Анализа функција и применљивих индустрија обрадних центара
I. Увод
Обрадни центри, као кључна опрема у модерној производњи, познати су по својој високој прецизности, високој ефикасности и мултифункционалности. Они интегришу различите процесе обраде и способни су да заврше вишепроцесну обраду сложених делова једним стезањем, значајно смањујући време обраде радних предмета између различитих алатних машина и грешке стезања, и значајно побољшавајући прецизност обраде и ефикасност производње. Различите врсте обрадних центара, као што су вертикални обрадни центри, хоризонтални обрадни центри, обрадни центри са више столова и сложени обрадни центри, имају своје јединствене структурне карактеристике и функционалне предности, које су погодне за обраду различитих врста делова и захтеве различитих производних сценарија. Дубоко разумевање функционалних карактеристика ових обрадних центара је од великог значаја за рационалан избор и примену обрадних центара ради побољшања нивоа производње и квалитета производа у производној индустрији.
Обрадни центри, као кључна опрема у модерној производњи, познати су по својој високој прецизности, високој ефикасности и мултифункционалности. Они интегришу различите процесе обраде и способни су да заврше вишепроцесну обраду сложених делова једним стезањем, значајно смањујући време обраде радних предмета између различитих алатних машина и грешке стезања, и значајно побољшавајући прецизност обраде и ефикасност производње. Различите врсте обрадних центара, као што су вертикални обрадни центри, хоризонтални обрадни центри, обрадни центри са више столова и сложени обрадни центри, имају своје јединствене структурне карактеристике и функционалне предности, које су погодне за обраду различитих врста делова и захтеве различитих производних сценарија. Дубоко разумевање функционалних карактеристика ових обрадних центара је од великог значаја за рационалан избор и примену обрадних центара ради побољшања нивоа производње и квалитета производа у производној индустрији.
II. Вертикални обрадни центри
(А) Функционалне карактеристике
- Могућност вишепроцесне обраде
Вретено је постављено вертикално и може да обавља различите процесе обраде као што су глодање, бушење, нарезивање навоја и сечење навоја. Има најмање три осе са два повезивања и генерално може постићи три осе са три повезивања. Неки врхунски модели могу чак да обављају и петоосну и шестоосну контролу, што може да задовољи захтеве обраде релативно сложених закривљених површина и контура. На пример, у производњи калупа, током процеса глодања шупљине калупа, може се постићи високо прецизно обликовање закривљених површина помоћу вишеосног повезивања. - Предности стезања и отклањања грешака
- Практично стезање: Обрадци се могу лако стегнути и позиционирати, а могу се користити и уобичајени уређаји као што су клешта са равним вилицама, притисне плоче, подеоне главе и ротациони столови. За мале делове правилног или неправилног облика, клешта са равним вилицама могу их брзо фиксирати, олакшавајући серијско обрађивање.
- Интуитивно отклањање грешака: Путања кретања алата за сечење је лако пратити. Током отклањања грешака у програму, оператери могу интуитивно видети путању кретања алата за сечење, што је погодно за благовремену инспекцију и мерење. Уколико се пронађу било какви проблеми, машина се може одмах зауставити ради обраде или се програм може изменити. На пример, приликом обраде нове контуре дела, грешке се могу брзо открити визуелним посматрањем да ли је путања алата за сечење у складу са унапред подешеном путањом.
- Добро хлађење и уклањање струготине
- Ефикасно хлађење: Услови хлађења се лако подешавају, а расхладна течност може директно да допре до алата за резање и површине обраде, ефикасно смањујући хабање алата и температуру обраде радног предмета и побољшавајући квалитет површине обраде. Приликом сечења металних материјала, довољна количина расхладне течности може смањити термичку деформацију алата за резање и осигурати прецизност обраде.
- Глатко уклањање струготине: Струготина се лако уклања и отпада. Због дејства гравитације, струготина природно пада, избегавајући ситуацију да струготина гребе обрађену површину. Ово је посебно погодно за обраду мекших металних материјала као што су алуминијум и бакар, спречавајући да остаци струготине утичу на завршну обраду површине.
(Б) Применљиве индустрије
- Индустрија прецизне машинске обраде: Као што је производња малих прецизних компоненти, укључујући делове за сатове, минијатурне структурне делове електронских уређаја итд. Његова способност високопрецизне обраде и погодне карактеристике стезања и отклањања грешака могу да задовоље сложене захтеве обраде ових ситних делова и обезбеде димензионалну тачност и квалитет површине.
- Индустрија производње калупа: За машинску обраду шупљина и језгара малих калупа, вертикални обрадни центри могу флексибилно обављати операције као што су глодање и бушење. Уз помоћ функције вишеосног повезивања, може се остварити обрада сложених закривљених површина калупа, побољшавајући прецизност производње и ефикасност производње калупа и смањујући трошкове производње калупа.
- Област образовања и научног истраживања: У лабораторијама студената машинства на факултетима и универзитетима или научноистраживачким институцијама, вертикални обрадни центри се често користе за демонстрације наставе и експерименте обраде делова у научноистраживачким пројектима због свог релативно интуитивног рада и релативно једноставне структуре, помажући студентима и научним истраживачима да се упознају са радом и процесима обраде обрадних центара.
III. Хоризонтални обрадни центри
(А) Функционалне карактеристике
- Вишеосна обрада и висока прецизност
Вретено је постављено хоризонтално и генерално има три до пет координатних оса, често опремљено ротационом осом или ротационим столом, што омогућава обраду више површина. На пример, приликом обраде делова кутијастог типа, помоћу ротационог стола, глодање, бушење, нарезивање навоја итд. могу се секвенцијално изводити на четири бочне површине, обезбеђујући тачност позиционирања између сваке површине. Његова тачност позиционирања може достићи 10μm – 20μm, брзина вретена је између 10 – 10000 о/мин, а минимална резолуција је генерално 1μm, што може задовољити захтеве обраде високопрецизних делова. - Магазин алата великог капацитета
Капацитет магазина алата је генерално велики, а неки могу да складиште стотине алата за резање. Ово омогућава обраду сложених делова без честе промене алата, смањујући помоћно време обраде и побољшавајући ефикасност производње. На пример, код обраде ваздухопловних компоненти могу бити потребне различите врсте и спецификације алата за резање, а магазин алата великог капацитета може да обезбеди континуитет процеса обраде. - Предности серијске обраде
За делове кутијастог типа који се производе у серијама, све док су једном стегнути на ротационом столу, могу се обрадити више површина, а у случајевима где су захтеви за толеранцију положаја, као што су паралелизам између система рупа, управност између рупа и чеоних површина, релативно високи, лако је осигурати прецизност обраде. Због релативно сложеног отклањања грешака програма, што је већи број обрађених делова, то је мање просечног времена које сваки део заузима у алатној машини, па је погодно за серијско обрађивање. На пример, у производњи блокова мотора аутомобила, употреба хоризонталних обрадничких центара може значајно побољшати ефикасност производње уз обезбеђивање квалитета.
(Б) Применљиве индустрије
- Аутомобилска индустрија: Обрада делова кутијастог типа као што су блокови мотора и главе цилиндара је типична примена хоризонталних обрадничких центара. Ови делови имају сложене структуре, са бројним системима рупа и равни које треба обрадити, и изузетно високим захтевима за тачност позиционирања. Могућност обраде више страна и карактеристике високе прецизности хоризонталних обрадничких центара могу добро задовољити производне захтеве и осигурати перформансе и поузданост аутомобилских мотора.
- Аерокосмичка индустрија: Компоненте као што су кућиште мотора и стајни трап ваздухопловних мотора имају сложене облике и строге захтеве за брзину уклањања материјала, прецизност обраде и квалитет површине. Магазин алата великог капацитета и могућност високопрецизне обраде хоризонталних обрадничких центара могу да задовоље изазове обраде различитих материјала (као што су легуре титанијума, легуре алуминијума итд.), осигуравајући да квалитет и перформансе ваздухопловних компоненти испуњавају високе стандарде.
- Индустрија производње тешких машина: Као што је обрада великих делова кутијастог типа, попут кутија редуктора и лежајева алатних машина. Ови делови су велике запремине и тешки. Хоризонтални распоред вретена и снажна способност сечења хоризонталних обрадничких центара омогућавају стабилну обраду, обезбеђујући димензионалну тачност и квалитет површине делова, испуњавајући захтеве монтаже и употребе тешких машина.
IV. Вишестолни обрадни центри
(А) Функционалне карактеристике
- Вишестолно онлајн стезање и обрада
Има више од два заменљива радна стола, а замена радних столова се остварује преко транспортних трака. Током процеса обраде, може се остварити онлајн стезање, односно обрада и утовар и истовар радних комада се врше истовремено. На пример, приликом обраде серије истих или различитих делова, када се радни комад на једном радном столу обрађује, други радни столови могу да обављају утовар и истовар радних комада и припремне радове, значајно побољшавајући стопу искоришћења машине алатке и ефикасност производње. - Напредни систем управљања и магазин алата великог капацитета
Користи напредни ЦНЦ систем са великом брзином обраде и великим капацитетом меморије, који може да обради сложене задатке обраде и управља логиком вишестолног рада. Истовремено, магазин алата има велики капацитет да задовољи различите захтеве алата приликом обраде различитих комада. Његова структура је сложена, а машина алат заузима велику површину да би се сместило више радних столова и повезаних механизама за пренос.
(Б) Применљиве индустрије
- Индустрија електронике и електричних апарата: За серијску производњу кућишта и структурних делова неких малих електронских производа, вишестолни обрадни центри могу брзо да прелазе са једног на други задатке обраде како би задовољили захтеве обраде различитих модела производа. На пример, код обраде кућишта мобилних телефона, рачунарских радијатора и других компоненти, кроз координирани рад вишестолних обрада, ефикасност производње се побољшава како би се задовољила потражња тржишта за брзом обновом електронских производа.
- Индустрија медицинских уређаја: Компоненте медицинских уређаја често имају велику разноликост и високе захтеве за прецизност. Вишестолни обрадни центри могу да обрађују различите врсте делова медицинских уређаја на истом уређају, као што су ручке и зглобни делови хируршких инструмената. Кроз онлајн стезање и напредни систем управљања, обезбеђује се прецизност обраде и конзистентност делова, побољшавајући квалитет производње и ефикасност медицинских уређаја.
- Индустрија машинске обраде по мери: За производњу малих серија неких прилагођених производа, вишестолни обрадни центри могу флексибилно да одговоре. На пример, за механички прилагођене делове према посебним захтевима купаца, свака поруџбина можда неће имати велику количину, али разнолику понуду. Вишестолни обрадни центри могу брзо да прилагоде процес обраде и метод стезања, смањујући трошкове производње и скраћујући производни циклус, уз осигуравање квалитета.
V. Сложени обрадни центри
(А) Функционалне карактеристике
- Вишестрана обрада и гаранција високе прецизности
Након једног стезања радног предмета, могу се обрадити више површина. Уобичајени обрадни центар са пет површина може да заврши обраду пет површина, осим доње монтажне површине, након једног стезања, имајући функције и вертикалних и хоризонталних обрадни центара. Током процеса обраде, толеранција положаја радног предмета може бити ефикасно гарантована, избегавајући нагомилавање грешака изазвано вишеструким стезањем. На пример, приликом обраде неких ваздухопловних компоненти са сложеним облицима и више обрадних површина, сложени обрадни центар може да заврши више процеса обраде као што су глодање, бушење, бушење на више површина једним стезањем, осигуравајући релативну тачност положаја између сваке површине. - Вишефункционална реализација ротацијом вретена или стола
Један облик је да се вретено ротира под одговарајућим углом и постаје вертикални или хоризонтални обрадни центар; други је да се сто ротира са обрадком док вретено не мења свој смер како би се постигла обрада са пет страна. Овај вишефункционални дизајн омогућава сложеној обради (中心) да се прилагоди обрадцима различитих облика и захтева за обраду, али такође доводи до сложене структуре и високих трошкова.
(Б) Применљиве индустрије
- Индустрија производње врхунских калупа: За неке велике, сложене калупе за аутомобилске панеле или прецизне калупе за бризгање, центар за обраду сложених материјала може да заврши високопрецизну обраду више површина калупа једним стезањем, укључујући обраду шупљина, језгара и различитих карактеристика на бочним странама, побољшавајући прецизност производње и укупни квалитет калупа, смањујући рад на подешавању током склапања калупа и скраћујући циклус производње калупа.
- Област прецизне производње у ваздухопловству: Кључне компоненте као што су лопатице и импелери ваздухопловних мотора имају сложене облике и изузетно високе захтеве за прецизност и квалитет површине. Вишеслојна обрада и гаранција високе прецизности центра за обраду сложених материјала могу да задовоље захтеве обраде ових компоненти, осигуравајући њихове перформансе и поузданост у екстремним радним условима као што су висока температура и висок притисак.
- Индустрија производње врхунске опреме: За обраду кључних компоненти високопрецизних ЦНЦ алатних машина, као што је обрада лежајева и стубова алатних машина, центар за обраду са сложеним елементима може да заврши вишеслојну обраду ових компоненти, осигуравајући управност, паралелност и друге тачности позиционирања између сваке стране, побољшавајући укупну прецизност склапања и перформансе ЦНЦ алатних машина и промовишући технолошки напредак индустрије производње врхунске опреме.
VI. Закључак
Вертикални обрадни центри играју важну улогу у индустријама као што су производња малих прецизних делова и калупа, са својим предностима практичног стезања и интуитивног отклањања грешака; хоризонтални обрадни центри се широко користе у областима као што су аутомобилска и ваздухопловна индустрија са својим предностима вишеосне обраде, магазина алата великог капацитета и серијске обраде; вишестолни обрадни центри су погодни за серијску или прилагођену производњу у индустријама као што су електроника и електрични апарати, медицински уређаји са својим могућностима онлајн стезања и вишеструког руковања; сложени обрадни центри заузимају важну позицију у врхунским производним областима као што су врхунски калупи, прецизна производња ваздухопловних уређаја са својим вишеслојним обрадама и карактеристикама гаранције високе прецизности. У савременој производњи, у складу са различитим захтевима за обраду делова и сценаријима производње, рационалан избор и примена различитих врста обрадничких центара може у потпуности искористити своје функционалне предности, побољшати ефикасност производње и квалитет производа и промовисати развој производне индустрије ка интелигенцији, високој прецизности и високој ефикасности. У међувремену, са континуираним напретком науке и технологије, функције обрадничких центара ће се наставити побољшавати и проширивати, пружајући снажнију техничку подршку за иновације и унапређење производне индустрије.
Вертикални обрадни центри играју важну улогу у индустријама као што су производња малих прецизних делова и калупа, са својим предностима практичног стезања и интуитивног отклањања грешака; хоризонтални обрадни центри се широко користе у областима као што су аутомобилска и ваздухопловна индустрија са својим предностима вишеосне обраде, магазина алата великог капацитета и серијске обраде; вишестолни обрадни центри су погодни за серијску или прилагођену производњу у индустријама као што су електроника и електрични апарати, медицински уређаји са својим могућностима онлајн стезања и вишеструког руковања; сложени обрадни центри заузимају важну позицију у врхунским производним областима као што су врхунски калупи, прецизна производња ваздухопловних уређаја са својим вишеслојним обрадама и карактеристикама гаранције високе прецизности. У савременој производњи, у складу са различитим захтевима за обраду делова и сценаријима производње, рационалан избор и примена различитих врста обрадничких центара може у потпуности искористити своје функционалне предности, побољшати ефикасност производње и квалитет производа и промовисати развој производне индустрије ка интелигенцији, високој прецизности и високој ефикасности. У међувремену, са континуираним напретком науке и технологије, функције обрадничких центара ће се наставити побољшавати и проширивати, пружајући снажнију техничку подршку за иновације и унапређење производне индустрије.