Automatische draaibank en zijn kenmerken. Automatische draaibank multi-spil langsdraaien met CNC. Fabricage en bewerking van onderdelen op automatische draaibanken

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-07 21:00

Een draaibank is een speciale machine, de bewerking van onderdelen waarop wordt uitgevoerd zonder tussenkomst van een arbeider. Dit type apparatuur is duurder dan normaal. Het wordt echter ook als handiger in gebruik beschouwd. Alle bewerkingen op dergelijke machines worden automatisch uitgevoerd. De arbeider houdt alleen toezicht op het laden van blanco's en controleert de kwaliteit van de gefabriceerde onderdelen.

Verscheidenheden van werktuigmachines

Er zijn verschillende soorten van dergelijke apparatuur. Onderdelen kunnen worden vervaardigd op automatische machines met één of meerdere assen. Structureel verschillen ze weinig. Het enige verschil is dat bij apparatuur zoals draaibanken met één spindel het draaien wordt uitgevoerd met slechts één werkgereedschap. Er zijn er verschillende in het ontwerp van machines met meerdere assen. Volgens het type werkstukken zijn alle draaibanken onderverdeeld in:

• schroefsnijden;
• carrousel;
• gezicht draaien;
• draaien-frezen;
• torentje draaien;
• longitudinaal draaien.

Schroevennijmachines worden gebruikt om alle soorten draaibewerkingen uit te voeren, carrousel - om werkstukken met een grote massa te verwerken. Vlakdraaimachines worden gebruikt voor het draaien van cilindrische, frontale en conische producten. Voor de reliëfverwerking wordt freesapparatuur gebruikt. Revolverdraaibanken worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen met een complexe vorm. Over waar machines voor langsdoorsnede voor bedoeld zijn en wat de kenmerken van hun ontwerp zijn, zullen we hieronder in detail bespreken.

Toewijzing van automatische draaibanken

Net als bij conventionele machines, voert dit type apparatuur werkzaamheden uit zoals:

• longitudinaal draaien van cilindrische en getrapte oppervlakken;
• buitenkant verwerking;
• groefsteken, bekleding en schouders;
• boorgaten;
• boren;
• draad knippen;
• groefsteken;
• profiel draaien.

Algemene ontwerpkenmerken

Alle automatische en halfautomatische draaibanken, evenals conventionele machines, zijn daarom ontworpen om bepaalde delen van het werkstuk te verwijderen terwijl het laatstgenoemde roteert. Door het ontwerp kunnen verschillende soorten van deze apparatuur sterk variëren. De belangrijkste kenmerken voor de meeste typen zijn echter gebruikelijk. Het ontwerp van een draaibank omvat: een bed,voor en achter kop, koets. De laatste is ontworpen om het gereedschap vast te houden en in de juiste richting te verplaatsen. Een speciaal invoermechanisme is verantwoordelijk voor dit proces.

Op de kop van apparatuur als een automatische draaibank zijn een spindel en een mechanisme voor snelheidsverandering bevestigd. Het is zeer stevig bevestigd, omdat het trillingen kan veroorzaken die op het werkstuk worden overgedragen en de kwaliteit van het voltooide onderdeel verminderen. De spindel in de kop is gelagerd en voorzien van speciale kleminrichtingen (lussen of klauwplaten). Het wordt aangedreven door een aparte elektromotor via een versnellingsbak.

Bedden in draaibanken kunnen verschillend worden gebruikt (omgekeerd, V-vormig, plat). Dit structurele element moet zo nauwkeurig mogelijk worden geplaatst. Eventuele afwijkingen leiden tot een aanzienlijke vermindering van de kwaliteit van de vervaardigde producten.

De losse kop wordt gebruikt om lange werkstukken te ondersteunen tijdens het draaien. Het bevindt zich meestal langs de tafel en wordt vastgezet op de meest geschikte positie voor het vervaardigen van het onderdeel.

Draaibanken kunnen worden geautomatiseerd met behulp van een controller of een mechanisch bedieningsapparaat. Apparatuur van dit type onderscheidt zich van eenvoudige CNC-machines doordat de werkstukken in dit geval ook automatisch worden aangevoerd voor bewerking. CNC dergelijke machines kunnen bovendien worden uitgerust.

Het verschil tussen automatische machines en conventionele machines

Werken aan machines van dit type kunnen dus op dezelfde manier worden uitgevoerd als aan eenvoudige draaiapparatuur. Het verschil zit hem in het feit dat het draaien van onderdelenop automatische machines wordt het gemaakt volgens de vast ingestelde cyclus. Op een conventionele machine kan een arbeider, nadat hij de fabricage van een onderdeel heeft voltooid, onmiddellijk een ander onderdeel gaan draaien. Op de machine duurt het wisselen van nokken enkele uren en de voorbereiding ervan duurt enkele dagen.

Gebruik gebied

Automatische draaibanken zijn veel productiever dan conventionele machines. Omdat hun frequente omschakelingen leiden tot verlies van productietijd, wordt deze apparatuur meestal gebruikt in grootschalige productie. Aangezien dergelijke apparatuur vrij duur is, is het bovendien raadzaam om deze alleen te gebruiken als het nodig is om delen met zeer complexe vormen met een groot aantal overgangen te vervaardigen. Heel vaak gebruiken ondernemingen zeer gespecialiseerde machines van dit type, ontworpen om een onderdeel of een kleine groep producten te produceren.

Multi-spilmachines

Dit soort automatische draaiapparatuur wordt in fabrieken gebruikt om onderdelen in verschillende vormen en maten in massa te produceren. Op deze manier verschillen dergelijke machines van machines met één spindel, die voornamelijk worden gebruikt voor de productie van serie-identieke producten. Er zijn twee soorten van dergelijke machines:

• Horizontaal. Het belangrijkste voordeel van dergelijke machines is het gemak van het laden van het bronmateriaal. Daarom worden ze gebruikt waar continue staafaanvoer wordt gebruikt.
• Verticaal. Het voordeel van machines met meerdere assen van deze variëteit zijn kleine afmetingen. Plaatsen binnenuitrustingdit type kost niet te veel.

Automatische draaibank met meerdere assen kan soms worden gebruikt in kleinschalige productie. Maar alleen indien uitgerust met een CNC.

Longitudinale draaimachines

Apparatuur van dit type is de laatste tijd steeds populairder geworden. Langsdraaimachines worden gebruikt voor het vervaardigen van veelal kleine onderdelen met een zeer complexe vorm. Een onderscheidend kenmerk van hun ontwerp is de aanwezigheid van een beweegbare spindelkop. Het type klem in dergelijke machines is de gebruikte spantang. De tegenspil in glijkopmachines is gemonteerd op uiterst nauwkeurige lineaire geleidingen.

Een kenmerk van de machines van dit ras zijn onder andere kleine afmetingen. Hun werkgebied is ook niet al te uitgebreid. Machines van dit type werken meestal met een zeer hoge snelheid.

De automatische langsdraaibank kan worden gebruikt in zowel massa- als massaproductie van onderdelen. Meestal wordt dit soort apparatuur gebruikt in de optische, elektrische en instrumentenindustrie. De frezen in dergelijke machines zijn gemonteerd in remklauwen en bewegen alleen in horizontale richting. Bij de productie worden langsdraaimachines gebruikt, zowel enkelspils als meerspils.

Sliding draaiende automatische draaibank is ontworpen om bewerkingen uit te voeren zoals:

• draaitrap;
• groeven en conus;
• saaiondiepe gaten;
• behandeling van gevormde oppervlakken;
• threading intern en extern;
• gaten ruimen;
• karteling van buitenoppervlakken;
• freessleuven voor schroeven;
• boren.

Oppervlakken op automatische machines van dit type kunnen heel verschillend worden bewerkt: conisch, cilindrisch, getrapt, enz. Om de mogelijkheden van langsdraaimachines uit te breiden, worden allerlei extra apparaten gebruikt. Het gebruik van versnellingspookjes vermindert bijvoorbeeld de slijtage van de nokken en duwschoenen.

Ontwerpkenmerken van langsdraaimachines

De kop van dergelijke machines is bevestigd op het bovenste vlak van het bed. Vooraan is er een speciale plaat die is ontworpen om extra apparaten te installeren. Een verticale remklauw is op het bovenste vlak geïnstalleerd en een zwaaiende stop is op de achterkant geïnstalleerd. Apparatuur zoals een longitudinale draaibank wordt bestuurd door een systeem van nokken en nokkenassen die in het frame zijn bevestigd.

Belangrijkste voordelen

De voordelen van langsdraaimachines omvatten voornamelijk:

• mogelijkheid om gevormde en conische oppervlakken te verkrijgen bij gebruik van prismatische frezen;
• gladde kwaliteit afgewerkt product oppervlak;
• mogelijkheid om zowel langs de as van het onderdeel als overdwars te frezenhaar;
• mogelijkheid om kleine cijfers, tekens en letters te rollen.

Het bewerken van onderdelen op automatische draaibanken van dit type kan met maximale precisie worden gedaan.

Werkingsprincipe

Tijdens het verwerkingsproces krijgt het bronmateriaal op dergelijke machines niet alleen een roterende beweging, zoals op conventionele, maar ook een translatie - langs de as. De frezen zelf in apparatuur zoals schuifbalkdraaibanken bewegen alleen loodrecht op de baar. De radiale krachten die ontstaan tijdens het bewerkingsproces worden opgevangen door de rust. Dit elimineert alle soorten trillingen en doorbuigingen en zorgt daardoor voor een hoge bewerkingsnauwkeurigheid.

De bewegingscyclus van de kop en gereedschappen in automatische langsdraaimachines wordt ingesteld door nokken die speciaal op dit specifieke onderdeel zijn afgestemd. Deze laatste zijn gemonteerd op een speciale as, waarvan het aantal omwentelingen zelfs bij een constant spiltoerental kan variëren.

Onderhoud van Zwitserse machines

In bedrijf is dit type machine eenvoudig. Maar ze hebben natuurlijk wel wat verzorging nodig. Om het koelsysteem bijvoorbeeld soepel te laten functioneren, moet het regelmatig van olie worden ververst. Het wordt ook aanbevolen om het vloeistofbad maandelijks te spoelen. Het ontwerp van het koelsysteem omvat ook een filter, dat met dezelfde frequentie moet worden gereinigd. Deze aanbevelingen moeten worden opgevolgd. Een draaibank repareren is duur.

CNC-machines

Zoals eerder vermeld, kunnen machines die zijn ontworpen voor de vervaardiging van metalen onderdelen, bovendien worden uitgerust met CNC. Dergelijke besturingssystemen worden meestal gebruikt als de automatische draaibank bedoeld is voor de productie van onderdelen in massaproductie of kleinschalige productie. De software die in de CNC wordt gebruikt, maakt het volgende mogelijk:

• automatiseer het verwerkingsproces;
• verbetering van de kwaliteit van bewerkte onderdelen;
• verkort de insteltijd van de machine aanzienlijk.

Verschillende soorten aandrijvingen en converters in de CNC worden digitaal gebruikt. Het zijn elektromotoren die op AC of DC draaien. Bij gebruik van de CNC zijn speciale sensoren ingebouwd in het kinematische schema van de machine. Het werkgereedschap in machines die zijn uitgerust met CNC wordt zo duurzaam mogelijk gebruikt, omdat ze met een zeer hoge snelheid en productiviteit werken. De basisstructuur van dergelijke machines moet extreem stijf zijn.

CNC meerspillige longitudinale draaimachine

In feite is de numerieke software zelf niets meer dan een computersysteem met speciale software erop geïnstalleerd die de aandrijvingen van de machine bestuurt. Gewoonlijk is de standaarduitrusting van CNC-machines als volgt:

• spil;
• koelsysteem;
• tegenspil;
• verlichting voor werkgebied;
• machine-uitwerpsensor;
• sleeve variabele;
• speciaal apparaat voor het ontvangen van afgewerkte producten;
• gereedschappen voor uitwendig en inwendig draaien;
• voor- en dwars aangedreven gereedschappen;
• het CNC-systeem zelf.

Eenvoudige draaibanken met meerdere assen in lengterichting zonder CNC worden voornamelijk gebruikt voor massaproductie van een groot aantal verschillende soorten kleine onderdelen, meestal lange en kleine secties, complexe vormen. Deze laatste dienen meestal als structurele elementen van moderne medische en laboratoriumapparatuur, elektronica, horloges, enz.

Door CNC op dergelijke machines te installeren, kunt u ook een groot aantal producten produceren, maar niet dezelfde, maar verschillende vormen (dat wil zeggen in kleine batches). Gewone automaten worden meestal ingesteld om een bepaald onderdeel te produceren, en slechts één keer. Het feit is dat de mechanische "herprogrammering" van dit soort apparatuur, zoals reeds vermeld, een uiterst complexe en langdurige procedure is. De stilstand van de productie tijdens de omschakeling heeft een grote invloed op de winstgevendheid. Daarom wordt het gebruik van conventionele machines voor de productie van kleine partijen onderdelen van verschillende vormen als ongepast beschouwd.

CNC-installatie helpt dit probleem op te lossen en combineert de voordelen van de machine met de mogelijkheid om het assortiment gefabriceerde producten uit te breiden. Als de machine een numeriek besturingssysteem heeft, kunt u deze opnieuw configurerenerg snel. Zo wordt het wisselen van het snij-inzetstuk direct op de machine zelf uitgevoerd zonder de houder te verwijderen. Om de rotatiesnelheid van de gereedschappen en de volgorde van hun werk te wijzigen, hoeft u alleen bepaalde waarden in het programmavenster op de CNC-computer in te voeren.

Productie van onderdelen op CNC-draaibanken: kenmerken

Deelname van de werknemer bij het gebruik van machines van dit type wordt tot een minimum beperkt. Van een specialist hoeft alleen maar toezicht te worden gehouden op de goede werking van de apparatuur. Natuurlijk hangt de kwaliteit van producten in dit geval direct af van de nauwkeurigheid van het instellen van de machine. Daarom moeten NC-programma's zo doordacht mogelijk zijn.

De belangrijkste taak van die industrieën die apparatuur gebruiken, zoals automatische CNC-draaibanken voor langsdraaien, is om onderdelen te produceren met nauwkeurig gespecificeerde parameters en tegelijkertijd tegen lage kosten. De staven die als uitgangsmateriaal op dergelijke machines worden gebruikt, hebben meestal niet een erg geometrische vorm (zelfs niet gekalibreerd). In dit geval kunnen alle fouten en onnauwkeurigheden eenvoudig worden overgedragen naar het voltooide onderdeel. Werkgereedschappen kunnen hun positie of rotatiesnelheid natuurlijk niet willekeurig veranderen zonder menselijke tussenkomst. Deze eigenschap van snijden op automatische machines wordt "erfelijkheid" genoemd en is het grootste probleem voor technische programmeurs van ondernemingen. Het wordt meestal opgelost door de snelheid van de verwerkingsmodi over de gehele snijlengte te verminderen. Wat natuurlijk leidt tot een stijging van de kosten van producten als gevolg van een toename van de tijdkosten.

Ondertussen is het mogelijk om met minimale verliezen van "erfelijkheid" af te komen met behulp van speciale moderne CNC-toepassingsprogramma's die zijn ontwikkeld rekening houdend met de dynamische kenmerken van het verwerkingssysteem dat dit bepa alt. Door het gebruik ervan kunt u de meest nauwkeurige snijmodus instellen met meer dan twee keer minder tijdverlies.

Topmerken

Zo stelt de juiste afstelling van de Zwitserse draaibank met behulp van CNC-programma's u in staat om de productie van kleine onderdelen zo kosteneffectief mogelijk te maken. Maar natuurlijk alleen als de apparatuur zelf van hoge kwaliteit is. Reparatie van automatische langsdraaimachines met CNC is complex, duur en tijdrovend. Daarom is de keuze van dergelijke machines een zeer serieuze en verantwoordelijke zaak.

Bij het kopen van apparatuur zoals een automatische draaibank, moet u allereerst op de fabrikant letten. Zo verdienen CNC meerspillige langsdraaimachines van de volgende merken goede recensies:

• Torno's van de MultiSwiss-serie.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Tornos-machines

De voordelen van de MultiSwiss-serie machines zijn in de eerste plaats een hoge productiviteit en een relatief eenvoudig ontwerp. De Tornos multi-spindel CNC-draaibank is vrij eenvoudig en snel in te stellen en opnieuw te configureren. Om aan zo'n machine te werken hoef je geen specialist te zijn in meerspillige machines. Controlevolledig door CNC geproduceerd. De technische kenmerken van de machines van deze lijn worden weergegeven in de tabel.

Parameter	Betekenis
Aantal gereedschapsdragers	7 stuks
Max staafdiameter	14mm
Maximale werkstuklengte	40mm
Aantal spindels	6 stuks
Maximale spilsnelheid	8000 toeren
Kracht	5.6 kW
Maximaal koppel	7.5 Nm
Aantal tegenspindels	1 stuks
Maximale tegenspilsnelheid	8000 toeren
Kracht van tegenspil	5 kW
CNC-systeem	Fanuc
Gewicht van de machine	7000 kg
Afmetingen	1440x5920x2120mm

LA155F30-modellen

Drie-assige automatische draaibanken van dit merk behoren tot de nauwkeurigheidsklasse "B". De belangrijkste voordelen van LA155F30-machines zijn betrouwbaarheid en lange levensduur. Zelfs na een langemet deze machines kunt u onderdelen met maximale precisie bewerken. Bovendien zijn LA155F30-machines niet te duur en onderhoudsvriendelijk.

De kenmerken van de automatische draaibanken van deze fabrikant zijn als volgt:

• diameter van bewerkte staaf min/max - 6/16 mm;
• maximale productlengte - 160 mm;
• hoofdspilsnelheid - 80-8000rpm;
• elektrisch motorvermogen - 5,5 kW;
• machinegewicht - 2270 kg;
• afmetingen met opzetstukken - 5600x900x1720 mm.

HJM SQC38-machines

De meerspillige automatische draaibank van dit merk zorgt ook voor maximale precisie bij het bewerken van onderdelen. Deze apparatuur is bedoeld voor het op hoge snelheid bewerken van onderdelen (langsdraaien en frezen). Hieronder staan de specificaties van HJM SQC38.

Parameter	Betekenis
Aantal aangedreven gereedschappen	6 stuks
Max staafdiameter	38mm
Maximale productlengte	210mm
Aandrijfgereedschap snelheid	4000 tpm
Spilsnelheid	8000 toeren
Machinegewicht	4500 kg
Afmetingen	2100x1450x1700 mm

Conclusie

Dus moderne CNC langsdraaimachines zijn erg handige, productieve en in de meeste gevallen betrouwbare apparatuur. Het belangrijkste bij de werking ervan is om de meest doordachte software te gebruiken. Dit zal de winstgevendheid van de productie verhogen en kwaliteitsproducten produceren met nauwkeurige afmetingen.