός περιστρεφόμενου τραπεζιού, και υπάρχουν δύο θεμελιωδώς διαφορετικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα. Ο παραδοσιακός και ακόμα πιο συνηθισμένος σχεδιασμός είναι η κίνηση με ατέρμονα γρανάζια: ένας σερβοκινητήρας περιστρέφει μια ατέρμονα βίδα, η οποία συνδέεται με έναν ατέρμονα τροχό συνδεδεμένο στο περιστροφικό τραπέζι, παρέχοντας μεγάλη μείωση ταχύτητας που δίνει υψηλή ροπή και λεπτή γωνιακή ανάλυση. Τα τραπέζια ατέρμονων εργαλείων είναι στιβαρά, σχετικά φθηνά και ικανά να χειρίζονται βαριά φορτία και βαριές δυνάμεις κοπής, γεγονός που τα καθιστά το άλογο της γενικής μηχανικής και της βαριάς βιομηχανίας. Ο περιορισμός τους είναι η μηχανική αντίδραση - το μικρό διάκενο μεταξύ των δοντιών του ατέρμονα και του τροχού σκουληκιού - το οποίο πρέπει να ελαχιστοποιηθεί μέσω της κατασκευής ακριβείας, της προφόρτισης και μερικές φορές διπλών-σχεδίων ατέρμονα. Ακόμη και με προσεκτική προφόρτιση, κάποια υπολειπόμενη οπισθοδρόμηση και φθορά με την πάροδο του χρόνου παραμένουν, και η τριβή στο κιβώτιο ταχυτήτων περιορίζει τη μέγιστη ταχύτητα περιστροφής και τη δυναμική απόκριση. Για τις περισσότερες εργασίες ευρετηρίασης και διαμόρφωσης περιγράμματος μεσαίας ταχύτητας-, ένα καλά κατασκευασμένο τραπέζι με γρανάζια σκουληκιών-είναι απολύτως κατάλληλο και αντιπροσωπεύει την καλύτερη τιμή.
Η νεότερη και υψηλότερη-προσέγγιση απόδοσης είναι ο κινητήρας ροπής άμεσης-οδήγησης, συχνά συντομογραφία DDR. Σε ένα άμεσο-τραπέζι κίνησης, ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη υψηλής-ροπής είναι τοποθετημένος απευθείας στον περιστροφικό άξονα, με τον ρότορα του κινητήρα προσαρτημένο στο ίδιο το τραπέζι και τον στάτορα στερεωμένο στο περίβλημα - δεν υπάρχει γρανάζι, ιμάντας ή σύζευξη μεταξύ του κινητήρα και του τραπεζιού. Αυτό εξαλείφει εντελώς την αντίδραση, αφαιρεί την τριβή και τη φθορά από το σύστημα μετάδοσης κίνησης και παρέχει εξαιρετικά υψηλή δυναμική απόκριση: το τραπέζι μπορεί να επιταχύνει και να επιβραδύνει σχεδόν αμέσως, να φτάσει σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής και να κρατήσει τη θέση του με εξαιρετική ακαμψία. Η ανάδραση θέσης είναι συνήθως μια-κυκλική κλίμακα πλέγματος υψηλής ανάλυσης (συχνά με ανάλυση μικρότερης του δευτερολέπτου τόξου) τοποθετημένη απευθείας στον περιστροφικό άξονα, δίνοντας πλήρη έλεγχο κλειστού{10}}βρόχου της πραγματικής θέσης του τραπεζιού αντί της θέσης του κινητήρα. Τα απευθείας{12}}πίνακες μετάδοσης κίνησης αποτελούν το πρότυπο για την κατεργασία υψηλής ταχύτητας πέντε-άξονων υψηλής Η αντιστάθμισή τους είναι υψηλότερο κόστος και, σε ορισμένα σχέδια, χαμηλότερη συνεχής ροπή από ένα τραπέζι με γρανάζια ατέρμονα του ίδιου μεγέθους, αν και τα σύγχρονα σχέδια κινητήρων ροπής έχουν μειώσει σημαντικά αυτό το χάσμα. Μια τρίτη, εξειδικευμένη επιλογή είναι ο πίνακας ευρετηρίασης προσώπου-ή σύζευξης Hirth, ο οποίος χρησιμοποιεί ένα ζεύγος επεξεργασμένων γραναζιών ακριβείας-για να κλειδώνει το τραπέζι σε σταθερές γωνιακές θέσεις με εξαιρετική ακρίβεια και ακαμψία - ιδανικό για υψηλής-δύναμης αλλά σημειωμένης περιστροφής machi.
Περιστροφικά τραπέζια 4ου άξονα vs 5ου άξονα
Τα περιστροφικά τραπέζια CNC κατηγοριοποιούνται ευρέως ανάλογα με τον αριθμό των περιστροφικών αξόνων που παρέχουν και αυτό καθορίζει το είδος της κατεργασίας που επιτρέπουν. Ένα περιστροφικό τραπέζι 4ου-άξονα παρέχει έναν μόνο άξονα περιστροφής - συνήθως έναν -άξονα Α (που περιστρέφεται γύρω από τον άξονα X-) όταν είναι τοποθετημένος οριζόντια σε ένα κατακόρυφο κέντρο μηχανικής κατεργασίας ή έναν άξονα C (που περιστρέφεται γύρω από τον άξονα Z-) όταν είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος {{8} κατακόρυφο. Με έναν 4ο άξονα, μια μηχανή τριών{11}} αξόνων μπορεί να περιστρέψει το εξάρτημα σε χαρακτηριστικά μηχανής σε πολλές πλευρές, να ανοίξει ακτινικές οπές γύρω από έναν κύλινδρο, να κόψει δόντια ή σφήνες γραναζιού, να φρεζάρει ελικοειδείς αυλακώσεις και προφίλ έκκεντρου και να επεξεργαστεί οποιοδήποτε χαρακτηριστικό απαιτεί το εξάρτημα να προσανατολίζεται υπό γωνία. Ο βασικός περιορισμός ενός 4ου άξονα είναι ότι το εργαλείο μπορεί να προσεγγίσει το εξάρτημα μόνο από κατευθύνσεις κάθετες στον περιστροφικό άξονα. δεν μπορεί να γείρει το εξάρτημα για να εμφανίσει γωνιακές ή κάτω κομμένες επιφάνειες στον κόφτη. Για πρισματικά εξαρτήματα με χαρακτηριστικά σε τέσσερις ή πέντε πλευρές, κυλινδρικά μέρη και εξαρτήματα που απαιτούν περιφερειακή κατεργασία, ένας 4ος άξονας είναι συνήθως επαρκής και προσφέρει την καλύτερη απόδοση επένδυσης.
Ένα περιστροφικό τραπέζι 5ου -άξονα - με μεγαλύτερη ακρίβεια ονομάζεται περιστρεφόμενο τραπέζι 5-αξόνων ή τραπέζι κορμού - παρέχει δύο άξονες περιστροφής, συνήθως έναν άξονα κλίσης (A ή B) και έναν περιστροφικό άξονα (C), τοποθετημένοι μαζί έτσι ώστε το τεμάχιο εργασίας να μπορεί να περιστραφεί και τα δύο. Αυτό δίνει στο εργαλείο κοπής πρόσβαση σχεδόν σε κάθε επιφάνεια του εξαρτήματος σε μια ενιαία διάταξη, επιτρέποντας τη μηχανική κατεργασία σύνθετων τρισδιάστατων επιφανειών, όπως πτερύγια και πτερωτές στροβίλου, κοιλότητες καλουπιών και καλουπιών, δομικά στοιχεία της αεροδιαστημικής, ιατρικά εμφυτεύματα και οποιοδήποτε μέρος με σύνθετες γωνίες ή υποτομές. Σε πλήρη ταυτόχρονη λειτουργία πέντε{10}}αξόνων, και οι πέντε άξονες (X, Y, Z και οι δύο περιστροφικοί άξονες) κινούνται ταυτόχρονα, επιτρέποντας στον κόφτη να ακολουθεί μια περίπλοκη διαδρομή εργαλείων 3D διατηρώντας τη βέλτιστη γωνία κοπής - κάτι αδύνατο σε μηχανή τριών- ή τεσσάρων{14}αξόνων. Πέντε-περιστροφικά τραπέζια αξόνων διατίθενται σε διάφορες διαμορφώσεις: πίνακες τύπου trunnion-που το εξάρτημα συγκρατείται ανάμεσα σε δύο στηρίγματα και περιστρέφεται σε κεκλιμένο άξονα, ενσωματωμένα-σε πέντε-μηχανές αξόνων όπου οι περιστροφικοί άξονες αποτελούν μέρος της δομής του μηχανήματος και addon{0}axis{1} τυπικό μηχάνημα με τρεις-άξονες. Η προσθήκη ενός-πίνακα πέντε αξόνων σε ένα υπάρχον μηχάνημα τριών-αξόνων είναι ένας συνηθισμένος τρόπος για να αποκτήσετε ικανότητα πέντε-αξόνων με ένα κλάσμα του κόστους ενός νέου κέντρου μηχανουργικής επεξεργασίας πέντε αξόνων, αν και απαιτεί προσεκτική προσοχή στη διαδρομή του μηχανήματος, την εκκένωση και τη συμβατότητα του συστήματος ελέγχου.
Βασικές προδιαγραφές απόδοσης
When evaluating a CNC rotary table, several specifications determine whether it will perform adequately for a given application, and understanding them prevents the common mistake of buying based on table diameter alone. Positioning accuracy (or indexing accuracy) is the maximum difference between the commanded angular position and the actual position of the table, measured in arcseconds (one arcsecond is 1/3600 of a degree). General-purpose worm gear tables typically achieve ±10 to ±30 arcseconds; precision worm gear or direct-drive tables achieve ±2 to ±5 arcseconds; and ultra-precision direct-drive tables with high-resolution circular gratings can achieve ±1 arcsecond or better. Repeatability is the ability of the table to return to the same position repeatedly, and it is often more important than absolute accuracy for production work - a table with good repeatability can be compensated for small systematic errors, while a table with poor repeatability cannot. Precision tables typically offer repeatability of ±0.5 to ±2 arcseconds.
Η αντίστροφη κίνηση, η ένταση του παιχνιδιού στη μετάδοση κίνησης όταν αντιστρέφεται η κατεύθυνση, είναι μια κρίσιμη προδιαγραφή για τα τραπέζια με γρανάζια σκουληκιών και είναι ουσιαστικά μηδενική για τα τραπέζια απευθείας-οδήγησης. Η υπερβολική οπισθοδρόμηση προκαλεί σφάλματα τοποθέτησης όταν το τραπέζι αντιστρέφει την κατεύθυνση, ορατά ως σημάδια μάρτυρα στο τεμάχιο εργασίας ή αταίριαστα χαρακτηριστικά σε ένα σημείο αναστροφής. Η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής καθορίζει εάν το τραπέζι μπορεί να συμβαδίσει με την ταχύτητα τροφοδοσίας που απαιτείται για τα τραπέζια ταχυτήτων ατέρμονα περιγράμματος υψηλής ταχύτητας - συχνά περιορίζονται στις 20–100 σ. Η χωρητικότητα φορτίου, τόσο στατική (βάρος που μπορεί να κρατήσει το τραπέζι όταν είναι ακίνητο) όσο και δυναμική (βάρος που μπορεί να τοποθετηθεί με ακρίβεια κατά την περιστροφή και την επιτάχυνση), πρέπει να υπερβαίνει το βάρος του τεμαχίου εργασίας και του εξαρτήματος, με περιθώριο ασφαλείας. Η διάμετρος του τραπεζιού καθορίζει το μέγιστο μέγεθος του τεμαχίου εργασίας και το ύψος του κέντρου (η απόσταση από το τραπέζι της μηχανής έως το κέντρο περιστροφής) πρέπει να είναι συμβατό με τη διαδρομή του άξονα Z{10}}και το μήκος του εργαλείου. Η ροπή σύσφιξης, η δύναμη συγκράτησης του φρένου του τραπεζιού όταν είναι κλειδωμένο, καθορίζει σε πόση δύναμη κοπής μπορεί να αντισταθεί το τραπέζι κατά τη διάρκεια της κατεργασίας με δείκτη χωρίς μετατόπιση. Τέλος, η συμβατότητα με τον έλεγχο CNC του μηχανήματος - Fanuc, Siemens, Mitsubishi, Heidenhain ή άλλα - και η διαθεσιμότητα του σωστού άξονα μετάδοσης κίνησης, της διεπαφής ανάδρασης και των λειτουργιών κώδικα M{{15} για σφιγκτήρα/ξεσφιγκτήρα είναι απαραίτητες και συχνά παραβλέπονται μέχρι την εγκατάσταση.
Γιατί έχει σημασία: Επεξεργασία πολλαπλών-προσώπων σε μία εγκατάσταση
Ο μόνος μεγαλύτερος λόγος που έχουν σημασία τα περιστροφικά τραπέζια CNC είναι ότι επιτρέπουν την επεξεργασία πολλαπλών όψεων ενός εξαρτήματος σε μια ενιαία διάταξη, και αυτό έχει διαδοχικά οφέλη για την ακρίβεια, την παραγωγικότητα και το κόστος. Σκεφτείτε ένα απλό ορθογώνιο μπλοκ που απαιτεί φρεζάρισμα, τρύπημα και χτύπημα και στις τέσσερις πλευρικές όψεις συν την κορυφή. Σε ένα τυπικό μηχάνημα με τρεις-άξονες, ο χειριστής επεξεργάζεται το πάνω και τη μία πλευρά, στη συνέχεια σταματά το μηχάνημα, ξεσφίγγει το εξάρτημα, το αναποδογυρίζει στην επόμενη πλευρά, το υποδεικνύει, το ξανασφίγγει και εκτελεί το επόμενο πρόγραμμα - επαναλαμβάνοντας αυτό για κάθε πλευρά. Κάθε επανατοποθέτηση εισάγει ένα μικρό σφάλμα τοποθέτησης: το εξάρτημα μπορεί να μετακινηθεί κατά μερικά μικρά, να περιστραφεί ελαφρά ή να σφίξει με ανομοιόμορφη πίεση. Αυτά τα σφάλματα συσσωρεύονται σε όλες τις ρυθμίσεις, επομένως η σχέση μεταξύ των χαρακτηριστικών σε διαφορετικές όψεις - η καθετότητα των οπών, ο παραλληλισμός των αντίθετων όψεων, η ακρίβεια θέσης των εγκάρσιων-οπών - υποβαθμίζεται με κάθε εκ νέου-σφιγκτήρα. Για εξαρτήματα με σφιχτές γεωμετρικές ανοχές, αυτά τα συσσωρευμένα σφάλματα μπορεί να σημαίνουν τη διαφορά μεταξύ ενός συμμορφούμενου εξαρτήματος και του σκραπ. Με ένα περιστροφικό τραπέζι 4ου{14}}άξονα, το εξάρτημα στερεώνεται μία φορά και το τραπέζι περιστρέφεται για να παρουσιάσει κάθε όψη στον κόφτη. Όλα τα χαρακτηριστικά κατασκευάζονται από μία μόνο ρύθμιση, επομένως η γεωμετρική σχέση μεταξύ κάθε προσώπου διατηρείται με την ακρίβεια του μηχανήματος και του περιστροφικού τραπεζιού - χωρίς συσσωρευμένο σφάλμα ρύθμισης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα περιστροφικά τραπέζια είναι απαραίτητα για μέρη που απαιτούν ανοχές πραγματικής θέσης, καθετότητας ή παραλληλισμού σε πολλές επιφάνειες, όπως υδραυλικές πολλαπλές, περιβλήματα κιβωτίου ταχυτήτων, σώματα βαλβίδων και δομικά εξαρτήματα αεροδιαστημικής.
Πέρα από την ακρίβεια, η κατεργασία με μία-ρύθμιση μειώνει δραματικά τον χρόνο κύκλου και το κόστος εργασίας. Ο χρόνος που αφιερώνεται για να σταματήσει το μηχάνημα, το άνοιγμα της πόρτας, το ξεσφίξιμο, η-επανατοποθέτηση, η ένδειξη και το σύσφιξη δεν είναι-παραγωγικός χρόνος - μπορεί εύκολα να προσθέσει 5 έως 15 λεπτά ανά πλευρά και για ένα εξάρτημα με πέντε πλευρές, δηλαδή μισή ώρα ή περισσότερο χρόνο αδράνειας μηχανής ανά εξάρτημα. Σε ένα περιβάλλον υψηλής-παραγωγής, αυτός ο χρόνος αδράνειας μεταφράζεται άμεσα σε χαμηλότερη χρήση του μηχανήματος και υψηλότερο κόστος ανά εξάρτημα. Με ένα περιστροφικό τραπέζι, η περιστροφή από το ένα πρόσωπο στο άλλο διαρκεί δευτερόλεπτα και το μηχάνημα λειτουργεί συνεχώς από την πρώτη λειτουργία έως την τελευταία. Αυτό απελευθερώνει επίσης τον χειριστή να φροντίζει άλλα μηχανήματα, να πραγματοποιεί επιθεώρηση ή να προετοιμάζει την επόμενη εργασία, αντί να συνδέεται με ένα μηχάνημα για επανειλημμένη επαν{11}συναρμολόγηση. Για εργαστήρια που διαθέτουν μικρές παρτίδες σύνθετων ανταλλακτικών, η μείωση του χρόνου εγκατάστασης είναι συχνά το πιο επιτακτικό πλεονέκτημα: ένα τμήμα που προηγουμένως απαιτούσε πέντε ρυθμίσεις και μισή ημέρα χρόνου μηχανής μπορεί τώρα να ολοκληρωθεί σε μία εγκατάσταση και σε ένα κλάσμα του χρόνου, καθιστώντας το κατάστημα πιο ανταγωνιστικό στην προσφορά και ταχύτερο κατά την παράδοση.
Σύνθετη Γεωμετρία και Ταυτόχρονη Μηχανική
Ενώ η ευρετηρίαση πολλαπλών-προσώπων είναι η πιο κοινή χρήση των περιστροφικών τραπεζιών, η πιο ισχυρή τους ικανότητα είναι η ταυτόχρονη επεξεργασία πολλαπλών-αξόνων - περιστρέφοντας το τεμάχιο εργασίας ενώ κινούνται οι γραμμικοί άξονες, επομένως ο κόφτης ακολουθεί μια σύνθετη τρισδιάστατη διαδρομή εργαλείων. Αυτό είναι που καθιστά δυνατή τη μηχανική κατεργασία εξαρτημάτων που θα ήταν αδύνατη, ή τουλάχιστον εξαιρετικά δύσκολη και χρονοβόρα, σε μια μηχανή τριών-αξόνων. Το κλασικό παράδειγμα είναι το πτερύγιο ή η πτερωτή του στροβίλου: μια στριμμένη, καμπυλωτή επιφάνεια αεροτομής με ποικίλο πάχος και σύνθετες γωνίες, όπου ο κόφτης πρέπει να διατηρεί μια ακριβή γωνία προς την επιφάνεια σε κάθε σημείο για να αποφευχθεί η φθορά και να επιτευχθεί το απαιτούμενο φινίρισμα επιφάνειας. Η μηχανική κατεργασία ενός πτερυγίου στροβίλου σε μια μηχανή τριών- αξόνων θα απαιτούσε δεκάδες ρυθμίσεις, καθεμία από τις οποίες παρουσιάζει ένα μικρό τμήμα της επιφάνειας στον κόφτη, και ακόμη και τότε η επιφάνεια θα είναι πολυεπίπεδη και απαιτεί εκτεταμένο γυάλισμα με το χέρι. Σε μια μηχανή πέντε{11}}αξόνων με περιστροφικό τραπέζι, η λεπίδα στερεώνεται μία φορά και ο κόφτης ακολουθεί ολόκληρη την επιφάνεια σε μια συνεχή διαδρομή εργαλείων, ενώ το τραπέζι περιστρέφεται και γέρνει για να διατηρεί τη βέλτιστη γωνία κοπής - δημιουργώντας μια ακριβή, λεία επιφάνεια σε ένα κλάσμα του χρόνου.
Άλλα εξαρτήματα που εξαρτώνται από την ταυτόχρονη περιστροφική κατεργασία περιλαμβάνουν κοιλότητες καλουπιών και καλουπιών με περίπλοκες τρισδιάστατες επιφάνειες, όπου η μηχανική κατεργασία πέντε αξόνων επιτρέπει τη χρήση βραχύτερων, πιο άκαμπτων εργαλείων κοπής (επειδή η κεφαλή μπορεί να γέρνει για να φτάσει σε βαθιές κοιλότητες χωρίς μεγάλη επέκταση εργαλείου), μειώνοντας την εκτροπή του εργαλείου και βελτιώνοντας το φινίρισμα και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Τα δομικά στοιχεία της αεροδιαστημικής - νευρώσεις, δοκοί και βραχίονες με τσέπες, ράμπες και γωνιακά χαρακτηριστικά - κατεργάζονται ταχύτερα και με μεγαλύτερη ακρίβεια σε εξοπλισμό πέντε-αξόνων. Τα ιατρικά εμφυτεύματα, όπως προθέσεις ισχίου και γονάτου, οδοντικά κολοβώματα και εμφυτεύματα σπονδυλικής στήλης, έχουν πολύπλοκα οργανικά σχήματα που απαιτούν περίγραμμα πέντε-αξόνων για να ταιριάζει με την ανατομία του ασθενούς και να επιτευχθεί το ακριβές φινίρισμα της επιφάνειας που απαιτείται για βιοσυμβατότητα. Ακόμη και σε λειτουργία τεσσάρων-άξονων, η ταυτόχρονη μηχανική κατεργασία επιτρέπει την ελικοειδή παρεμβολή (κόψιμο μιας ελικοειδούς αυλάκωσης ή νήματος περιστρέφοντας το εξάρτημα ενώ μετακινείτε τον άξονα Z), κατεργασία κυλινδρικού εκκεντροφόρου, κοπή με ατέρμονα γρανάζια και φρέζα σπειροειδών αυλακώσεων και άκρων σε τρυπάνια. Για τους κατασκευαστές που κατασκευάζουν οποιονδήποτε από αυτούς τους τύπους ανταλλακτικών, ένα περιστροφικό τραπέζι δεν είναι προαιρετικό αξεσουάρ - είναι η τεχνολογία ενεργοποίησης που καθιστά το ανταλλακτικό κατασκευάσιμο με ανταγωνιστικό κόστος.
Ακρίβεια, επαναληψιμότητα και συνέπεια ποιότητας
Στην κατασκευή ακριβείας, η ποιότητα κάθε εξαρτήματος είναι τόσο καλή όσο ο λιγότερο ακριβής κρίκος στην αλυσίδα διεργασίας και για μέρη με γωνιακά ή περιφερειακά χαρακτηριστικά, το περιστροφικό τραπέζι είναι συχνά αυτός ο κρίσιμος κρίκος. Ένα-περιστροφικό τραπέζι υψηλής ποιότητας με-ακρίβεια τοποθέτησης σε επίπεδο δευτερολέπτου τόξου και επαναληψιμότητα δευτερεύοντος{3}}δευτερολέπτου διασφαλίζει ότι κάθε τρύπα που ανοίγεται υπό γωνία, κάθε κομμένο δόντι του γραναζιού, κάθε σχισμή τριμμένη γύρω από μια περιφέρεια και κάθε επιφάνεια που έχει υποστεί κατεργασία σε σύνθετη γωνία τοποθετείται ακριβώς εκεί που το λέει το πρόγραμμα μετά από το τμήμα -. Αυτή η συνοχή είναι απαραίτητη για εναλλάξιμα εξαρτήματα σε συγκροτήματα: εάν ένας κύκλος μπουλονιού σε μια φλάντζα έχει ευρετήριο με σφάλμα ±30 δευτερολέπτου τόξου σε ένα μέρος και ±5 δευτερόλεπτο τόξου στο άλλο, οι οπές ενδέχεται να μην ευθυγραμμιστούν στη συναρμολόγηση και τα εξαρτήματα δεν θα είναι εναλλάξιμα. Στην παραγωγή υψηλού όγκου εξαρτημάτων αυτοκινήτων, υδραυλικών και πνευματικών εξαρτημάτων, όπου τα εξαρτήματα πρέπει να συναρμολογούνται χωρίς τοποθέτηση στο χέρι, η συνοχή θέσης που παρέχεται από ένα περιστροφικό τραπέζι ακριβείας αποτελεί προϋπόθεση για τη διαδικασία.
Η επαναληψιμότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική στην παραγωγή επειδή επηρεάζει άμεσα την ικανότητα διεργασίας - το στατιστικό μέτρο για το εάν μια διεργασία μπορεί να έχει σταθερά μια ανοχή. Ένα περιστροφικό τραπέζι με χαμηλή επαναληψιμότητα εισάγει τυχαία γωνιακή διακύμανση που δεν μπορεί να αντισταθμιστεί με τη μετατόπιση του προγράμματος και αυτή η παραλλαγή εμφανίζεται ως διάσπαρτες θέσεις οπών, ανομοιόμορφη απόσταση των δοντιών του γραναζιού ή αταίριαστες επιφάνειες στα μέρη. Ένας πίνακας με εξαιρετική επαναληψιμότητα, ακόμα κι αν η απόλυτη ακρίβειά του είναι ελαφρώς χαμηλότερη, επιτρέπει στη διαδικασία να συντονιστεί με μία μόνο μετατόπιση και στη συνέχεια να εκτελεστεί με συνέπεια, δίνοντας υψηλό Cpk (δείκτης ικανότητας διεργασίας) και χαμηλό ποσοστό σκραπ. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλοί κατασκευαστές ακριβείας καθορίζουν την επαναληψιμότητα ως το κύριο κριτήριο κατά την επιλογή ενός περιστροφικού τραπεζιού και γιατί επενδύουν σε απευθείας-πίνακες μετάδοσης κίνησης με ανατροφοδότηση από κυκλικό πλέγμα υψηλής-ανάλυσης, ακόμη και όταν ένα φθηνότερο τραπέζι ατέρμονων γραναζιών μπορεί να πληροί τις προδιαγραφές ονομαστικής ακρίβειας. Κατά τη διάρκεια ζωής μιας περιόδου παραγωγής, η μείωση του χρόνου σκραπ, επανεπεξεργασίας και επιθεώρησης από έναν πιο επαναλαμβανόμενο πίνακα υπερτερεί κατά πολύ της υψηλότερης τιμής αγοράς.
Παραγωγικότητα, αυτοματισμός και αντίκτυπος κόστους
Η οικονομική υπόθεση για ένα περιστροφικό τραπέζι CNC στηρίζεται σε τρεις πυλώνες: μειωμένο χρόνο εγκατάστασης, μειωμένο χειρισμό και εργασία εξαρτημάτων και δυνατότητα ανάληψης πιο περίπλοκων και{0}}εργασιών με υψηλότερο-περιθώριο κέρδους. Η μείωση του χρόνου εγκατάστασης έχει ήδη συζητηθεί - η αντικατάσταση πολλαπλών χειροκίνητων ρυθμίσεων με μία αυτοματοποιημένη περιστροφή μπορεί να μειώσει τον μη-χρόνο κοπής ανά εξάρτημα κατά 50% ή περισσότερο, αυξάνοντας άμεσα τη χρήση και την απόδοση του μηχανήματος. Σε ένα κατάστημα εργασίας όπου ο χρόνος εγκατάστασης κυριαρχεί για μικρές παρτίδες, αυτό μπορεί να σημαίνει τη διαφορά ανάμεσα στο να κερδίσετε χρήματα από μια εργασία και να την χάσετε, και επιτρέπει στο κατάστημα να κάνει προσφορές πιο ανταγωνιστικά και να κερδίσει εργασία που διαφορετικά θα πήγαινε σε μεγαλύτερο ανταγωνιστή. Η μείωση του χειρισμού εξαρτημάτων είναι εξίσου σημαντική: κάθε φορά που ένας χειριστής αφαιρεί ένα εξάρτημα, το-το στερεώνει ξανά και το φορτώνει ξανά στο μηχάνημα, υπάρχει κίνδυνος ζημιάς, κακής ευθυγράμμισης και τραυματισμού - ιδιαίτερα για βαριά ή άβολα εξαρτήματα. Ένα περιστροφικό τραπέζι εξαλείφει το μεγαλύτερο μέρος αυτού του χειρισμού, βελτιώνοντας την ασφάλεια στο χώρο εργασίας και μειώνοντας την πιθανότητα ζημιάς εξαρτημάτων που οδηγεί σε σκραπ.
Ο αυτοματισμός είναι ο τρίτος πυλώνας. Τα περιστροφικά τραπέζια είναι εγγενώς συμβατά με τη ρομποτική φόρτωση και τους εναλλάκτες παλετών, επειδή το εξάρτημα στερεώνεται μία φορά στο περιστροφικό τραπέζι (ή σε μια παλέτα που είναι τοποθετημένη σε αυτό) και στη συνέχεια υποβάλλεται σε πλήρη επεξεργασία. Αυτό καθιστά πολύ πιο εύκολη την εφαρμογή της κατεργασίας χωρίς επίβλεψη ή ανάβει-: ένα ρομπότ τοποθετεί ένα κενό στο περιστροφικό τραπέζι, το μηχάνημα εκτελεί το πλήρες πρόγραμμα, συμπεριλαμβανομένων όλων των περιστροφικών λειτουργιών, και το ρομπότ ξεφορτώνει το τελειωμένο μέρος - χωρίς παρέμβαση χειριστή για να αναποδογυρίσει ή να -προσαρμόσει ξανά τον κύκλο του εξαρτήματος{5}. Για κατασκευαστές που διαθέτουν ανταλλακτικά μεγάλου-όγκου, αυτό μπορεί να διπλασιάσει ή να τριπλασιάσει την αποτελεσματική απόδοση ενός μηχανήματος, επιτρέποντάς του να λειτουργεί σε διαλείμματα, νύχτες και Σαββατοκύριακα. Τέλος, ένα περιστροφικό τραπέζι διευρύνει το φάσμα εργασιών που μπορεί να αναλάβει ένα κατάστημα. Εξαρτήματα που απαιτούν γωνιακές οπές, επεξεργασία πολλών{10}προσώπων, ελικοειδή χαρακτηριστικά ή τρισδιάστατες επιφάνειες - που προηγουμένως θα είχαν απομακρυνθεί ή θα σταλούν σε έναν ειδικό - γίνονται εφικτά σε ένα τυπικό κέντρο μηχανικής κατεργασίας με προσθήκη περιστροφικού τραπεζιού. Αυτή η επέκταση δυνατοτήτων συχνά ανοίγει εντελώς νέα τμήματα πελατών και υψηλότερο{15}}εργασιακό περιθώριο κέρδους, καθιστώντας το περιστροφικό τραπέζι μία από τις υψηλότερες-επενδύσεις που μπορεί να κάνει ένα μηχανουργείο.
Επιλέγοντας το σωστό περιστροφικό τραπέζι
Η επιλογή του σωστού περιστροφικού τραπεζιού CNC απαιτεί αντιστοίχιση των δυνατοτήτων του τραπεζιού με τα συγκεκριμένα εξαρτήματα και διαδικασίες, αντί να αγοράσετε απλώς το μεγαλύτερο ή πιο ακριβό τραπέζι. Το πρώτο ερώτημα είναι τι είδους εργασία θα κάνει το τραπέζι: η καθαρή ευρετηρίαση (περιστροφή σε σταθερές γωνίες και στη συνέχεια σύσφιξη για κοπή) απαιτεί ένα άκαμπτο, ακριβές τραπέζι με ισχυρό σφιγκτήρα, αλλά η υψηλή ταχύτητα περιστροφής και η δυναμική απόκριση είναι λιγότερο σημαντικές - ένας καλός πίνακας ατέρμονων γραναζιών είναι ιδανικός και-οικονομικός. Η ταυτόχρονη διαμόρφωση περιγράμματος (περιστροφή κατά την κοπή, ειδικά για τρισδιάστατες επιφάνειες) απαιτεί ομαλή, οπισθοδρομική-ελεύθερη κίνηση, υψηλή δυναμική απόκριση και ακριβή ανάδραση θέσης - ένα άμεσο-τραπέζι κίνησης είναι συνήθως η σωστή επιλογή ή ένα υψηλής ακρίβειας προφορτωμένο τραπέζι με γρανάζια σκουληκιών για λιγότερο απαιτητικό. Η δεύτερη ερώτηση είναι η καταμέτρηση αξόνων: ένας 4ος άξονας θα χειρίζεται τα εξαρτήματα ή χρειάζεται αληθινή ικανότητα 5-αξόνων; Πολλά καταστήματα-αγοράζουν δυνατότητες πέντε-αξόνων όταν ένας 4ος άξονας χειριζόταν το 80% της εργασίας τους στο μισό κόστος, ενώ άλλα λιγότερο-αγοράζουν και στη συνέχεια δεν μπορούν να αναλάβουν περίπλοκες εργασίες 3D - η απόφαση θα πρέπει να βασίζεται στο πραγματικό μείγμα εξαρτημάτων και όχι σε μελλοντικές εικασίες.
Το μέγεθος και η χωρητικότητα φορτίου πρέπει να ταιριάζουν με το μεγαλύτερο τεμάχιο εργασίας και εξάρτημα που θα φέρει το τραπέζι, με περιθώριο ασφαλείας 20–30% για δυναμικά φορτία κατά την επιτάχυνση. Η διάμετρος του τραπεζιού θα πρέπει να χωράει το εξάρτημα και το εξάρτημα χωρίς να προεξέχει υπερβολικά, και το κεντρικό ύψος πρέπει να ταιριάζει στη διαδρομή του άξονα Z- του μηχανήματος με το μεγαλύτερο εργαλείο που χρησιμοποιείται. Οι απαιτήσεις ακρίβειας πρέπει να καθορίζονται από την πιο σφιχτή γωνιακή ανοχή στα εξαρτήματα, με την ακρίβεια του πίνακα τουλάχιστον 3-5 φορές καλύτερη από την ανοχή εξαρτήματος (ο τυπικός κανόνας του μετρητή). Η συμβατότητα του συστήματος ελέγχου πρέπει να επαληθευτεί πριν από την αγορά: ο πίνακας πρέπει να υποστηρίζεται από τον έλεγχο CNC του μηχανήματος, με τις σωστές λειτουργίες μετάδοσης άξονα, σήματος ανάδρασης και κωδικού M{{8} για σφιγκτήρα/ξεσφιγκτήρα και το μηχάνημα πρέπει να έχει διαθέσιμη κίνηση άξονα και επαρκή μνήμη και δυνατότητα προβολής{9} για ταυτόχρονα προγράμματα πολλαπλών αξόνων{10}. Θέματα εγκατάστασης - διαχείριση καλωδίων, προστασία ψυκτικού υγρού, εκκένωση τσιπ και αν το τραπέζι θα τοποθετηθεί μόνιμα ή θα μετακινηθεί μεταξύ μηχανών - επηρεάζουν επίσης την επιλογή. Τέλος, η υποστήριξη{15}}μετά την πώληση, η διαθεσιμότητα ανταλλακτικών, οι υπηρεσίες βαθμονόμησης και η φήμη του κατασκευαστή για την ποιότητα και την αντοχή θα πρέπει να βαρύνουν πολύ, επειδή ένα περιστροφικό τραπέζι είναι ένα όργανο ακριβείας που χρειάζεται περιοδική συντήρηση και επαναβαθμονόμηση κατά τη διάρκεια ζωής του.
Σύναψη
Ένα περιστροφικό τραπέζι CNC είναι κάτι πολύ περισσότερο από ένα απλό αξεσουάρ που περιστρέφει ένα τεμάχιο εργασίας - είναι το εξάρτημα που μετατρέπει μια μηχανή τριών-αξόνων από μια περιορισμένη-πλατφόρμα κατεργασίας μονής όψης σε ένα ευέλικτο σύστημα κατασκευής πολλαπλών-αξόνων ικανό να παράγει σύνθετα, υψηλής{4}}ακρίβειας εξαρτήματα. Με την προσθήκη ενός ελεγχόμενου άξονα περιστροφής, εξαλείφει το συσσωρευμένο σφάλμα της επανειλημμένης-ρύθμισης, διατηρεί τη γεωμετρική ακρίβεια των χαρακτηριστικών σε πολλές όψεις, επιτρέπει τη μηχανική επεξεργασία σύνθετων τρισδιάστατων επιφανειών και ελικοειδών χαρακτηριστικών που διαφορετικά θα ήταν αδύνατες και μειώνει δραματικά τη μη παραγωγική ρύθμιση και χειρισμό. Είτε πρόκειται για ένα τραπέζι ατέρμονων ταχυτήτων που παρέχει άκαμπτη,{10}}αποτελεσματική ευρετηρίαση για βαριά πρισματικά εξαρτήματα, για έναν πίνακα κινητήρων άμεσης ροπής μετάδοσης κίνησης που παρέχει ακρίβεια δευτερολέπτου τόξου και υψηλή{12}}ταυτόχρονη διαμόρφωση περιγράμματος για αεροδιαστημικά και ιατρικά εξαρτήματα{113} fullaxion{11} Δυνατότητα πέντε-αξόνων σε ένα υπάρχον μηχάνημα, το περιστροφικό τραπέζι είναι μία από τις-μεγαλύτερες{15}}επενδύσεις που μπορεί να κάνει ένας κατασκευαστής. Αυξάνει τη χρήση των μηχανών, μειώνει την εργασία και τα σκραπ, επιτρέπει την αυτοματοποίηση και την παραγωγή φώτων{17}και διευρύνει το εύρος εργασιών που μπορεί να αναλάβει επικερδώς ένα κατάστημα. Για κάθε κατάστημα που θέλει να προχωρήσει πέρα από την απλή κατεργασία με τρεις{19}άξονες, να βελτιώσει την ακρίβεια και τη συνέπεια των εξαρτημάτων και να ανταγωνιστεί για πιο σύνθετη και υψηλότερη{20}}εργασία, η προσθήκη του σωστού περιστροφικού τραπεζιού CNC είναι συχνά η μοναδική διαθέσιμη αναβάθμιση με τη μεγαλύτερη επίδραση.
