Anàlisi de les funcions i les indústries aplicables dels centres de mecanitzat
I. Introducció
Els centres de mecanitzat, com a equips clau en la fabricació moderna, són reconeguts per la seva alta precisió, alta eficiència i multifuncionalitat. Integren diversos processos de mecanitzat i són capaços de completar el mecanitzat multiprocés de peces complexes en una sola subjecció, reduint significativament el temps de resposta de les peces entre diferents màquines-eina i els errors de subjecció, i millorant notablement la precisió del mecanitzat i l'eficiència de la producció. Els diferents tipus de centres de mecanitzat, com ara els centres de mecanitzat verticals, els centres de mecanitzat horitzontals, els centres de mecanitzat multitaula i els centres de mecanitzat compostos, tenen cadascun les seves característiques estructurals úniques i avantatges funcionals, que són adequades per al mecanitzat de diferents tipus de peces i els requisits de diferents escenaris de producció. Una comprensió profunda de les característiques funcionals d'aquests centres de mecanitzat és de gran importància per a la selecció i aplicació racionals dels centres de mecanitzat per millorar el nivell de producció i la qualitat del producte de la indústria manufacturera.
Els centres de mecanitzat, com a equips clau en la fabricació moderna, són reconeguts per la seva alta precisió, alta eficiència i multifuncionalitat. Integren diversos processos de mecanitzat i són capaços de completar el mecanitzat multiprocés de peces complexes en una sola subjecció, reduint significativament el temps de resposta de les peces entre diferents màquines-eina i els errors de subjecció, i millorant notablement la precisió del mecanitzat i l'eficiència de la producció. Els diferents tipus de centres de mecanitzat, com ara els centres de mecanitzat verticals, els centres de mecanitzat horitzontals, els centres de mecanitzat multitaula i els centres de mecanitzat compostos, tenen cadascun les seves característiques estructurals úniques i avantatges funcionals, que són adequades per al mecanitzat de diferents tipus de peces i els requisits de diferents escenaris de producció. Una comprensió profunda de les característiques funcionals d'aquests centres de mecanitzat és de gran importància per a la selecció i aplicació racionals dels centres de mecanitzat per millorar el nivell de producció i la qualitat del producte de la indústria manufacturera.
II. Centres de mecanitzat verticals
(A) Característiques funcionals
- Capacitat de mecanitzat multiprocés
El cargol està disposat verticalment i pot completar diversos processos de mecanitzat com ara fresat, mandrinat, trepat, roscat i roscat. Té almenys tres eixos de dos enllaços i, en general, pot aconseguir un enllaç de tres eixos. Alguns models d'alta gamma poden fins i tot realitzar un control de cinc i sis eixos, cosa que pot satisfer els requisits de processament de superfícies i contorns corbats relativament complexos. Per exemple, en la fabricació de motlles, durant el procés de fresat de la cavitat del motlle, es pot aconseguir una conformació de superfícies corbes d'alta precisió mitjançant un enllaç multieix. - Avantatges en la fixació i la depuració
- Subjecció convenient: Les peces es poden subjectar i posicionar fàcilment, i es poden utilitzar accessoris comuns com ara alicates de mandíbula plana, plaques de pressió, capçals divisors i taules giratòries. Per a peces petites amb formes regulars o irregulars, les alicates de mandíbula plana les poden fixar ràpidament, facilitant el processament per lots.
- Depuració intuïtiva: La trajectòria de moviment de l'eina de tall és fàcil d'observar. Durant la depuració del programa, els operadors poden veure intuïtivament la trajectòria de moviment de l'eina de tall, cosa que és convenient per a una inspecció i mesurament oportunes. Si es troba algun problema, la màquina es pot aturar immediatament per al processament o es pot modificar el programa. Per exemple, en mecanitzar un nou contorn de peça, es poden detectar errors ràpidament observant visualment si la trajectòria de l'eina de tall és coherent amb la trajectòria preestablerta.
- Bon refredament i eliminació de xips
- Refrigeració eficient: Les condicions de refrigeració són fàcils d'establir i el refrigerant pot arribar directament a l'eina de tall i a la superfície de mecanitzat, reduint eficaçment el desgast de l'eina i la temperatura de mecanitzat de la peça i millorant la qualitat de la superfície del mecanitzat. Quan es tallen materials metàl·lics, un subministrament suficient de refrigerant pot reduir la deformació tèrmica de l'eina de tall i garantir la precisió del mecanitzat.
- Eliminació suau de les encenalls: Les encenalls són fàcils d'eliminar i caure. A causa de l'efecte de la gravetat, les encenalls cauen de manera natural, evitant que les encenalls ratllin la superfície mecanitzada. Això és especialment adequat per al mecanitzat de materials metàl·lics més tous com l'alumini i el coure, evitant que els residus d'encenalls afectin l'acabat superficial.
(B) Indústries aplicables
- Indústria del mecanitzat de maquinària de precisió: com ara la fabricació de petits components de precisió, incloent-hi peces de rellotges, peces estructurals en miniatura de dispositius electrònics, etc. La seva capacitat de mecanitzat d'alta precisió i les seves convenients característiques de subjecció i depuració poden satisfer els complexos requisits de mecanitzat d'aquestes petites peces i garantir la precisió dimensional i la qualitat de la superfície.
- Indústria de la fabricació de motlles: Per al mecanitzat de les cavitats i els nuclis de motlles petits, els centres de mecanitzat verticals poden realitzar de manera flexible operacions com el fresat i el trepat. Amb l'ajuda de la funció d'enllaç multieix, es pot realitzar el mecanitzat de superfícies corbes de motlles complexes, millorant la precisió de fabricació i l'eficiència de producció dels motlles i reduint el cost de fabricació dels motlles.
- Camp de l'educació i la recerca científica: Als laboratoris dels estudiants d'enginyeria mecànica de les universitats o institucions de recerca científica, els centres de mecanitzat verticals s'utilitzen sovint per a demostracions docents i experiments de mecanitzat de peces en projectes de recerca científica a causa del seu funcionament relativament intuïtiu i la seva estructura relativament senzilla, cosa que ajuda els estudiants i els investigadors científics a familiaritzar-se amb el funcionament i els processos de mecanitzat dels centres de mecanitzat.
III. Centres de mecanitzat horitzontal
(A) Característiques funcionals
- Mecanitzat multieix i alta precisió
El cargol es col·loca horitzontalment i generalment té de tres a cinc eixos de coordenades, sovint equipats amb un eix rotatiu o una taula rotativa, que poden aconseguir el mecanitzat multicares. Per exemple, quan es mecanitzen peces de tipus caixa, a través de la taula rotativa, es pot realitzar seqüencialment el fresat, el mandrinat, el trepat, el roscat, etc. a les quatre cares laterals, garantint la precisió posicional entre cada cara. La seva precisió de posicionament pot arribar a 10 μm - 20 μm, la velocitat del cargol és de 10 a 10000 r/min i la resolució mínima és generalment d'1 μm, cosa que pot satisfer els requisits de mecanitzat de peces d'alta precisió. - Revista d'eines de gran capacitat
La capacitat del magatzem d'eines és generalment gran, i alguns poden emmagatzemar centenars d'eines de tall. Això permet el mecanitzat de peces complexes sense canvis d'eina freqüents, reduint el temps auxiliar de mecanitzat i millorant l'eficiència de la producció. Per exemple, en el mecanitzat de components aeroespacials, poden ser necessaris diversos tipus i especificacions d'eines de tall, i un magatzem d'eines de gran capacitat pot garantir la continuïtat del procés de mecanitzat. - Avantatges en el mecanitzat per lots
Per a peces tipus caixa produïdes per lots, sempre que es fixin una vegada a la taula rotativa, es poden mecanitzar múltiples cares, i per a casos on els requisits de tolerància posicional, com ara el paral·lelisme entre els sistemes de forats, la perpendicularitat entre els forats i les cares finals, són relativament alts, és fàcil garantir la precisió del mecanitzat. A causa de la depuració del programa relativament complexa, com més gran sigui el nombre de peces mecanitzades, menor serà el temps mitjà que cada peça ocupa la màquina-eina, per la qual cosa és adequada per al mecanitzat per lots. Per exemple, en la producció de blocs de motor d'automòbils, l'ús de centres de mecanitzat horitzontals pot millorar significativament l'eficiència de la producció alhora que garanteix la qualitat.
(B) Indústries aplicables
- Indústria de la fabricació d'automòbils: El mecanitzat de peces tipus caixa, com ara blocs de motor i culates, és una aplicació típica dels centres de mecanitzat horitzontals. Aquestes peces tenen estructures complexes, amb nombrosos sistemes de forats i plans per mecanitzar, i requisits extremadament alts de precisió posicional. La capacitat de mecanitzat multifacètic i les característiques d'alta precisió dels centres de mecanitzat horitzontals poden satisfer bé els requisits de producció i garantir el rendiment i la fiabilitat dels motors dels automòbils.
- Indústria aeroespacial: Components com la carcassa del motor i el tren d'aterratge dels motors aeroespacials tenen formes complexes i requisits estrictes pel que fa a la velocitat d'eliminació de material, la precisió del mecanitzat i la qualitat de la superfície. El carregador d'eines de gran capacitat i la capacitat de mecanitzat d'alta precisió dels centres de mecanitzat horitzontals poden afrontar els reptes de mecanitzat de diferents materials (com ara aliatges de titani, aliatges d'alumini, etc.), garantint que la qualitat i el rendiment dels components aeroespacials compleixin uns estàndards elevats.
- Indústria de fabricació de maquinària pesada: com ara el mecanitzat de peces grans tipus caixa com ara caixes reductores i llits de màquines-eina. Aquestes peces són de gran volum i pesades. La disposició horitzontal del cargol i la potent capacitat de tall dels centres de mecanitzat horitzontals poden mecanitzar-les de manera estable, garantint la precisió dimensional i la qualitat superficial de les peces, complint els requisits de muntatge i ús de la maquinària pesada.
IV. Centres de mecanitzat multitaula
(A) Característiques funcionals
- Subjecció i mecanitzat en línia multitaula
Té més de dues taules de treball reemplaçables, i l'intercanvi de taules de treball es realitza mitjançant pistes de transport. Durant el procés de mecanitzat, es pot realitzar una subjecció en línia, és a dir, el mecanitzat i la càrrega i descàrrega de peces es realitzen simultàniament. Per exemple, quan es mecanitza un lot de les mateixes peces o de diferents, quan es mecanitza la peça d'una taula de treball, les altres taules de treball poden realitzar la càrrega i descàrrega de peces i els treballs de preparació, millorant considerablement la taxa d'utilització de la màquina-eina i l'eficiència de la producció. - Sistema de control avançat i carregador d'eines de gran capacitat
Adopta un sistema CNC avançat amb una velocitat de càlcul ràpida i una gran capacitat de memòria, que pot gestionar tasques de mecanitzat complexes i la lògica de control de la taula múltiple. Al mateix temps, el magatzem d'eines té una gran capacitat per satisfer els diversos requisits d'eina en mecanitzar diferents peces. La seva estructura és complexa i la màquina-eina ocupa una gran àrea per allotjar múltiples taules de treball i els mecanismes de transferència relacionats.
(B) Indústries aplicables
- Indústria de l'electrònica i els electrodomèstics: Per a la producció per lots de carcasses i peces estructurals d'alguns productes electrònics petits, els centres de mecanitzat multitaula poden canviar ràpidament diferents tasques de mecanitzat per satisfer els requisits de mecanitzat de diferents models de productes. Per exemple, en el mecanitzat de carcasses de telèfons mòbils, radiadors d'ordinador i altres components, mitjançant el treball coordinat de la multitaula, es millora l'eficiència de la producció per satisfer la demanda del mercat per a la ràpida renovació dels productes electrònics.
- Indústria de dispositius mèdics: Els components de dispositius mèdics sovint tenen una gran varietat i requisits d'alta precisió. Els centres de mecanitzat multitaula poden mecanitzar diferents tipus de peces de dispositius mèdics en el mateix dispositiu, com ara les nanses i les peces articulars dels instruments quirúrgics. Mitjançant la subjecció en línia i un sistema de control avançat, es garanteix la precisió i la consistència del mecanitzat de les peces, millorant la qualitat de la producció i l'eficiència dels dispositius mèdics.
- Indústria del mecanitzat de maquinària personalitzada: Per a la producció en petits lots d'alguns productes personalitzats, els centres de mecanitzat multitaula poden respondre amb flexibilitat. Per exemple, per a peces personalitzades mecànicament segons els requisits especials del client, cada comanda pot no tenir una gran quantitat però una varietat diversa. Els centres de mecanitzat multitaula poden ajustar ràpidament el procés de mecanitzat i el mètode de subjecció, reduint el cost de producció i escurçant el cicle de producció alhora que garanteix la qualitat.
V. Centres de mecanitzat compostos
(A) Característiques funcionals
- Mecanitzat multifacètic i garantia d'alta precisió
Després d'una sola subjecció de la peça, es poden mecanitzar múltiples cares. El centre de mecanitzat comú de cinc cares pot completar el mecanitzat de cinc cares excepte la cara inferior de muntatge després d'una sola subjecció, tenint les funcions dels centres de mecanitzat verticals i horitzontals. Durant el procés de mecanitzat, es pot garantir eficaçment la tolerància posicional de la peça, evitant l'acumulació d'errors causada per múltiples subjeccions. Per exemple, quan es mecanitzen alguns components aeroespacials amb formes complexes i múltiples cares de mecanitzat, el centre de mecanitzat compost pot completar múltiples processos de mecanitzat com ara fresat, mandrinat i trepat en múltiples cares en una sola subjecció, garantint la precisió posicional relativa entre cada cara. - Realització multifunció per rotació de cargol o taula
Una forma és que el capçal gira en un angle corresponent per convertir-se en un centre de mecanitzat vertical o horitzontal; l'altra és que la taula gira amb la peça mentre el capçal no canvia la seva direcció per aconseguir el mecanitzat de cinc cares. Aquest disseny multifunció permet que el mecanitzat compost s'adapti a peces amb diferents formes i requisits de mecanitzat, però també comporta una estructura complexa i un cost elevat.
(B) Indústries aplicables
- Indústria de fabricació de motlles d'alta gamma: Per a alguns motlles de panells d'automòbils grans i complexos o motlles d'injecció de precisió, el centre de mecanitzat compost pot completar el mecanitzat d'alta precisió de múltiples cares del motlle en una sola subjecció, incloent el mecanitzat de cavitats, nuclis i diverses característiques als costats, millorant la precisió de fabricació i la qualitat general del motlle, reduint el treball d'ajust durant el muntatge del motlle i escurçant el cicle de fabricació del motlle.
- Camp de la fabricació de precisió aeroespacial: Els components clau, com ara les pales i els impulsors dels motors aeroespacials, tenen formes complexes i requisits extremadament alts de precisió i qualitat superficial. El mecanitzat multifacètic i les capacitats de garantia d'alta precisió del centre de mecanitzat compost poden satisfer els requisits de mecanitzat d'aquests components, garantint el seu rendiment i fiabilitat en condicions de treball extremes, com ara altes temperatures i altes pressions.
- Indústria de fabricació d'equips d'alta gamma: Per al mecanitzat de components clau de màquines-eina CNC d'alta precisió, com ara el mecanitzat de llits i columnes de màquines-eina, el centre de mecanitzat compost pot completar el mecanitzat multiface d'aquests components, garantint la perpendicularitat, el paral·lelisme i altres precisions posicionals entre cada cara, millorant la precisió i el rendiment generals del muntatge de les màquines-eina CNC i promovent el progrés tecnològic de la indústria de fabricació d'equips d'alta gamma.
VI. Conclusió
Els centres de mecanitzat verticals tenen un paper important en indústries com ara les peces de petita precisió i la fabricació de motlles amb els seus avantatges de subjecció convenient i depuració intuïtiva; els centres de mecanitzat horitzontals s'utilitzen àmpliament en camps com l'automoció i l'aeroespacial amb els seus avantatges de mecanitzat multieix, carregador d'eines de gran capacitat i mecanitzat per lots; els centres de mecanitzat multitaula són adequats per a la producció per lots o personalitzada en indústries com l'electrònica i els electrodomèstics, els dispositius mèdics amb les seves capacitats de subjecció en línia i maneig multitasca; els centres de mecanitzat compostos ocupen una posició important en camps de fabricació d'alta gamma com ara motlles d'alta gamma, fabricació de precisió aeroespacial amb les seves característiques de mecanitzat multiface i garantia d'alta precisió. En la fabricació moderna, segons els diferents requisits de mecanitzat de peces i escenaris de producció, la selecció i l'aplicació racionals de diferents tipus de centres de mecanitzat poden exercir plenament els seus avantatges funcionals, millorar l'eficiència de la producció i la qualitat del producte i promoure el desenvolupament de la indústria manufacturera cap a la intel·ligència, l'alta precisió i l'alta eficiència. Mentrestant, amb el progrés continu de la ciència i la tecnologia, les funcions dels centres de mecanitzat continuaran millorant i ampliant-se, proporcionant un suport tècnic més potent per a la innovació i la modernització de la indústria manufacturera.
Els centres de mecanitzat verticals tenen un paper important en indústries com ara les peces de petita precisió i la fabricació de motlles amb els seus avantatges de subjecció convenient i depuració intuïtiva; els centres de mecanitzat horitzontals s'utilitzen àmpliament en camps com l'automoció i l'aeroespacial amb els seus avantatges de mecanitzat multieix, carregador d'eines de gran capacitat i mecanitzat per lots; els centres de mecanitzat multitaula són adequats per a la producció per lots o personalitzada en indústries com l'electrònica i els electrodomèstics, els dispositius mèdics amb les seves capacitats de subjecció en línia i maneig multitasca; els centres de mecanitzat compostos ocupen una posició important en camps de fabricació d'alta gamma com ara motlles d'alta gamma, fabricació de precisió aeroespacial amb les seves característiques de mecanitzat multiface i garantia d'alta precisió. En la fabricació moderna, segons els diferents requisits de mecanitzat de peces i escenaris de producció, la selecció i l'aplicació racionals de diferents tipus de centres de mecanitzat poden exercir plenament els seus avantatges funcionals, millorar l'eficiència de la producció i la qualitat del producte i promoure el desenvolupament de la indústria manufacturera cap a la intel·ligència, l'alta precisió i l'alta eficiència. Mentrestant, amb el progrés continu de la ciència i la tecnologia, les funcions dels centres de mecanitzat continuaran millorant i ampliant-se, proporcionant un suport tècnic més potent per a la innovació i la modernització de la indústria manufacturera.