Análise das funcións e as industrias aplicables dos centros de mecanizado
I. Introdución
Os centros de mecanizado, como equipos clave na fabricación moderna, son coñecidos pola súa alta precisión, alta eficiencia e multifuncionalidade. Integran varios procesos de mecanizado e son capaces de completar o mecanizado multiproceso de pezas complexas nunha soa fixación, reducindo significativamente o tempo de resposta das pezas entre diferentes máquinas-ferramenta e os erros de fixación, e mellorando notablemente a precisión do mecanizado e a eficiencia da produción. Os diferentes tipos de centros de mecanizado, como os centros de mecanizado verticais, os centros de mecanizado horizontais, os centros de mecanizado multimesa e os centros de mecanizado compostos, teñen as súas propias características estruturais e vantaxes funcionais únicas, que son axeitadas para o mecanizado de diferentes tipos de pezas e os requisitos de diferentes escenarios de produción. Unha comprensión profunda das características funcionais destes centros de mecanizado é de gran importancia para a selección e aplicación racionais dos centros de mecanizado para mellorar o nivel de produción e a calidade do produto da industria manufactureira.
Os centros de mecanizado, como equipos clave na fabricación moderna, son coñecidos pola súa alta precisión, alta eficiencia e multifuncionalidade. Integran varios procesos de mecanizado e son capaces de completar o mecanizado multiproceso de pezas complexas nunha soa fixación, reducindo significativamente o tempo de resposta das pezas entre diferentes máquinas-ferramenta e os erros de fixación, e mellorando notablemente a precisión do mecanizado e a eficiencia da produción. Os diferentes tipos de centros de mecanizado, como os centros de mecanizado verticais, os centros de mecanizado horizontais, os centros de mecanizado multimesa e os centros de mecanizado compostos, teñen as súas propias características estruturais e vantaxes funcionais únicas, que son axeitadas para o mecanizado de diferentes tipos de pezas e os requisitos de diferentes escenarios de produción. Unha comprensión profunda das características funcionais destes centros de mecanizado é de gran importancia para a selección e aplicación racionais dos centros de mecanizado para mellorar o nivel de produción e a calidade do produto da industria manufactureira.
II. Centros de mecanizado vertical
(A) Características funcionais
- Capacidade de mecanizado multiproceso
O fuso está disposto verticalmente e pode completar varios procesos de mecanizado como fresado, mandrinado, perforación, roscado e roscado. Ten polo menos tres eixes de dobre articulación e, xeralmente, pode lograr unha articulación de tres eixes. Algúns modelos de gama alta poden incluso realizar un control de cinco eixes e seis eixes, o que pode cumprir os requisitos de procesamento de superficies e contornos curvos relativamente complexos. Por exemplo, na fabricación de moldes, durante o proceso de fresado da cavidade do molde, pódese conseguir unha formación de superficies curvas de alta precisión mediante unha articulación multieixe. - Vantaxes na fixación e depuración
- Suxeición cómoda: as pezas pódense suxeitar e colocar facilmente, e pódense usar accesorios comúns como alicates de mandíbula plana, placas de presión, cabezales divisores e mesas rotatorias. Para pezas pequenas con formas regulares ou irregulares, os alicates de mandíbula plana poden fixalas rapidamente, facilitando o procesamento por lotes.
- Depuración intuitiva: A traxectoria de movemento da ferramenta de corte é doada de observar. Durante a depuración do programa, os operadores poden ver intuitivamente a traxectoria de movemento da ferramenta de corte, o que resulta conveniente para unha inspección e medición oportunas. Se se atopa algún problema, a máquina pode deterse inmediatamente para o seu procesamento ou o programa pode modificarse. Por exemplo, ao mecanizar o contorno dunha nova peza, os erros poden detectarse rapidamente observando visualmente se a traxectoria da ferramenta de corte é coherente coa traxectoria predefinida.
- Boa refrixeración e eliminación de virutas
- Refrixeración eficiente: As condicións de refrixeración son fáciles de establecer e o refrixerante pode chegar directamente á ferramenta de corte e á superficie de mecanizado, o que reduce eficazmente o desgaste da ferramenta e a temperatura de mecanizado da peza de traballo, e mellora a calidade da superficie do mecanizado. Ao cortar materiais metálicos, un subministro suficiente de refrixerante pode reducir a deformación térmica da ferramenta de corte e garantir a precisión do mecanizado.
- Eliminación suave de lascas: As lascas son fáciles de eliminar e caer. Debido ao efecto da gravidade, as lascas caen de forma natural, evitando que as lascas raien a superficie mecanizada. Isto é especialmente axeitado para o mecanizado de materiais metálicos máis brandos como o aluminio e o cobre, evitando que os residuos de lascas afecten o acabado da superficie.
(B) Industrias aplicables
- Industria de mecanizado de maquinaria de precisión: como a fabricación de pequenos compoñentes de precisión, incluíndo pezas de reloxos, pezas estruturais en miniatura de dispositivos electrónicos, etc. A súa capacidade de mecanizado de alta precisión e as súas cómodas características de fixación e depuración poden cumprir os complexos requisitos de mecanizado destas pequenas pezas e garantir a precisión dimensional e a calidade da superficie.
- Industria da fabricación de moldes: Para o mecanizado das cavidades e núcleos de moldes pequenos, os centros de mecanizado verticais poden realizar de forma flexible operacións como o fresado e a perforación. Coa axuda da función de enlace multieixe, pódese realizar o mecanizado de superficies curvas de moldes complexas, mellorando a precisión de fabricación e a eficiencia de produción dos moldes e reducindo o custo de fabricación dos moldes.
- Campo da educación e da investigación científica: Nos laboratorios dos estudantes de enxeñaría mecánica en facultades e universidades ou institucións de investigación científica, os centros de mecanizado verticais úsanse a miúdo para demostracións de ensino e experimentos de mecanizado de pezas en proxectos de investigación científica debido ao seu funcionamento relativamente intuitivo e á súa estrutura relativamente sinxela, o que axuda aos estudantes e investigadores científicos a familiarizarse co funcionamento e os procesos de mecanizado dos centros de mecanizado.
III. Centros de mecanizado horizontais
(A) Características funcionais
- Mecanizado multieixe e alta precisión
O fuso está colocado horizontalmente e xeralmente ten de tres a cinco eixes de coordenadas, a miúdo equipado cun eixe rotatorio ou unha mesa rotatoria, que pode lograr o mecanizado multicara. Por exemplo, ao mecanizar pezas tipo caixa, a través da mesa rotatoria, o fresado, a perforación, a perforación, o roscado, etc., pódense realizar secuencialmente nas catro caras laterais, garantindo a precisión posicional entre cada cara. A súa precisión de posicionamento pode alcanzar os 10 μm - 20 μm, a velocidade do fuso está dentro de 10 - 10000 r/min e a resolución mínima é xeralmente de 1 μm, o que pode cumprir os requisitos de mecanizado de pezas de alta precisión. - Cargador de ferramentas de gran capacidade
A capacidade do almacén de ferramentas é xeralmente grande, e algúns poden almacenar centos de ferramentas de corte. Isto permite o mecanizado de pezas complexas sen cambios frecuentes de ferramenta, o que reduce o tempo auxiliar de mecanizado e mellora a eficiencia da produción. Por exemplo, no mecanizado de compoñentes aeroespaciais, poden requirirse varios tipos e especificacións de ferramentas de corte, e un almacén de ferramentas de gran capacidade pode garantir a continuidade do proceso de mecanizado. - Vantaxes no mecanizado por lotes
Para pezas tipo caixa producidas por lotes, sempre que se fixen unha vez na mesa rotatoria, pódense mecanizar varias caras e, para os casos nos que os requisitos de tolerancia posicional, como o paralelismo entre os sistemas de orificios, a perpendicularidade entre os orificios e as caras finais, sexan relativamente altos, é doado garantir a precisión do mecanizado. Debido á depuración do programa relativamente complexa, canto maior sexa o número de pezas mecanizadas, menor será o tempo medio que cada peza ocupa na máquina ferramenta, polo que é axeitado para o mecanizado por lotes. Por exemplo, na produción de bloques de motor de automóbiles, o uso de centros de mecanizado horizontais pode mellorar significativamente a eficiencia da produción, garantindo ao mesmo tempo a calidade.
(B) Industrias aplicables
- Industria da fabricación de automóbiles: A mecanización de pezas tipo caixa, como bloques de motor e culatas, é unha aplicación típica dos centros de mecanizado horizontais. Estas pezas teñen estruturas complexas, con numerosos sistemas de orificios e planos para mecanizar, e requisitos extremadamente altos de precisión posicional. A capacidade de mecanizado multicara e as características de alta precisión dos centros de mecanizado horizontais poden cumprir ben os requisitos de produción e garantir o rendemento e a fiabilidade dos motores dos automóbiles.
- Industria aeroespacial: compoñentes como a carcasa do motor e o tren de aterraxe dos motores aeroespaciais teñen formas complexas e requisitos estritos en canto á velocidade de eliminación de material, a precisión do mecanizado e a calidade da superficie. O almacén de ferramentas de gran capacidade e a capacidade de mecanizado de alta precisión dos centros de mecanizado horizontais poden afrontar os desafíos de mecanizado de diferentes materiais (como aliaxes de titanio, aliaxes de aluminio, etc.), garantindo que a calidade e o rendemento dos compoñentes aeroespaciais cumpran con altos estándares.
- Industria de fabricación de maquinaria pesada: como o mecanizado de pezas grandes tipo caixa, como caixas redutoras e bancadas de máquinas-ferramenta. Estas pezas teñen un gran volume e un peso considerable. A disposición horizontal do fuso e a potente capacidade de corte dos centros de mecanizado horizontais permiten mecanizalas de forma estable, garantindo a precisión dimensional e a calidade superficial das pezas, cumprindo os requisitos de montaxe e uso da maquinaria pesada.
IV. Centros de mecanizado de mesa múltiple
(A) Características funcionais
- Fixación e mecanizado en liña de varias mesas
Ten máis de dúas mesas de traballo substituíbles e o intercambio de mesas de traballo realízase a través de pistas de transporte. Durante o proceso de mecanizado, pódese realizar unha fixación en liña, é dicir, o mecanizado e a carga e descarga de pezas realízanse simultaneamente. Por exemplo, ao mecanizar un lote das mesmas pezas ou de diferentes, cando se mecaniza a peza nunha mesa de traballo, as outras mesas de traballo poden realizar a carga e descarga de pezas e o traballo de preparación, mellorando considerablemente a taxa de utilización da máquina-ferramenta e a eficiencia da produción. - Sistema de control avanzado e almacén de ferramentas de gran capacidade
Adopta un sistema CNC avanzado con alta velocidade de computación e gran capacidade de memoria, que pode xestionar tarefas de mecanizado complexas e a lóxica de control de varias mesas. Ao mesmo tempo, o almacén de ferramentas ten unha gran capacidade para satisfacer os diversos requisitos das ferramentas ao mecanizar diferentes pezas. A súa estrutura é complexa e a máquina ferramenta ocupa unha gran área para acomodar varias mesas de traballo e os mecanismos de transferencia relacionados.
(B) Industrias aplicables
- Industria da electrónica e dos electrodomésticos: Para a produción por lotes de carcasas e pezas estruturais dalgúns produtos electrónicos pequenos, os centros de mecanizado multimesa poden cambiar rapidamente diferentes tarefas de mecanizado para satisfacer os requisitos de mecanizado de diferentes modelos de produtos. Por exemplo, no mecanizado de carcasas de teléfonos móbiles, radiadores de ordenadores e outros compoñentes, mediante o traballo coordinado da multimesa, mellórase a eficiencia da produción para satisfacer a demanda do mercado para a rápida renovación dos produtos electrónicos.
- Industria de dispositivos médicos: Os compoñentes de dispositivos médicos adoitan ter unha gran variedade e requisitos de alta precisión. Os centros de mecanizado de mesas múltiples poden mecanizar diferentes tipos de pezas de dispositivos médicos no mesmo dispositivo, como as asas e as pezas articulares dos instrumentos cirúrxicos. Mediante a fixación en liña e un sistema de control avanzado, garántese a precisión e a consistencia do mecanizado das pezas, mellorando a calidade e a eficiencia da produción dos dispositivos médicos.
- Industria de mecanizado de maquinaria personalizada: Para a produción en lotes pequenos dalgúns produtos personalizados, os centros de mecanizado de mesas múltiples poden responder con flexibilidade. Por exemplo, para pezas personalizadas mecanicamente segundo os requisitos especiais do cliente, cada pedido pode non ter unha gran cantidade, senón unha variedade diversa. Os centros de mecanizado de mesas múltiples poden axustar rapidamente o proceso de mecanizado e o método de fixación, reducindo o custo de produción e acurtando o ciclo de produción, garantindo ao mesmo tempo a calidade.
V. Centros de mecanizado compostos
(A) Características funcionais
- Mecanizado multiface e garantía de alta precisión
Despois dunha única fixación da peza, pódense mecanizar varias caras. O centro de mecanizado común de cinco caras pode completar o mecanizado de cinco caras excepto a cara inferior de montaxe despois dunha única fixación, tendo as funcións dos centros de mecanizado verticais e horizontais. Durante o proceso de mecanizado, a tolerancia posicional da peza pode garantirse eficazmente, evitando a acumulación de erros causada por múltiples fixacións. Por exemplo, ao mecanizar algúns compoñentes aeroespaciais con formas complexas e múltiples caras de mecanizado, o centro de mecanizado composto pode completar múltiples procesos de mecanizado como fresado, mandrinado e perforación en múltiples caras nunha única fixación, garantindo a precisión posicional relativa entre cada cara. - Realización multifunción por rotación do fuso ou da mesa
Unha forma é que o fuso xira nun ángulo correspondente para converterse nun centro de mecanizado vertical ou horizontal; a outra é que a mesa xira coa peza mentres o fuso non cambia a súa dirección para lograr o mecanizado de cinco caras. Este deseño multifunción permite que o mecanizado composto 中心 se adapte a pezas con diferentes formas e requisitos de mecanizado, pero tamén leva a unha estrutura complexa e a un custo elevado.
(B) Industrias aplicables
- Industria de fabricación de moldes de alta gama: Para algúns moldes de paneis de automóbiles grandes e complexos ou moldes de inxección de precisión, o centro de mecanizado composto pode completar o mecanizado de alta precisión de múltiples caras do molde nunha soa fixación, incluíndo o mecanizado de cavidades, núcleos e varias características nos laterais, mellorando a precisión de fabricación e a calidade xeral do molde, reducindo o traballo de axuste durante a montaxe do molde e acurtando o ciclo de fabricación do molde.
- Campo da fabricación de precisión aeroespacial: Os compoñentes clave, como as palas e os impulsores dos motores aeroespaciais, teñen formas complexas e requisitos extremadamente altos de precisión e calidade superficial. As capacidades de mecanizado multiface e de garantía de alta precisión do centro de mecanizado composto poden cumprir os requisitos de mecanizado destes compoñentes, garantindo o seu rendemento e fiabilidade en condicións de traballo extremas, como altas temperaturas e altas presións.
- Industria de fabricación de equipos de alta gama: Para o mecanizado de compoñentes clave de máquinas-ferramenta CNC de alta precisión, como o mecanizado de bancadas e columnas de máquinas-ferramenta, o centro de mecanizado composto pode completar o mecanizado multicara destes compoñentes, garantindo a perpendicularidade, o paralelismo e outras precisións posicionais entre cada cara, mellorando a precisión e o rendemento xerais da montaxe das máquinas-ferramenta CNC e promovendo o progreso tecnolóxico da industria de fabricación de equipos de alta gama.
VI. Conclusión
Os centros de mecanizado vertical desempeñan un papel importante en industrias como as de pezas de precisión pequenas e a fabricación de moldes coas súas vantaxes de fixación cómoda e depuración intuitiva; os centros de mecanizado horizontal úsanse amplamente en campos como o automobilístico e o aeroespacial coas súas vantaxes de mecanizado multieixe, almacén de ferramentas de gran capacidade e mecanizado por lotes; os centros de mecanizado multimesa son axeitados para a produción por lotes ou personalizada en industrias como a electrónica e os electrodomésticos, os dispositivos médicos coas súas capacidades de fixación en liña e manexo multitarefa; os centros de mecanizado composto ocupan unha posición importante en campos de fabricación de alta gama como os moldes de alta gama, a fabricación de precisión aeroespacial coas súas características de mecanizado multiface e garantía de alta precisión. Na fabricación moderna, segundo os diferentes requisitos de mecanizado de pezas e escenarios de produción, a selección e aplicación racionais de diferentes tipos de centros de mecanizado poden exercer plenamente as súas vantaxes funcionais, mellorar a eficiencia da produción e a calidade do produto e promover o desenvolvemento da industria manufacturera cara á intelixencia, a alta precisión e a alta eficiencia. Mentres tanto, co progreso continuo da ciencia e a tecnoloxía, as funcións dos centros de mecanizado continuarán mellorando e ampliando, proporcionando un soporte técnico máis potente para a innovación e a actualización da industria manufacturera.
Os centros de mecanizado vertical desempeñan un papel importante en industrias como as de pezas de precisión pequenas e a fabricación de moldes coas súas vantaxes de fixación cómoda e depuración intuitiva; os centros de mecanizado horizontal úsanse amplamente en campos como o automobilístico e o aeroespacial coas súas vantaxes de mecanizado multieixe, almacén de ferramentas de gran capacidade e mecanizado por lotes; os centros de mecanizado multimesa son axeitados para a produción por lotes ou personalizada en industrias como a electrónica e os electrodomésticos, os dispositivos médicos coas súas capacidades de fixación en liña e manexo multitarefa; os centros de mecanizado composto ocupan unha posición importante en campos de fabricación de alta gama como os moldes de alta gama, a fabricación de precisión aeroespacial coas súas características de mecanizado multiface e garantía de alta precisión. Na fabricación moderna, segundo os diferentes requisitos de mecanizado de pezas e escenarios de produción, a selección e aplicación racionais de diferentes tipos de centros de mecanizado poden exercer plenamente as súas vantaxes funcionais, mellorar a eficiencia da produción e a calidade do produto e promover o desenvolvemento da industria manufacturera cara á intelixencia, a alta precisión e a alta eficiencia. Mentres tanto, co progreso continuo da ciencia e a tecnoloxía, as funcións dos centros de mecanizado continuarán mellorando e ampliando, proporcionando un soporte técnico máis potente para a innovación e a actualización da industria manufacturera.