Детали коробчатого типа обычно представляют собой сложную задачу, поскольку несколько поверхностей должны совпадать с одними и теми же базовыми точками. Корпус редуктора, гидравлический коллектор, корпус насоса, корпус клапана или основание машины могут потребовать наличия отверстий, монтажных поверхностей, резьбы, карманов и расположения отверстий на нескольких сторонах. Каждая дополнительная сборка влечет за собой работы по обработке, очистке, повторной затяжке, переносу базовых точек и контролю качества.
Подходящий горизонтальный обрабатывающий центр для деталей коробчатой формы позволяет обрабатывать несколько поверхностей за одну контролируемую установку, обеспечивает удаление стружки из зоны резания и поддерживает повторяющееся производство с помощью поворотных зажимных приспособлений или паллет. Инвестиции оправданы, когда сокращение количества установок, улучшение взаимосвязи элементов и более высокая загрузка шпинделя перевешивают дополнительные затраты на приспособления, программирование и оборудование.
В этом руководстве объясняется, как оценить семейство деталей, рабочую зону, шпиндель, вращающуюся ось, приспособление, оснастку, точность и степень автоматизации перед выбором горизонтально-фрезерного станка.
Горизонтальный обрабатывающий центр для коробчатых деталей: подсчет граней, настройка оборудования и ежегодная обработка.
Высокопроизводительный обрабатывающий центр (HMC) наиболее ценен, когда одно и то же приспособление позволяет обеспечить доступ к шпинделю для нескольких важных поверхностей без потери базовой точки. Он особенно полезен для повторяющихся корпусов и призматических деталей с похожими отверстиями или элементами на смежных сторонах. Вертикальный обрабатывающий центр (VMC) может оставаться более простым вариантом для мелкосерийной работы, доступ к которой осуществляется преимущественно сверху.
Компания Zhihe CNC заявляет, что ее серия горизонтальных обрабатывающих центров предназначена для обработки деталей коробчатого типа, автомобильных компонентов, многогранной обработки и непрерывного производства. Однако применение этих станков должно быть подтверждено фактическими чертежами и производственными целями заказчика.
Почему комплектующие для коробок создают риски, связанные с настройкой и базовыми параметрами?
В детали коробчатой формы часто существует функциональная взаимосвязь между элементами на разных поверхностях. Отверстие для подшипника может нуждаться в совмещении с другим отверстием. Монтажная поверхность может определять расположение портов и резьбовых отверстий. Поверхность крышки может нуждаться в плоскостности и перпендикулярности относительно основной базовой точки.
Когда в процессе используется несколько отдельных приспособлений, каждая перестановка создает возможности для ошибок:
- Сколы или заусенцы под установочной поверхностью.
- Различная сила зажима и деформация деталей.
- Различия в действиях оператора во время загрузки и индикации.
- Накопленная ошибка переноса данных между гранями.
- Дополнительное время обработки и ожидания в очереди.
- Повторная проверка перед следующей операцией.
Система HMC не устраняет все риски, но позволяет сохранить больше функций в рамках одной конфигурации и одной управляемой системы вращающихся координат.
Начните с карты лица и черт лица.
Отметьте на чертеже каждую обработанную поверхность. Для каждой поверхности перечислите операции черновой обработки, чистовой обработки, сверления, нарезания резьбы, расточки и измерения. Укажите основную и вторичную базовые точки, соотношения критически важных элементов, длину самого длинного инструмента, глубину отверстия и поверхность, которая должна оставаться доступной для зажима.
Затем сравните три технологических маршрута:
- Текущий процесс и количество настроек.
- Процесс VMC с использованием приспособлений или четвертой оси.
- Технология HMC с использованием поворотного стола, надгробного камня или паллетного расположения.
Цель состоит не в том, чтобы втиснуть все операции в один цикл. Цель состоит в том, чтобы исключить те перемещения, которые создают наибольшие риски с точки зрения затрат или качества.
Проверьте конверт для пополнения счета, а не только карту XYZ.
Горизонтальные рабочие зоны могут быть обманчивы. Деталь может идеально подходить до начала вращения, но после индексации столкнуться со шпинделем, корпусом, инструментом, соседним приспособлением или дорожкой конвейера для стружки.
Подтвердите размеры поддона или стола, высоту центра, угол поворота, максимальную нагрузку, высоту зажимного приспособления, вылет заготовки, зазор между шпинделем и торцом шпинделя, длину самого длинного инструмента и доступ для погрузчика или крана. Смоделируйте настройку для каждого угла, заданного программой.
Предлагаемая конструкция HMC также должна предусматривать пространство для зажимов, гидравлических линий, перемещения измерительных приборов и удаления стружки. Приспособление, которое едва проходит через отверстие во время имитации чистоты, может быть сложно безопасно использовать в производстве.
Крутящий момент шпинделя, вылет инструмента и стабильность расточки.
Для изготовления коробчатых деталей могут использоваться различные методы обработки: торцевое фрезерование, черновая обработка пазов, сверление, нарезание резьбы и длительные операции расточки. Шпиндель должен обладать достаточной мощностью и крутящим моментом в запланированном диапазоне скоростей, а не просто высокой максимальной частотой вращения.
Длинные отверстия и глубокие элементы делают вылет инструмента важным фактором. Необходимо проверить интерфейс держателя, диаметр инструмента, длину расточной оправки, состояние шпинделя, подачу охлаждающей жидкости и опору зажимного приспособления. Даже станок с достаточным ходом может производить некачественные отверстия, если инструмент слишком гибкий или настройка допускает вибрацию.
Попросите поставщика указать наиболее сложную операцию резки и самый длинный инструмент. Запросите приблизительную нагрузку на шпиндель и рекомендуемую последовательность черновой и чистовой обработки. Эти ответы покажут, соответствует ли предлагаемый шпиндель детали или выбран из типовой таблицы каталога.
Конструкция осветительного оборудования определяет, действительно ли одна конфигурация лучше другой.
Зажимное приспособление должно обеспечивать повторяемость позиционирования детали, противостоять нагрузкам при резке, предотвращать деформацию, обеспечивать доступ инструмента и позволять стружке отходить. В одном зажимном устройстве может размещаться несколько деталей или несколько приспособлений, но плотность нагрузки не должна блокировать инструменты или создавать ловушки для стружки.
При изготовлении литых корпусов следует учитывать вариации в диаметрах заготовок, используемых для центровки, и припуски на механическую обработку. Для тонкостенных деталей необходимо контролировать усилие зажима и опору. Для гидравлических компонентов следует защищать порты и уплотнительные поверхности от стружки и повреждений.
Гидравлические или пневматические зажимы могут сократить время, затрачиваемое на ручную работу, но требуют контроля давления, безопасной прокладки трубопроводов и плана действий в случае поломки. Ручные зажимы могут быть подходящими для небольших объемов работ, если они просты, воспроизводимы и легко чистятся.
Удаление стружки из микросхемы является существенным преимуществом HMC только при наличии соответствующего плана.
Гравитация может способствовать отслаиванию стружки от вертикальных поверхностей, но стружка все равно может скапливаться внутри полостей, на выступах, вокруг зажимов и под установочными точками. Форсунки системы охлаждения, подача охлаждающей жидкости через шпиндель, промывка, фильтрация, пропускная способность конвейера и дренаж приспособлений должны обеспечивать достаточный объем для удаления стружки.
Проведите испытание достаточно долго, чтобы выявить накопление стружки. Чистая десятиминутная демонстрация не доказывает работу без присмотра. Проверьте, влияет ли стружка на зондирование, посадку детали, срок службы инструмента, качество поверхности или вращательное движение.
Журнал Tool Magazine и дочерние компании Tool Tools поддерживают непрерывное производство.
Для обработки деталей с несколькими поверхностями часто требуется множество инструментов. Составьте полный список, включая черновые и чистовые станки, точечные сверла, сверла, метчики, расточные инструменты, инструменты для снятия фаски, измерительные щупы и резервные инструменты. Добавьте сопутствующие инструменты для операций, которые, вероятно, достигнут предела ресурса инструмента в течение цикла обработки паллеты.
Необходимо проанализировать максимальный диаметр и длину инструмента, положение тяжелых инструментов, время смены, управление сроком службы инструмента, обнаружение поломки инструмента, а также способ замены изношенного инструмента оператором без нарушения процесса. Вместимость магазина должна обеспечивать поддержку запланированного семейства деталей, а не только первого образца.
Для определения зависимости диаметра цилиндра от скорости вращения и точности вращения необходимы данные, полученные в ходе технологических процессов.
HMC может уменьшить перенос базовых точек, но вращающаяся ось, зажим, шпиндель, температурный режим, инструмент и программа все еще влияют на результат. Определите отверстия и поверхности, которые должны быть связаны между собой в пределах индексированных положений.
Согласуйте процедуры проверки станка и выбор репрезентативной пробной детали. Измерьте характеристики детали после того, как она будет разблокирована и зафиксирована. Запишите информацию о зажимном приспособлении, смещениях заготовки, положениях вращения, времени прогрева, инструментах, контрольно-измерительном оборудовании и методе измерения.
| Фактор принятия решения | Что нужно проверить | Почему это важно |
|---|---|---|
| Часть семьи | Лицевые грани, характеристики, количество настроек, годовой объем | Показывает, создает ли многосторонний доступ ценность. |
| Конверт | Вращательное вращение, нагрузка, приспособление, инструмент, зазор | Предотвращает столкновения и неиспользуемое рабочее пространство. |
| Резка | Крутящий момент, длина инструмента, стабильность расточки, охлаждающая жидкость | Защищает время цикла, качество отверстий и срок службы инструмента. |
| Производство | Магазин, поддоны, обработка стружки, зондирование | Поддерживает повторную или беспилотную работу. |
| Принятие | Вращательные испытания, пробная деталь, взаимосвязь характеристик | Связывает функциональные возможности станка с чертежом. |
Когда VMC может быть лучшим выбором
Вертикальный обрабатывающий центр может быть более экономичным, если объемы производства невелики, преобладают элементы верхней части станка, оснастка проста, операторы доступны, а перенос настроек не угрожает важным деловым отношениям. Кроме того, его может быть проще программировать и обслуживать в цехе, построенном на основе вертикальных станков.
Не следует сравнивать только стоимость приобретения оборудования. Оцените годовое время загрузки, трудозатраты на настройку, время ожидания в очереди, количество приспособлений, контроль качества, риск брака, загрузку шпинделя и площадь производственных помещений. Правильный ответ зависит от стоимости одной приемлемой детали и необходимой для бизнеса гибкости.
Контрольный список покупателя перед оформлением заказа
- Типовые чертежи и годовые объемы поставок для семейства деталей.
- Карта местности и текущий маршрут.
- Вес сырья и готовой продукции, концепция оснастки и способ зажима.
- Критические требования к диаметру отверстия, базовой плоскости, плоскостности и положению.
- Самые длинные и тяжелые инструменты, требования к шпинделю и потребности в охлаждающей жидкости.
- Моделирование вращательной области и столкновений при всех заданных углах.
- Вместимость магазина, сопутствующие инструменты, поддоны, измерительные приборы и автоматизация.
- План проведения испытаний, метод проверки, обучение и объем технической поддержки.
Часто задаваемые вопросы
Все ли детали корпуса подходят для использования в HMC?
Нет. Наиболее подходящие кандидаты должны иметь несколько лиц, значимые взаимосвязи между данными, повторяться в достаточном объеме или требовать чрезмерного количества операций обработки в текущем процессе.
Сколько настроек может демонтировать HMC?
Это зависит от доступа к инструменту, зажимных поверхностей, расположения элементов и потребностей в контроле. Следует составлять карту фактического маршрута, а не предполагать, что каждая грань относится к одному циклу.
Гарантирует ли HMC более высокую точность?
Это позволяет уменьшить погрешность переноса базовых данных, но точность по-прежнему зависит от оси вращения, зажимного приспособления, шпинделя, инструментов, температурного режима, программы и процесса измерения.
Какая информация необходима для того, чтобы машина могла порекомендовать вам товар?
Отправьте чертежи, информацию о материале, размерах сырья, весе, критических допусках, годовом объеме производства, текущем маршруте настройки, целевом цикле, предпочтениях контроллера и заводе-изготовителе.
Следует ли использовать в ходе судебного разбирательства подлинную отливку, сделанную покупателем?
Да, если это возможно. Реальный образец позволяет выявить отклонения, твердые участки, припуски, поведение стружки, зажим и проблемы, связанные со сроком службы инструмента, которые простой тестовый образец может скрыть.
Обратитесь в компанию Zhihe CNC для проверки семейства деталей.
Для оценки возможности использования горизонтального обрабатывающего центра для изготовления коробчатых деталей , отправьте в компанию Zhihe CNC два или три типовых чертежа, годовые объемы производства, текущее время переналадки, критические соотношения диаметров отверстий и производственные ограничения. Форма запроса на проектирование может быть использована для запроса рекомендаций по станку, обсуждения оснастки, плана испытаний и коммерческого предложения.
