Šiuolaikinio mechaninio apdirbimo srityje gręžimo staklės ir CNC frezavimo staklės yra dvi įprastos ir svarbios staklės, kurios labai skiriasi funkcijomis, konstrukcijomis ir taikymo scenarijais. Siekdamas suteikti jums gilesnį ir išsamesnį supratimą apie šių dviejų tipų stakles, CNC frezavimo staklių gamintojas pateiks jums išsamų paaiškinimą.
1. Tvirtas kontrastas
Gręžimo mašinų standumo charakteristikos
Gręžimo staklės daugiausia suprojektuotos taip, kad atlaikytų dideles vertikalias jėgas, o šoninės jėgos – santykinai mažas. Taip yra todėl, kad pagrindinis gręžimo staklės apdorojimo būdas yra gręžimas, o grąžtas darbo metu daugiausia gręžia vertikalia kryptimi, o ruošiniui taikoma jėga daugiausia sutelkta ašine kryptimi. Todėl gręžimo staklės konstrukcija buvo sustiprinta vertikalia kryptimi, siekiant užtikrinti stabilumą, sumažinti vibraciją ir nuokrypį gręžimo proceso metu.
Tačiau dėl silpno gręžimo staklių gebėjimo atlaikyti šonines jėgas, tai taip pat riboja jų taikymą kai kuriuose sudėtinguose apdirbimo scenarijuose. Kai reikia atlikti ruošinio šoninį apdirbimą arba kai gręžimo proceso metu yra didelis šoninis trukdis, gręžimo staklės gali negalėti užtikrinti apdirbimo tikslumo ir stabilumo.
CNC frezavimo staklių standumo reikalavimai
Skirtingai nuo gręžimo staklių, CNC frezavimo staklėms reikalingas geras standumas, nes frezavimo proceso metu susidarančios jėgos yra sudėtingesnės. Frezavimo jėga apima ne tik dideles vertikalias jėgas, bet ir turi atlaikyti dideles šonines jėgas. Frezavimo proceso metu frezos ir ruošinio sąlyčio plotas yra didelis, o įrankis pjaunant sukasi horizontalia kryptimi, todėl frezavimo jėgos veikia keliomis kryptimis.
Siekiant susidoroti su tokiomis sudėtingomis įtempių situacijomis, CNC frezavimo staklių konstrukcinė konstrukcija paprastai yra tvirtesnė ir stabilesnė. Pagrindiniai staklių komponentai, tokie kaip lova, kolonos ir kreipiančiosios bėgeliai, yra pagaminti iš didelio stiprumo medžiagų ir optimizuotų konstrukcijų, siekiant pagerinti bendrą standumą ir atsparumą vibracijai. Geras standumas leidžia CNC frezavimo staklėms išlaikyti didelio tikslumo apdirbimą, atlaikant dideles pjovimo jėgas, todėl jos tinka apdirbti įvairias sudėtingas formas ir didelio tikslumo detales.
2. Struktūriniai skirtumai
Gręžimo mašinų konstrukcinės charakteristikos
Gręžimo staklės konstrukcija yra gana paprasta ir daugeliu atvejų, jei pasiekiamas vertikalus padavimas, ji gali atitikti apdorojimo reikalavimus. Gręžimo staklę paprastai sudaro lova, kolona, veleno dėžė, darbastalis ir padavimo mechanizmas.
Gręžimo staklės pagrindas yra atrama, naudojama kitiems komponentams laikyti ir montuoti. Ant atramos pritvirtinta kolona, kuri suteikia atramą pagrindinei ašies dėžei. Veleno dėžėje yra velenas ir kintamo greičio mechanizmas, kuris naudojamas grąžto sukimuisi varyti. Darbastalis naudojamas ruošiniams dėti ir jį galima lengvai reguliuoti bei pozicionuoti. Padavimo mechanizmas yra atsakingas už grąžto ašinio padavimo judėjimo valdymą, kad būtų galima kontroliuoti gręžimo gylį.
Dėl gana paprasto gręžimo staklių apdorojimo metodo jų konstrukcija yra gana paprasta, o kaina – gana maža. Tačiau ši paprasta konstrukcija taip pat riboja gręžimo staklių funkcionalumą ir apdorojimo diapazoną.
CNC frezavimo staklių konstrukcinė sudėtis
CNC frezavimo staklių konstrukcija yra daug sudėtingesnė. Jos turi ne tik užtikrinti vertikalų padavimą, bet, dar svarbiau, turėti horizontalias išilgines ir skersines padavimo funkcijas. CNC frezavimo staklės paprastai sudarytos iš tokių dalių kaip lova, kolona, darbastalis, balnelis, veleno dėžė, CNC sistema, padavimo pavaros sistema ir kt.
Lova ir kolona suteikia stabilią staklių atraminę konstrukciją. Darbastalis gali judėti horizontaliai, kad būtų pasiektas šoninis padavimas. Balnelis yra sumontuotas ant kolonos ir gali varyti veleno dėžę, kad ji judėtų vertikaliai, kad būtų pasiektas išilginis padavimas. Veleno dėžėje sumontuoti didelio našumo velenai ir tikslūs kintamo greičio perdavimo įtaisai, kad būtų patenkinti skirtingų apdorojimo technikų reikalavimai.
CNC sistema yra pagrindinė CNC frezavimo staklės valdymo dalis, atsakinga už programavimo instrukcijų priėmimą ir jų pavertimą judesio valdymo signalais kiekvienai staklės ašiai, siekiant tikslių apdirbimo veiksmų. Padavimo pavaros sistema CNC sistemos instrukcijas paverčia tikraisiais darbastalio ir balno judesiais per tokius komponentus kaip varikliai ir varžtai, užtikrindama apdirbimo tikslumą ir paviršiaus kokybę.
3. Apdorojimo funkcija
Gręžimo mašinos apdorojimo pajėgumas
Gręžimo staklės – tai daugiausia įrenginys, kuris gręžia ir apdirba ruošinius grąžtu. Įprastomis aplinkybėmis pagrindinis judesys yra grąžto sukimasis, o ašinis gręžimo staklės judėjimas – pastūmos judesys. Gręžimo staklės gali atlikti kiaurymių, aklųjų skylių ir kitas ruošinių apdirbimo operacijas ir gali atitikti skirtingus angos ir tikslumo reikalavimus, pakeisdamos grąžtus skirtingo skersmens ir tipo grąžtais.
Be to, gręžimo staklės gali atlikti ir kai kurias paprastas gręžimo bei sriegimo operacijas. Tačiau dėl savo konstrukcinių ir funkcinių apribojimų gręžimo staklės negali atlikti sudėtingų formų apdirbimo ant ruošinių paviršiaus, pavyzdžiui, plokščių paviršių, griovelių, krumpliaračių ir kt.
CNC frezavimo staklių apdirbimo diapazonas
CNC frezavimo staklės pasižymi platesniu apdorojimo galimybių spektru. Jos gali naudoti frezas ruošinių plokščiam paviršiui apdirbti, taip pat sudėtingoms formoms, tokioms kaip grioveliai ir krumpliaračiai. Be to, CNC frezavimo staklės taip pat gali apdirbti ruošinius su sudėtingais profiliais, tokiais kaip išlenkti ir netaisyklingi paviršiai, naudodamos specialius pjovimo įrankius ir programavimo metodus.
Palyginti su gręžimo staklėmis, CNC frezavimo staklės pasižymi didesniu apdirbimo efektyvumu, didesniu greičiu ir gali pasiekti didesnį apdirbimo tikslumą bei paviršiaus kokybę. Dėl to CNC frezavimo staklės plačiai naudojamos tokiose srityse kaip liejimo formų gamyba, aviacija ir automobilių komponentai.
4. Įrankiai ir įranga
Gręžimo mašinų įrankiai ir įtaisai
Gręžimo staklėse pagrindinis naudojamas įrankis yra grąžtas, kurio forma ir dydis parenkami atsižvelgiant į apdorojimo reikalavimus. Gręžimo procese ruošiniui nustatyti ir pritvirtinti paprastai naudojami paprasti įtaisai, tokie kaip replės, V formos tvirtinimo detalės. Kadangi gręžimo staklės apdorojama jėga daugiausia sutelkta ašine kryptimi, įtaiso konstrukcija yra gana paprasta, daugiausia užtikrinant, kad ruošinys gręžimo metu nejudėtų ir nesisuktų.
CNC frezavimo staklių įrankiai ir tvirtinimo elementai
CNC frezavimo staklėse naudojami įvairūs pjovimo įrankiai, įskaitant rutulinius frezavimo stakles, galinius frezavimo stakles, plokščiuosius frezavimo stakles ir kt., be įprastų frezavimo staklių. Skirtingi pjovimo įrankių tipai tinka skirtingiems apdorojimo būdams ir formos reikalavimams. CNC frezavimo staklėse tvirtinimo įtaisams keliami didesni projektavimo reikalavimai, todėl reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip pjovimo jėgos pasiskirstymas, ruošinio padėties tikslumas ir prispaudimo jėgos dydis, siekiant užtikrinti, kad apdirbimo proceso metu ruošinys nepaslinktų ir nedeformuotųsi.
Siekiant pagerinti apdirbimo efektyvumą ir tikslumą, CNC frezavimo staklės paprastai naudoja specializuotus įtaisus ir įrenginius, tokius kaip kombinuoti įtaisai, hidrauliniai įtaisai ir kt. Tuo pačiu metu CNC frezavimo staklės taip pat gali greitai perjungti skirtingus pjovimo įrankius naudodamos automatinius įrankių keitimo įrenginius, dar labiau pagerindamos apdorojimo lankstumą ir efektyvumą.
5. Programavimas ir operacijos
Gręžimo mašinų programavimas ir valdymas
Gręžimo staklių programavimas yra gana paprastas, paprastai tereikia nustatyti tokius parametrus kaip gręžimo gylis, greitis ir pastūmos greitis. Operatoriai gali atlikti apdirbimo procesą rankiniu būdu valdydami staklių rankeną arba mygtuką, taip pat gali naudoti paprastą CNC sistemą programavimui ir valdymui.
Dėl gana paprastos gręžimo staklių apdorojimo technologijos, valdymas yra gana lengvas, o operatoriams keliami techniniai reikalavimai yra gana žemi. Tačiau tai taip pat riboja gręžimo staklių taikymą sudėtingų detalių apdirbime.
CNC frezavimo staklių programavimas ir valdymas
CNC frezavimo staklių programavimas yra daug sudėtingesnis, todėl reikia naudoti profesionalią programavimo programinę įrangą, tokią kaip „MasterCAM“, UG ir kt., kad būtų galima generuoti apdirbimo programas pagal detalių brėžinius ir apdirbimo reikalavimus. Programavimo proceso metu reikia atsižvelgti į daugelį veiksnių, tokių kaip įrankio kelias, pjovimo parametrai ir procesų seka, siekiant užtikrinti apdirbimo tikslumą ir efektyvumą.
Kalbant apie valdymą, CNC frezavimo staklės paprastai turi jutiklinius ekranus arba valdymo skydelius. Operatoriai turi būti susipažinę su CNC sistemos valdymo sąsaja ir funkcijomis, mokėti tiksliai įvesti instrukcijas ir parametrus bei stebėti būseną apdirbimo proceso metu. Dėl sudėtingos CNC frezavimo staklių apdorojimo technologijos yra didelis operatorių techninio lygio ir profesinių žinių poreikis, todėl norint sėkmingai jas įvaldyti, reikia specializuotų mokymų ir praktikos.
6. Taikymo sritis
Gręžimo mašinų taikymo scenarijai
Dėl paprastos konstrukcijos, mažos kainos ir patogaus valdymo gręžimo staklės plačiai naudojamos kai kuriose mažose mechaninio apdirbimo dirbtuvėse, techninės priežiūros dirbtuvėse ir individualiuose apdirbimo namų ūkiuose. Jos daugiausia naudojamos paprastos konstrukcijos ir mažo tikslumo reikalaujančioms detalėms, tokioms kaip skylinės detalės, jungiamosios detalės ir kt., apdirbti.
Kai kuriose masinės gamybos įmonėse gręžimo staklės taip pat gali būti naudojamos paprastiems procesams, pavyzdžiui, skylių gręžimui lakštiniame metale, tačiau gręžimo staklės negali atitikti reikalavimų, keliamų didelio tikslumo ir sudėtingos formos detalių apdirbimui.
CNC frezavimo staklių taikymo sritis
CNC frezavimo staklės dėl didelio apdirbimo tikslumo, didelio efektyvumo ir galingų funkcijų plačiai naudojamos tokiose srityse kaip liejimo formų gamyba, aviacijos ir kosmoso pramonė, automobilių komponentai, elektroninė įranga ir kt. Jos gali būti naudojamos įvairių sudėtingų formų, tikslių dalių, dėžių dalių ir kt. apdirbimui ir gali patenkinti šiuolaikinės gamybos poreikius, susijusius su didelio tikslumo ir didelio efektyvumo apdorojimu.
Ypač kai kuriose aukščiausios klasės gamybos pramonės šakose CNC frezavimo staklės tapo nepakeičiama pagrindine įranga, atliekančia svarbų vaidmenį gerinant gaminių kokybę, sutrumpinant gamybos ciklus ir mažinant sąnaudas.
7. Apdirbimo pavyzdžių palyginimas
Siekiant intuityviau parodyti gręžimo staklių ir CNC frezavimo staklių apdirbimo efektų skirtumus, toliau bus palyginti du konkretūs apdirbimo pavyzdžiai.
1 pavyzdys: Paprastos angos plokštelės detalės apdirbimas
Gręžimo staklių apdorojimas: pirmiausia pritvirtinkite ruošinį ant darbastalio, pasirinkite tinkamą grąžtą, sureguliuokite gręžimo gylį ir padavimo greitį, tada paleiskite gręžimo stakles gręžimui. Kadangi gręžimo staklės gali atlikti tik vertikalų gręžimą, skylės padėties tikslumo ir paviršiaus kokybės reikalavimai nėra aukšti, o apdorojimo efektyvumas yra santykinai mažas.
CNC frezavimo staklės apdirbimas: Naudojant CNC frezavimo stakles apdirbimui, pirmiausia reikia sumodeliuoti detales 3D formatu ir sukurti apdirbimo programą pagal apdirbimo proceso reikalavimus. Tada ruošinį sumontuoti ant specialaus tvirtinimo elemento, įvesti apdirbimo programą per CNC sistemą ir paleisti stakles apdirbimui. CNC frezavimo staklės gali vienu metu apdirbti kelias skyles programavimo būdu ir užtikrinti skylių padėties tikslumą bei paviršiaus kokybę, o tai žymiai pagerina apdirbimo efektyvumą.
2 pavyzdys: Sudėtingos liejimo formos detalės apdorojimas
Gręžimo staklių apdirbimas: Gręžimo staklės beveik negali atlikti tokių sudėtingų formų liejimo detalių apdorojimo užduočių. Net ir apdorojant jas specialiais metodais, sunku užtikrinti apdirbimo tikslumą ir paviršiaus kokybę.
CNC frezavimo staklių apdirbimas: naudojant galingas CNC frezavimo staklių funkcijas, pirmiausia galima atlikti grubų liejimo detalių apdirbimą, pašalinti didžiąją dalį pertekliaus, o tada atlikti pusiau tikslų ir tikslų apdirbimą, galiausiai gaunant didelio tikslumo ir aukštos kokybės liejimo detales. Apdirbimo proceso metu galima naudoti įvairių tipų įrankius ir optimizuoti pjovimo parametrus, siekiant pagerinti apdirbimo efektyvumą ir paviršiaus kokybę.
Palyginus du aukščiau pateiktus pavyzdžius, matyti, kad gręžimo staklės tinka kai kuriems paprastiems skylių apdirbimams, o CNC frezavimo staklės gali apdirbti įvairias sudėtingas formas ir didelio tikslumo detales.
8. Santrauka
Apibendrinant galima teigti, kad gręžimo staklės ir CNC frezavimo staklės labai skiriasi standumu, konstrukcija, apdorojimo funkcijomis, įrankių tvirtinimu, programavimo operacijomis ir taikymo sritimis. Gręžimo staklės yra paprastos konstrukcijos ir nebrangios, todėl tinka paprastam gręžimui ir skylių didinimui; CNC frezavimo staklės pasižymi dideliu tikslumu, dideliu efektyvumu ir daugiafunkciškumu, todėl gali patenkinti šiuolaikinės gamybos poreikius sudėtingoms detalėms apdoroti.
Realioje gamyboje gręžimo staklės arba CNC frezavimo staklės turėtų būti parenkamos pagrįstai, atsižvelgiant į konkrečias apdorojimo užduotis ir reikalavimus, kad būtų pasiektas geriausias apdorojimo efektas ir ekonominė nauda. Tuo pačiu metu, nuolat tobulėjant technologijoms ir vystantis gamybos pramonei, gręžimo staklės ir CNC frezavimo staklės taip pat nuolat tobulėja ir tobulėja, suteikdamos tvirtesnę techninę paramą mechaninio apdirbimo pramonės plėtrai.