Wat is een CNC-draaibankmachine?

Vandaag hield ons bedrijf een lezing over CNC-draaibanken，

De technisch directeur van Maxtors CNC vatte de kennis van CNC-draaibanken voor ons samen:

Wat is een CNC-draaibankmachine?

CNC Metaaldraaibankmachine of metaalbewerkingsdraaibankmachine is een grote categorie CNC-draaibanken die zijn ontworpen voor het nauwkeurig bewerken van relatief harde materialen. Ze waren oorspronkelijk ontworpen om metalen te verwerken; met de komst van kunststoffen en andere materialen, en met hun inherente veelzijdigheid, kunnen ze echter ook worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen en een breed scala aan materialen. In bewerkingsjargon, waar de grotere context al wordt begrepen, worden ze meestal gewoon draaibanken genoemd, of anders aangeduid met meer specifieke subtypenamen (toolroom-draaibank, revolverdraaibank, enz.). Deze stijve werktuigmachines verwijderen materiaal van een roterend werkstuk via de (meestal lineaire) bewegingen van verschillende snijgereedschappen, zoals gereedschapsbits en boren.

CNC Metaaldraaibank Machine / CNC-draaicentrum

Computer numeriek bestuurde (CNC) draaibanken vervangen in snel tempo de oudere productiedraaibanken (zoals multispil, enz.) vanwege hun eenvoudige instelling, bediening, herhaalbaarheid en nauwkeurigheid. Een CNC-draaibank is een computergestuurde machine. Hiermee kunnen basisbewerkingen zoals draaien en boren worden uitgevoerd zoals op een conventionele draaibank. Ze zijn ontworpen om moderne hardmetalen gereedschappen te gebruiken en volledig gebruik te maken van moderne processen. Het onderdeel kan worden ontworpen en de gereedschapspaden worden geprogrammeerd door het CAD/CAM-proces of handmatig door de programmeur, en het resulterende bestand kan naar de machine worden geüpload, en eenmaal ingesteld en uitgeprobeerd, zal de machine onderdelen blijven produceren onder af en toe toezicht van een exploitant.

De CNC-metaaldraaibankmachine wordt elektronisch bestuurd via een interface in computermenu-stijl, het programma kan worden gewijzigd en weergegeven op de machine, samen met een gesimuleerd beeld van het proces. De zetter/operator heeft een hoog vaardigheidsniveau nodig om het proces uit te voeren. De kennisbasis is echter breder in vergelijking met de oudere productiemachines, waar grondige kennis van elke machine essentieel werd geacht. Deze machines worden vaak door dezelfde persoon ingesteld en bediend, waarbij de operator een klein aantal machines (cel) zal begeleiden.

Het ontwerp van een metalen draaibankmachine varieert met verschillende fabrikanten, maar ze hebben allemaal enkele gemeenschappelijke elementen. De revolver houdt de gereedschapshouders vast en indexeert ze indien nodig, de spil houdt het werkstuk vast en er zijn sleden die de revolver tegelijkertijd in meerdere assen laten bewegen. De machines zijn vaak volledig omsloten, grotendeels vanwege gezondheids- en veiligheidsproblemen (OH&S).

Met de snelle groei in deze industrie gebruiken verschillende fabrikanten van CNC-draaibanken verschillende gebruikersinterfaces, wat het voor operators soms moeilijk maakt om ermee vertrouwd te raken. Met de komst van goedkope computers, gratis besturingssystemen zoals Linux en open source CNC-software is de instapprijs van CNC-machines sterk gedaald.

CNC horizontaal frezen

CNC horizontale bewerking wordt uitgevoerd met behulp van horizontaal geconfigureerde metalen draaibanken, bewerkingscentra, kottermachines of kotterbanken. De gebruikte apparatuur bestaat typisch uit roterende cilindrische messen die langs vijf assen op en neer bewegen. Deze machines zijn in staat om een ​​verscheidenheid aan vormen, sleuven, gaten en details op een driedimensionaal onderdeel te produceren.

CNC verticaal frezen

Verticaal georiënteerde CNC-machines gebruiken cilindrische frezen op een verticale spilas om invalsneden en geboorde gaten te maken, evenals aangepaste vormen, sleuven en details op driedimensionale onderdelen. Apparatuur die bij dit type frezen wordt gebruikt, omvat verticale draaibanken, verticale bewerkingscentra en 5-assige machines.

Draaibank in Zwitserse stijl / Zwitsers draaicentrum

Een blik in de behuizing van een CNC-draaibank/schroefmachine in Zwitserse stijl

Een draaibank in Zwitserse stijl is een specifiek ontwerp van een draaibank die extreme nauwkeurigheid biedt (soms met toleranties van slechts enkele tienden van een duizendste inch - enkele micrometers). Een draaibank in Zwitserse stijl houdt het werkstuk vast met zowel een spantang als een geleidebus. De spantang zit achter de geleidingsbus en de gereedschappen zitten voor de geleidingsbus, stationair op de Z-as. Om in de lengte langs het onderdeel te snijden, zullen de gereedschappen naar binnen bewegen en zal het materiaal zelf heen en weer bewegen langs de Z-as. Hierdoor kan al het werk worden gedaan op het materiaal in de buurt van de geleidebus, waar het stijver is, waardoor ze ideaal zijn voor het werken aan slanke werkstukken, omdat het onderdeel stevig wordt vastgehouden met weinig kans op doorbuiging of trillingen. Deze stijl van draaibank wordt vaak gebruikt onder CNC-besturing.

De meeste CNC-draaibanken in Zwitserse stijl gebruiken tegenwoordig een of twee hoofdspillen plus een of twee achterste spindels (secundaire spindels). De hoofdspil wordt gebruikt met de geleidebus voor de belangrijkste bewerkingen. De secundaire spil bevindt zich achter het onderdeel, uitgelijnd op de Z-as. In eenvoudige bediening pakt het het onderdeel op wanneer het wordt afgesneden, accepteert het voor tweede bewerkingen en werpt het vervolgens uit in een bak, waardoor een operator elk onderdeel niet handmatig hoeft te veranderen, zoals vaak het geval is bij standaard CNC-draaicentra . Dit maakt ze zeer efficiënt, omdat deze machines in staat zijn tot snelle cyclustijden en eenvoudige onderdelen in één cyclus produceren (dwz er is geen tweede machine nodig om het onderdeel met tweede bewerkingen af ​​te werken), in slechts 10-15 seconden. Dit maakt ze ideaal voor grote productieseries van onderdelen met een kleine diameter.

Draaibanken en Live Tooling in Zwitserse stijl

Omdat veel Zwitserse draaibanken een secundaire spil of 'subspil' hebben, bevatten ze ook 'live tooling'. Actieve gereedschappen zijn roterende snijgereedschappen die onafhankelijk van de spindelmotor(en) worden aangedreven door een kleine motor. Actieve gereedschappen vergroten de complexiteit van componenten die kunnen worden vervaardigd door de Zwitserse draaibank. Het automatisch produceren van een onderdeel met een gat dat loodrecht op de hoofdas is geboord (de rotatie-as van de spindels) is zeer economisch met live tooling, en evenzo oneconomisch als het wordt uitgevoerd als een secundaire bewerking nadat de bewerking door de metalen draaibank is voltooid . Een 'secundaire bewerking' is een bewerking waarbij een gedeeltelijk voltooid onderdeel in een tweede machine moet worden vastgezet om het fabricageproces te voltooien. In het algemeen gebruikt geavanceerde CAD/CAM-software naast de hoofdassen ook live-tools, zodat de meeste onderdelen die door een CAD-systeem kunnen worden getekend, ook daadwerkelijk kunnen worden vervaardigd door de machines die door de CAD/CAM-software worden ondersteund.

Combinatiedraaibank / 3-in-1 machine

Een combinatiedraaibank, vaak bekend als een 3-in-1-machine, introduceert boor- of freesbewerkingen in het ontwerp van de draaibank. Deze machines hebben een freeskolom die boven het bed van de draaibank uitsteekt en ze gebruiken de slede en de topslide als de X- en Y-assen voor de freeskolom. De naam 3-in-1 komt van het idee om een ​​draaibank, freesmachine en kolomboormachine in één betaalbare werktuigmachine te hebben. Deze zijn exclusief voor de hobbyisten- en MRO-markten, omdat ze onvermijdelijk gepaard gaan met compromissen in grootte, functies, stijfheid en precisie om betaalbaar te blijven. Desalniettemin voldoen ze redelijk goed aan de vraag van hun niche en zijn ze in staat tot hoge nauwkeurigheid als ze voldoende tijd en vaardigheid hebben. Ze kunnen worden aangetroffen in kleinere, niet-machinegerichte bedrijven waar af en toe een klein onderdeel moet worden bewerkt, vooral waar de veeleisende toleranties van dure gereedschapsmachines, behalve dat ze onbetaalbaar zijn, vanuit technisch oogpunt te veel zouden zijn voor de toepassing.

CNC metalen draaibank machine, Mini-draaibanken en micro-draaibanken zijn miniatuurversies van een universele draaibank (motordraaibank). Ze verwerken doorgaans alleen werk met een diameter van 3 tot 7 inch (76 tot 178 mm) (met andere woorden, een straal van 38 tot 89 mm). Het zijn kleine en betaalbare draaibanken voor de thuiswerkplaats of MRO-winkel. Voor deze machines gelden dezelfde voor- en nadelen als eerder uitgelegd bij 3-in-1 machines.

Zoals elders in de Engelstalige spelling wordt gevonden, is er variatie in de vormgeving van de voorvoegsels in de namen van deze machines. Ze zijn afwisselend vormgegeven als mini-draaibank, mini-draaibank en mini-draaibank en als micro-draaibank, micro-draaibank en micro-draaibank.

Rem draaibank

Een draaibank gespecialiseerd voor het vernieuwen van remtrommels en -schijven in auto- of vrachtwagengarages.

Wiel draaibank

Wieldraaibanken zijn machines die worden gebruikt om de wielen van treinwagons te vervaardigen en opnieuw op te duiken. Wanneer wielen door overmatig gebruik versleten raken of beschadigd raken, kan dit gereedschap worden gebruikt om het wiel van de treinwagon opnieuw te snijden en te herstellen. Er zijn een aantal verschillende wieldraaibanken beschikbaar, waaronder variaties onder de vloer voor het opnieuw bedekken van wielen die nog aan de treinwagon zijn bevestigd, draagbare typen die gemakkelijk kunnen worden vervoerd voor noodwielreparaties, en CNC-versies die computergebaseerde besturingssystemen gebruiken om de wielreparatie te voltooien .

pit draaibank

Een draaibank voor grote diameter, hoewel kort werk, gebouwd over een uitsparing in de vloer om het onderste deel van het werkstuk door te laten, zodat de koelsten op heuphoogte van de draaier kunnen staan. Een voorbeeld is te zien in het London Science Museum, Kensington.

Verticale draaibank

Voor nog grotere diameters en zwaardere werkzaamheden, zoals drukvaten of scheepsmotoren, wordt de draaibank gedraaid zodat deze de vorm aanneemt van een draaischijf waarop onderdelen worden geplaatst. Deze oriëntatie is minder handig voor de operator, maar maakt het gemakkelijker om grote onderdelen te ondersteunen. In de grootste is de draaitafel gelijk met de vloer geïnstalleerd, met de kop eronder verzonken, om het laden en lossen van werkstukken te vergemakkelijken.

Omdat toegang voor operators minder een probleem is, zijn CNC verticale draaimachines populairder dan handmatige verticale draaibanken.

Olie land draaibank

Gespecialiseerde draaibanken voor het bewerken van lange werkstukken zoals segmenten van boorstrengen. Olielanddraaibanken zijn uitgerust met holle spindels met grote boring, een tweede spankop aan de andere kant van de kop, en vaak buitenboordsteunen voor het ondersteunen van lange werkstukken.

Voedingsmechanismen

Er bestaan ​​verschillende toevoermechanismen om materiaal met een bepaalde snelheid in een draaibank te voeren. Het doel van deze mechanismen is om een ​​deel van het productieproces te automatiseren met als einddoel verbetering van de productiviteit.

Staafaanvoer

Een staafaanvoer voert een enkel stuk staafmateriaal in de snijmachine. Terwijl elk onderdeel wordt bewerkt, maakt het snijgereedschap een laatste snede om het onderdeel van het stafmateriaal te scheiden, en de feeder blijft de staaf voeden voor het volgende onderdeel, waardoor de machine continu kan blijven werken. Er zijn twee soorten staaftoevoeren die worden gebruikt bij het bewerken van draaibanken: hydrodynamische staaftoevoeren, die het staafmateriaal in een reeks kanalen laten rusten terwijl ze aan de boven- en onderkant van de staaf worden vastgeklemd, en hydrostatische staaftoevoeren, die het staafmateriaal in een toevoerbuis met olie onder druk.[9]

Staaflader

Een staaflader is een variatie op het staafaanvoerconcept doordat meerdere stukken staafmateriaal in een trechter kunnen worden gevoerd en de lader elk stuk indien nodig toevoert.