Wat is een CNC-draaibankmachine? Definitie, belangrijkste componenten, typen en toepassingen

Een staalservicecentrum dat 600 identieke assen nodig heeft, elk gedraaid tot een diametertolerantie van ±0,01 mm, staat voor een eenvoudige beslissing: vertrouw op het oordeel van verschillende bekwame machinisten en accepteer de variatie van onderdeel tot onderdeel, of plaats de klus op een CNC-draaibank en laat een programma de maat gedurende de hele dienst vasthouden. Het korte antwoord op de vraag is dit: een CNC-draaibank is een computergestuurde draaimachine die een werkstuk rond zijn eigen as draait, terwijl een vast snijgereedschap geprogrammeerde paden volgt om materiaal te verwijderen. Die opstelling, een roterend deel en een stationair gereedschap, staat bekend als draaien, en het blijft de meest efficiënte manier om ronde componenten te produceren zoals assen, schijven, bussen, hulzen en, in de zware industrie, walsrollen die enkele tonnen wegen.

Wat is precies een CNC-draaibankmachine?

CNC staat voor Computer Numerieke Controlee. Op een draaibank wordt het werkstuk in een klauwplaat of spantang op de spil geklemd en met een geprogrammeerde snelheid rondgedraaid, terwijl het snijgereedschap langs twee primaire assen wordt gevoerd: X, die de diameter regelt, en Z, die de lengte regelt. De machine voert een onderdeelprogramma uit, meestal geschreven in G-code, en servomotoren met positiefeedback verplaatsen het gereedschap naar coördinaten die zijn opgelost tot op honderdsten of zelfs duizendsten van een millimeter.

Het bepalende detail is wat roteert. Op een draaibank draait het werkstuk; op een freesmachine draait het gereedschap. Deze verdeeldheid verklaart waarom draaibanken de markt voor ronde onderdelen bezitten en molens de prismatische onderdelen domineren. Moderne machines vervagen de grens een beetje: door live gereedschap en een C-as aan de spil toe te voegen, ontstaat een frees-draai-draaibank die dwarsgaten kan boren, platte vlakken kan frezen en zeskantige profielen kan frezen zonder het onderdeel uit de spantang te verwijderen.

De technologie zelf is volwassen. Numerieke controle ontstond in de jaren vijftig en computercontrole verspreidde zich in de jaren zeventig en tachtig; Wat sindsdien is veranderd, zijn de kosten, de bruikbaarheid van de controle en de betrouwbaarheid van feedbackcomponenten. Het resultaat is dat winkels van vrijwel elke omvang nu urenlang op CNC-draaibanken draaien, waarbij één operator meerdere machines in de gaten houdt.

De belangrijkste componenten, onderdeel voor onderdeel

Elke CNC-draaibank, van een compacte benchtop-unit tot een roldraaibank van dertig ton, wordt samengesteld uit dezelfde kerngroepen:

• Kop: herbergt de spil, aandrijfmotor en tandwieloverbrenging; de hier gemonteerde spantang grijpt het werkstuk vast
  • Spindelboring: maakt het mogelijk om lang staafmateriaal door te voeren voor werk met staafvoeding
  • Chuck-kaken: klem een staaf vast aan de buitendiameter, of een ring aan de boring wanneer deze omgekeerd is
• Bed en geleidingen: de structurele ruggengraat; De stijfheid bepaalt hier hoe zwaar een snede de machine zal verdragen
  • Schuin bed: spanen vallen uit de werkzone; gebruikelijk op snelle, middelgrote draaibanken
  • Plat bed: de traditionele indeling die nog steeds de voorkeur geniet op grote, zware machines
• Slede en dwarsslede: draag de gereedschapspaal of revolver, die verschillende gereedschappen automatisch in de snijpositie indexeert
• Losse kop: ondersteunt het vrije uiteinde van lange of slanke werkstukken om doorbuiging te voorkomen
• CNC-besturingseenheid: leest het programma, interpoleert het gereedschapspad en stuurt de servomotoren aan
• Koelsysteem en spaanbehandeling: spoelt hitte en spanen uit de snijzone

Bewerkingen die een CNC-draaibank uitvoert

Eén machine kan het meeste draaiwerk aan, omdat de revolver automatisch van gereedschap wisselt en de sledes elk geprogrammeerd pad kunnen volgen. De standaardbewerkingen zijn:

1. Recht en conisch draaien: het verkleinen van de buitendiameter langs een cilinder of een gecontroleerde hoek
2. Geconfronteerd: het snijden van vlakke oppervlakken haaks op de as, meestal aan de uiteinden van het onderdeel
3. Boren en kotteren: interne gaten op de hartlijn van de spil maken en vergroten
4. Groeven en afsteken: smalle kanalen snijden of het afgewerkte onderdeel van de staaf scheiden
5. Draadsnijden: éénpuntssnijden van binnen- en buitendraad met een gedefinieerde spoed
6. Opruwen: een grippatroon in handgrepen, fittingen en doornen drukken
7. Contourdraaien: het volgen van een geprogrammeerd profiel, zo ontstaan kronen, radii en complexe rolgroeven

Soorten CNC-draaibanken en hoe ze verschillen

Kies op aantal assen

Een 2-assige draaibank, die alleen X en Z beweegt, kan het merendeel van de draaiklussen aan. Door het toevoegen van live gereedschap en een C-as ontstaat een 3-assige frees-draaimachine die kruisboren en frezen mogelijk maakt. Een subspil verplaatst het onderdeel naar een tweede spil voor achterwaartse bewerking, en configuraties met vier of meer assen maken gelijktijdig snijden met meerdere gereedschappen bij groot werk mogelijk.

Horizontaal of verticaal

Horizontale draaibanken zijn de standaardindeling. Verticale draaibanken, waarbij de spil naar boven wijst en het onderdeel plat op een draaitafel ligt, zijn geschikt voor grote, zware schijven zoals flenzen, vliegwielen en remschijven, omdat de zwaartekracht het onderdeel op zijn plaats houdt in plaats van het volledige gewicht op de klauwplaat te hangen.

Platforms voor zwaar gebruik en speciale doeleinden

Aan de zware kant worden machines rond het werkstuk gebouwd in plaats van rond de catalogus. Zware horizontale draaibanken combineren schommels gemeten in de honderden millimeters met afstanden tussen de middelpunten van 3.500 mm en meer, massieve gegoten bedden en stevige steunen die werkstukken dragen die enkele tonnen wegen. Machines in deze klasse bestaan ​​omdat een standaarddraaibank, hoe nauwkeurig ook, nooit stijf genoeg was voor de sneden die grote smeedstukken vereisen.

Zware CNC-roldraaibank Technische parameters Bekijk Product →

CNC-draaibank versus handmatige draaibank

Het praktische verschil zit hem in de herhaalbaarheid en in de waarde ervan: een handmatige draaibank beloont de handen van de operator, terwijl een CNC-draaibank het programma en de stijfheid van de machine beloont. Als vuistregel voor algemeen staalwerk geldt dat vakkundig handmatig draaien ongeveer ±0,05 mm aanhoudt, terwijl een gezonde CNC-draaibank ±0,01 mm of beter vasthoudt en dit op onderdeelnummer 600 net zo getrouw herhaalt als op onderdeelnummer 1.

Waar heavy-duty CNC-draaibanken hun geld verdienen: rolbewerking

Staalwalserijen laten zien wat een productiedraaibank moet hebben om te overleven. Werkrollen en reserverollen verliezen hun diameter en ontwikkelen slijtagepatronen die volgens schema moeten worden vervangen. Wapeningswalsen hebben halvemaanvormige groeven en ribcontouren die bij slijtage nauwkeurig opnieuw moeten worden gesneden, en walsdraadmolens draaien rolringen die een consistente diameter over het gehele ringvlak nodig hebben.

Niets van dit alles lijkt op het draaien van een banenwinkel. Deze werkstukken zijn lang, zwaar en moeilijk te bewerken, en ze stellen elke machine met een licht bed bloot. Daarom bestaan ​​er überhaupt rolspecifieke CNC-draaibanken: versterkte bedden, extra grote schommels, stabiele steunen gewaardeerd in tonnen, en bedieningselementen die zijn afgestemd op grote diameters en langzame, krachtige sneden. Een speciaal gebouwde CNC-roldraaibank is geconfigureerd voor precies deze taakcyclus, en kopers die speciale machines voor rolringen vergelijken kunnen beginnen met de redenen waarom een ​​CNC-rollenringdraaibank zijn eigen categorie heeft verdiend.

Hoog rendement CNC-roldraaibank Technische parameters Bekijk Product →

Wanneer hetzelfde werkstuk ook gefreesde groeven nodig heeft in plaats van puur draaien, snijden gecombineerde wals-walsplatforms beide functies in één opstelling, wat belangrijk is omdat het opnieuw opspannen van een rol van meerdere ton tussen bewerkingen zowel nauwkeurigheid als tijd in gevaar brengt.

Wat u moet controleren voordat u koopt

Specificaties betekenen alleen iets als ze op uw onderdelen zijn afgestemd. Werk de checklist in deze volgorde af:

1. Zwaai over bed en afstand tussen de middelpunten: de grootste diameter en lengte die de machine fysiek kan accepteren, vergeleken met uw grootste huidige en geplande werkstuk
2. Spindelboring en klauwplaatgrootte: staafcapaciteit voor doorspindelwerk en bekbereik voor klauwplaatwerk
3. Stijfheid: machinegewicht en bedconstructie zijn eerlijke indicatoren; een zware gegoten basis absorbeert de trillingen van diepe sneden
4. Nauwkeurigheid: vraag naar positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid als afzonderlijke cijfers, en vraag hoe deze zijn getest
5. Spiltoerental en koppel: hoge snelheid zorgt voor een fijne afwerking, terwijl koppel bij lage snelheid zware sneden op grote diameters mogelijk maakt
6. Besturingssysteem: bevestig gedocumenteerde programmering, CAM-compatibiliteit en serviceondersteuning in uw regio
7. Reserveonderdelen en service: bevestig de beschikbaarheid van reserveonderdelen voordat u ondertekent, omdat slijtageonderdelen zoals spanklauwen, afdichtingen en wegafdekkingen jaren later de inzetbaarheid bepalen

Veiligheid hoort op dezelfde lijst. Volledige bewaking, vergrendelde deuren en getrainde operators moeten onderdeel zijn van de aankoop en geen bijzaak zijn, en kopers van rolmachines kunnen bekijken hoe ze de bedrijfsveiligheid van CNC-rollendraaibanken kunnen verbeteren voordat ze een zware machine in gebruik nemen.

Dezelfde redenering geldt wanneer één onderdeel zowel moet worden gedraaid als gefreesd. Een precisie-wals-walsdraaibank die beide bewerkingen in één enkele opstelling uitvoert, elimineert het uitlijningsrisico dat gepaard gaat met het verplaatsen van een zwaar onderdeel tussen machines, en betaalt het prijsverschil vaak binnen het eerste jaar terug door minder handling en minder afgekeurde onderdelen.

De onderste regel

Een CNC-draaibankmachine bestaat uit drie dingen die samenwerken: een spil die het werk ronddraait, servoaangedreven sledes die stilstaande gereedschappen positioneren zonder drift, en een besturing die het geprogrammeerde pad van het eerste tot het laatste onderdeel vasthoudt. Kies een 2-assige machine voor eenvoudige ronde onderdelen, voeg live-gereedschap toe wanneer de kenmerken zich vermenigvuldigen, en stap over op heavy-duty, rolspecifieke platforms wanneer de onderdelen tonnen wegen en de toleranties nog steeds in honderdsten van een millimeter worden aangegeven. Pas eerst de machine aan het werkstuk aan en vervolgens de brochure, en de investering zal zichzelf terugverdienen in batches die elke keer even groot uit de machine komen.