CNC център – вертикален, хоризонтален или портален?

CNC обработващият център позволява фрезоване, пробиване, нарязване на резба и обработка на сложни детайли при едно закрепване. Изборът на подходяща машина оказва пряко влияние върху точността, производителността, единичната себестойност на детайла и организацията на цялото производство. Най-често се сравняват три решения: вертикален CNC център, хоризонтален CNC център и портален CNC център.

Всеки тип машина има различно приложение. Вертикалният модел е най-универсален и популярен в работилниците и производствените цехове. Хоризонталният център се използва за серийна обработка на детайли от много страни. Портовият център е предназначен за големи, тежки и дълги елементи, които не могат да се обработват удобно на класически вертикален център.

Вертикален CNC център – най-универсалният избор

При вертикалния център с ЦПУ шпинделът е разположен вертикално спрямо работната маса. Инструментът работи отгоре, а детайлът се закрепва върху масата. Тази конструкция е лесна за експлоатация, добре позната на операторите и сравнително лесна за внедряване в производството.

Това е най-честият избор за фирми, които произвеждат различни детайли: плочи, корпуси, форми, машини, дръжки, алуминиеви и стоманени елементи. Вертикалният център се справя добре при фрезоване на повърхности, джобове, канали, отвори и резби.

Предимството е добрата видимост на зоната на обработка. Операторът лесно контролира закрепването, инструмента и хода на програмата. Машината обикновено заема и по-малко място от хоризонтален или портален център със сходно работно поле, поради което се справя добре в цехове с ограничена площ на халето.

Кога да изберем вертикален център с ЦПУ?

• производството е разнообразно,
• детайлите са с малки или средни размери,
• фирмата произвежда малки и средни серии,
• универсалността на машината е важна,
• заводът се нуждае от добро съотношение между цена и възможности.

Ограничение може да бъде отстраняването на стружките. При дълбоки джобове и интензивна обработка стружките могат да се натрупват върху детайла. Това изисква подходящо охлаждане, транспортьор за стружки, продухване или технологични паузи. При много голям брой сходни детайли вертикалният център може да бъде по-малко ефективен от хоризонталния център с палетизация.

Хоризонтален център с ЦПУ – за ефективно серийно производство

При хоризонталния център с ЦПУ шпинделът е разположен хоризонтално. Детайлът най-често се закрепва върху въртяща се маса, палета или специален приспособление. Тази конструкция позволява обработката на няколко страни на детайла без често преместване.

Най-голямото предимство е производителността. Хоризонталната машина се представя добре при серийното производство, където са важни краткият цикъл, повторяемостта и ограничаването на броя на закрепванията. Благодарение на въртящата се маса могат да се изпълнят много операции при едно закрепване, което намалява риска от грешки при позиционирането.

Хоризонталният център се справя по-добре и с отвеждането на стружките. Стружките естествено падат извън зоната на рязане, което помага за поддържането на стабилни условия на обработка. Това е от голямо значение при фрезоване на дълбоки джобове, обработка на чугун, алуминий и корпусни детайли.

Кога да изберем хоризонтален център с ЦПУ?

• производството е серийно,
• детайлът изисква обработка от няколко страни,
• важно е съкращаването на времето на цикъла,
• важна е повторяемостта на размерите,
• фирмата използва приспособления, въртящи се маси или палетизация.

Недостатъкът е по-високата цена на закупуване и внедряване. Хоризонталната машина изисква добре подготвена технология, подходящи закрепващи елементи, инструментариум и по-голям опит в програмирането. Тя се представя най-добре там, където повторяемостта на производството позволява да се използва нейният потенциал.

CNC портално център – за големи и тежки детайли

CNC порталният център има конструкция, базирана на портал, който се движи над работната маса. Тази конфигурация позволява обработката на големи, дълги и тежки детайли, които не могат да бъдат удобно закрепени на класически вертикален център.

Портовите машини се използват при обработката на плочи, форми, стоманени конструкции, машини, части за тежка промишленост и големи алуминиеви компоненти. Те се оправдават там, където работната зона, твърдостта, носещата способност на масата и възможността за работа с детайли с голяма маса са от ключово значение.

Кога да изберем портален център?

• се обработват големи размери,
• детайлът е тежък и труден за преместване,
• се изисква голяма работна площ,
• производството е свързано с форми, плочи или конструкции,
• обикновеният CNC център има твърде малка маса или твърде малък ход на осите.

Машина от този тип изисква подходящо място в халето, подходящ фундамент и добре обмислена логистика на товаренето. Трябва да се вземат предвид транспортирането на детайла, достъпът за мостовия кран, мястото за оператора и зоната за безопасна работа. При големи елементи самата машина е само част от процеса — също толкова важни са закрепването, позиционирането и начинът на контрол на размерите.

Как да изберем CNC център за производството?

Първо трябва да се определят типичните детайли. Важни са техните размери, тегло, материал, брой операции и изискваната точност. Не си струва да избирате машина единствено според най-голямата детайла, ако тя се появява спорадично. По-добро решение е да съобразите центъра с по-голямата част от ежедневното производство, с разумен резерв за бъдещи поръчки.

Вторият етап е анализът на броя на закрепванията. Ако детайлът изисква обработка от много страни, хоризонталният център може да съкрати времето за работа и да подобри точността. Ако по-голямата част от операциите се извършват отгоре, вертикалният център ще бъде по-прост, по-евтин за внедряване и по-универсален.

При големи плочи, форми и конструкции трябва да се обмисли използването на портален център. В този случай ключови са работната зона, твърдостта на машината, носещата способност на масата, ходът на осите и начинът на подаване на детайла.

Значение имат също така инструменталният магазин, мощността на шпиндела, диапазонът на оборотите, охлаждането, системата за управление, транспортьорът за стружки и възможността за автоматизация. При серийното производство е добре да се предвидят измервателен датчик, палетизация, автоматично измерване на инструмента и стабилно оборудване.

Най-често срещаните грешки при избора на CNC център

Честа грешка е изборът на машина единствено въз основа на работната площ. Голямата маса не може да замести твърдостта на конструкцията, подходящото шпиндел, правилния инструментален магазин и добре подготвения технологичен процес.

Втората грешка е пренебрегването на времето за пренастройка. При малки серии бързото закрепване и лесното настройване на програмата могат да имат по-голямо значение от максималната производителност при струговане. При серийното производство е обратното — важен е стабилният цикъл, повторяемостта и възможността за работа с приспособления.

Не трябва да се пренебрегват и отстраняването на стружките, охлаждането и достъпът за сервизно обслужване. CNC центърът работи като част от по-голяма производствена система, затова трябва да се предвиди място и за инструменти, приспособления, суровини, приемане на детайли и контрол на качеството.

Обобщение

Вертикалният център с ЦПУ е най-добрият избор за фирми, търсещи универсална машина за разнообразно производство. Хоризонталният център с ЦПУ е подходящ за серийна обработка на детайли от няколко страни и там, където е важна максималната производителност. Порталното CNC център е предназначено за големи, тежки и дълги детайли.

Изборът на машина трябва да се основава на реалните нужди на предприятието: размери на детайлите, брой операции, материал, изисквана точност и планиран мащаб на производството. Правилно подбраният CNC център съкращава времето за обработка, намалява грешките при закрепването и повишава повторяемостта на готовите детайли.