Какво е машина за струг за метал с ЦПУ

Днес нашата компания проведе лекция за CNC стругове，

Техническият директор на Maxtors CNC обобщи за нас познанията за CNC струговете:

Какво е машина за струг за метал с ЦПУ

Машина за струг за метал с ЦПУ или машина за струг за металообработка е голяма категория стругове с ЦПУ, предназначени за прецизна обработка на относително твърди материали. Първоначално са предназначени за обработка на метали; обаче, с появата на пластмаси и други материали и с присъщата им гъвкавост, те също могат да се използват в широк спектър от приложения и широк спектър от материали. В жаргона на обработката, където по-широкият контекст вече е разбран, те обикновено се наричат ​​просто стругове или по-конкретни имена на подтипове (струг в инструментална стая, струг с кула и т.н.). Тези твърди машинни инструменти отстраняват материал от въртящ се детайл чрез (обикновено линейни) движения на различни режещи инструменти, като накрайници и свредла.

CNC Метален струг Машина / CNC стругарен център

Стругове с компютърно цифрово управление (CNC) бързо заменят по-старите производствени стругове (като многошпинделни и др.) поради тяхната лекота на настройка, работа, повторяемост и точност. Стругът с ЦПУ е компютърно управлявана машина. Позволява основни механични операции като струговане и пробиване да се извършват както на конвенционален струг. Те са проектирани да използват съвременни твърдосплавни инструменти и напълно да използват съвременни процеси. Частта може да бъде проектирана и пътеките на инструмента да бъдат програмирани от CAD/CAM процеса или ръчно от програмиста, и полученият файл да бъде качен на машината и след като е настроен и изпробван, машината ще продължи да произвежда части под случайния надзор на оператор.

Машината за струг за метал с ЦПУ се управлява електронно чрез интерфейс в стил на компютърно меню, програмата може да бъде модифицирана и показвана на машината, заедно със симулиран изглед на процеса. Задаващият/операторът се нуждае от високо ниво на умения, за да извърши процеса. Въпреки това, базата от знания е по-широка в сравнение с по-старите производствени машини, където интимното познаване на всяка машина се счита за важно. Тези машини често се настройват и управляват от едно и също лице, където операторът ще контролира малък брой машини (клетка).

Дизайнът на машината за струг за метал варира при различните производители, но всички те имат някои общи елементи. Револверът държи държачите на инструмента и ги индексира според нуждите, шпинделът държи детайла и има плъзгачи, които позволяват на кулата да се движи в няколко оси едновременно. Машините често са напълно затворени, което се дължи до голяма степен на проблеми със здравето и безопасността на работното място (OH&S).

С бързия растеж в тази индустрия различните производители на стругове с ЦПУ използват различни потребителски интерфейси, което понякога затруднява операторите, тъй като те трябва да бъдат запознати с тях. С появата на евтини компютри, безплатни операционни системи като Linux и CNC софтуер с отворен код, входната цена на машините с ЦПУ рязко падна.

CNC хоризонтално фрезоване

Хоризонталната обработка с ЦПУ се извършва с помощта на хоризонтално конфигурирани метални стругови машини, обработващи центрове, пробивни машини или пробивни фрези. Използваното оборудване обикновено се състои от въртящи се цилиндрични фрези, движещи се нагоре и надолу по пет оси. Тези машини са в състояние да произвеждат различни форми, прорези, дупки и детайли върху триизмерна част.

Вертикално фрезоване с ЦПУ

Вертикално ориентираните машини с ЦПУ използват цилиндрични фрези по вертикална ос на шпиндела, за да създават потапящи разрези и пробити отвори, както и персонализирани форми, прорези и детайли върху триизмерни части. Оборудването, използвано при този тип фрезоване, включва вертикални стругове, вертикални обработващи центри и 5-осови машини.[7]

Струг в швейцарски стил / Швейцарски стругарски център

Изглед отвътре в корпуса на струг/винтова машина с ЦПУ в швейцарски стил

Струг в швейцарски стил е специфичен дизайн на струг, осигуряващ изключителна точност (понякога поддържа толеранси от няколко десети от хилядната от инча - няколко микрометра). Струг в швейцарски стил държи детайла както с цанга, така и с направляваща втулка. Цангата се намира зад направляващата втулка, а инструментите седят пред направляващата втулка, задържайки неподвижно по оста Z. За да режете надлъжно по дължината на детайла, инструментите ще се движат навътре и самият материал ще се движи напред-назад по оста Z. Това позволява цялата работа да се извършва върху материала близо до направляващата втулка, където тя е по-твърда, което ги прави идеални за работа върху тънки детайли, тъй като частта се държи здраво с малък шанс от отклонение или вибрации. Този стил на струг обикновено се използва под управление с ЦПУ.

Повечето стругове в швейцарски стил с ЦПУ днес използват един или два основни шпиндела плюс един или два задни шпиндела (вторични шпиндела). Основният шпиндел се използва с направляващата втулка за основните операции на обработка. Вторичният шпиндел е разположен зад детайла, подравнен по оста Z. При лесна работа той взема частта, когато е отрязана, и я приема за втори операции, след което я изхвърля в кошчето, елиминирайки необходимостта операторът да сменя ръчно всяка част, както често се случва със стандартните центрове за струговане с ЦПУ . Това ги прави много ефективни, тъй като тези машини са способни на бързи цикли, произвеждайки прости части в един цикъл (т.е. няма нужда от втора машина, която да завърши детайла с втори операции), само за 10–15 секунди. Това ги прави идеални за големи серии на части с малък диаметър.

Стругове и инструменти на живо в швейцарски стил

Тъй като много швейцарски стругове включват вторичен шпиндел или „подшпиндел“, те също така включват „инструменти под напрежение“. Инструментите под напрежение са ротационни режещи инструменти, които се захранват от малък мотор независимо от мотора(ите) на шпиндела. Инструментите под напрежение увеличават сложността на компонентите, които могат да бъдат произведени от швейцарския струг. Например, автоматичното производство на детайл с дупка, пробит перпендикулярно на главната ос (оста на въртене на шпинделите) е много икономично с инструментите под напрежение и по същия начин неикономично, ако се извършва като вторична операция след завършване на обработката от машината за метален струг . „Вторична операция“ е операция на обработка, която изисква частично завършена част да бъде закрепена във втора машина, за да завърши производствения процес. Като цяло, усъвършенстваният CAD/CAM софтуер използва активни инструменти в допълнение към основните шпиндели, така че повечето части, които могат да бъдат начертани от CAD система, действително могат да бъдат произведени от машините, които CAD/CAM софтуерът поддържа.

Комбиниран струг / 3-в-1 машина

Комбиниран струг, често известен като машина 3 в 1, въвежда операции на пробиване или фрезоване в дизайна на струга. Тези машини имат фрезова колона, издигаща се над леглото на струга, и използват каретата и горния плъзгач като оси X и Y за фрезовата колона. Името 3-в-1 идва от идеята да има струг, фреза и пробивна преса в един достъпен машинен инструмент. Те са ексклузивни за пазарите на хоби и MRO, тъй като неизбежно включват компромиси по отношение на размера, характеристиките, твърдостта и прецизността, за да останат достъпни. Независимо от това, те отговарят доста добре на търсенето на своята ниша и са способни на висока точност при достатъчно време и умения. Те могат да бъдат намерени в по-малки, неориентирани към машини предприятия, където от време на време малките детайли трябва да бъдат обработени, особено когато взискателните толеранси на скъпите машини за инструменти, освен че са недостъпни, биха били излишни за приложението от инженерна гледна точка.

Машина за струг за метал с ЦПУ, мини-струговете и микроструговете са миниатюрни версии на централен струг с общо предназначение (двигателен струг). Те обикновено се справят само с работа с диаметър от 3 до 7 инча (76 до 178 мм) (с други думи, 1,5 до 3,5 инча (38 до 89 мм) радиус). Те са малки и достъпни стругове за домашна работилница или MRO магазин. Същите предимства и недостатъци важат за тези машини, както беше обяснено по-рано по отношение на машините 3-в-1.

Както се намира другаде в англоезичната ортография, има вариации в стила на префиксите в имената на тези машини. Те се оформят последователно като мини-струг, мини-струг и мини-струг и като микроструг, микроструг и микроструг.

Спирачен струг

Струг, специализиран за реставрация на спирачни барабани и дискове в гаражи за автомобили или камиони.

Струг на колела

Струговете за колела са машини, използвани за производство и облицовка на колелата на железопътни вагони. Когато колелата се износват или компрометират от прекомерна употреба, този инструмент може да се използва за повторно нарязване и ремонт на колелото на вагона. Налични са редица различни стругове за колела, включително варианти на подова настилка за възстановяване на колела, които все още са прикрепени към релсовия вагон, преносими типове, които лесно се транспортират за авариен ремонт на колела и CNC версии, които използват компютърно базирани операционни системи за завършване на ремонта на колелата .

Ямков струг

Струг за голям диаметър, макар и къса работа, изграден над вдлъбнатина в пода, за да допуска долната част на детайла, като по този начин позволява на най-готиния да стои на височината на стругача. Пример е изложен в Лондонския музей на науката, Кенсингтън.

Вертикален струг

За още по-голям диаметър и по-тежка работа, като съдове под налягане или морски двигатели, стругът се завърта, така че да приема формата на въртящ се плот, върху който се поставят части. Тази ориентация е по-малко удобна за оператора, но улеснява поддържането на големи части. В най-голямата грамофона е монтирана наравно с пода, като главната баба е вдлъбната отдолу, за да се улесни товаренето и разтоварването на детайлите.

Тъй като достъпът на оператора е по-малко проблем за тях, машините за вертикално струговане с ЦПУ са по-популярни от ръчните вертикални стругове.

Струг за нефтена страна

Специализирани стругове за обработка на дълги детайли като сегменти от сондажни струни. Маслените стругове са оборудвани с кухи шпиндели с голям отвор, втори патронник от противоположната страна на главната баба и често извънбордови стабилизатори за поддържане на дълги детайли.

Механизми за подаване

Съществуват различни механизми за подаване за подаване на материал в струг с определена скорост. Целта на тези механизми е да автоматизират част от производствения процес с крайна цел подобряване на производителността.

Хранилка на бара

Подавачът на пръти подава единично парче пръчка в режещата машина. Тъй като всяка част се обработва, режещият инструмент създава окончателен разрез, за ​​да отдели детайла от пръчката, а подаващото устройство продължава да подава пръчката за следващата част, което позволява непрекъсната работа на машината. Има два типа подавания на прът, използвани при стругова обработка: хидродинамични подавания на пръта, които поставят пръта в серия от канали, докато се притискат върху горната и долната част на шината, и хидростатични подавания на пръта, които държат пръта в серия от канали. захранваща тръба, използваща масло под налягане.[9]

Товарач на барове

Товарачът за пръти е вариация на концепцията за подаване на пръти, тъй като множество парчета от пръта могат да се подават в бункера и товарачът захранва всяка част, ако е необходимо.