Arriba un punt a cada taller de màquines on un centre de mecanitzat vertical no és prou gran. La vostra peça de treball fa 3 metres de llarg, pesa 8 tones i el VMC del bastidor C-a terra ni tan sols la pot cabre sota l'eix - i molt menys tallar-la sense xerrada. És llavors quan entra a la conversa una fresadora de pòrtic.
Però comprar un molí de pòrtic no és com demanar un VMC d'un catàleg. La màquina és més gran, el preu és més gran i les conseqüències d'equivocar-se amb les especificacions també són més grans. Una màquina massa petita us obliga a tornar a instal·lar peces a mitja-operació; un que és massa lleuger es desvia sota talls pesats i et dóna toleràncies que no pots aguantar. A continuació s'explica com pensar en la decisió abans de signar res.
Comenceu amb la peça de treball, no amb la màquina
Això sembla obvi, però és on la majoria dels compradors s'enfonsen. Primer miren les especificacions de la màquina i intenten fer enginyeria inversa-un ajustament. Fes-ho al revés.
Traieu les tres parts més grans o més pesades i escriu:
Sobre màxim, llargada, amplada, alçada i no oblideu l'alçada de l'aparell. Una peça de 2.500 mm en un accessori de 300 mm necessita un recorregut Z-que té en compte tots dos, més la longitud de l'eina.
Pes màxim, no només la peça, sinó l'aparell, el mandril o la làpida i qualsevol taula giratòria que pugueu afegir. Les classificacions de càrrega de la taula solen donar-se per a un pes distribuït uniformement; una càrrega concentrada en una cantonada pot reduir aquest nombre a la meitat.
Material, ferro colat, acer estructural, inoxidable, titani, alumini? Les forces de tall difereixen en un ordre de magnitud, i això impulsa tot, des de la potència del cargol fins a la massa de la columna.
Tolerància, esteu desbastant una soldadura a ±0,1 mm o acabant una base de motlle a ±0,005 mm? La classe de precisió que necessiteu determina si les escales lineals i la compensació tèrmica valen la pena.
Com a regla general, si les vostres peces superen regularment els 2.000 mm en qualsevol dimensió o pesen més de 5.000 kg, una màquina pòrtic és probablement la plataforma adequada. Per sota d'això, un VMC de tipus C-marc o pont-gran pot fer la feina a un cost més baix.
Biga fixa, biga mòbil o columna mòbil?
Les màquines de pòrtic vénen en tres arquitectures bàsiques i l'elecció depèn de com intercanvieu la rigidesa amb la flexibilitat.
Biga fixa-, la travessa està cargolada sòlidament a les dues columnes. Aquesta és la configuració més rígida i la més habitual per a treballs pesats-. El desavantatge és que la distància de la taula a la biga és fixa, de manera que les peces de treball molt altes poden ser un problema. Si les vostres peces són majoritàriament plaques planes, bases de motlles o marcs estructurals, una màquina de bigues fixes-acostuma a ser la millor opció.
En moure la-biga , - la travessa viatja amunt i avall per les columnes, donant-vos un espai lliure variable Z-. Això és útil si feu servir una barreja de parts curtes i molt altes, o si necessiteu moure un cap d'angle gran. El mecanisme de moviment afegeix un cost i introdueix una font potencial d'error de posicionament, de manera que aquestes màquines solen ser més cares i una mica menys rígides que un model de biga fixa-equivalent.
En moure la-columna , el pòrtic mateix es desplaça al llarg del llit mentre la taula es manté col·locada. Aquest disseny és habitual en màquines molt llargues (6 metres i més) on moure una taula pesada seria poc pràctic. També us permet carregar una peça mentre la màquina en talla una altra, si teniu una configuració de palet-dual. L'inconvenient és que l'espai - de la màquina és essencialment el doble del seu recorregut X-.
Per a la majoria de botigues que realitzen mecanitzats-de peces grans en general, un pòrtic de bigues fixes- és el millor punt de rigidesa, cost i fiabilitat.
Cap: potència, parell i velocitat
L'eix és on els diners es troben amb el metall, i equivocar-se significa cremar-los a través de talladores o aturar l'eix a mitja-passa.
La potència (puntuació contínua S1) és la xifra que cal mirar, no la valoració màxima o de 30-minuts. Per a treballs generals d'acer i ferro colat, 18-22 kW és un punt de partida raonable. Si sou d'acer inoxidable o titani, mireu 30 kW o més. Les botigues d'alumini poden sortir amb menys potència, però necessiten més velocitat.
El parell és el que realment talla el xip, i està relacionat amb la potència i la velocitat mitjançant una fórmula senzilla: Parell (Nm)=9,550 × Potència (kW) / Velocitat (rpm). Un eix de 22 kW a 1.500 rpm proporciona uns 140 Nm - suficients per a la majoria de desbast d'acer. Si els vostres talls necessiten més parell que això, voleu un eix accionat per la caixa de canvis-en lloc d'un eix-d'accionament directe o electro-. Les caixes de canvis intercanvien la velocitat màxima-per un gruix-baix, que és exactament el que exigeix un desbast intens.
La velocitat depèn del material i del tipus de tallador. Per a acer i ferro colat amb insercions de carbur, de 4.000 a 6.000 rpm són suficients. Per al fresat-d'alumini d'alta velocitat o elèctrodes de grafit, voldreu entre 10.000 i 18.000 rpm, que normalment significa un electro-eix. Algunes botigues opten per una caixa de canvis de dues-velocitats per obtenir tant un parell de baix-extrem de torsió com una velocitat màxima raonable - és un compromís, però sovint és intel·ligent.
La conicitat és senzilla: BT40 per a treballs més lleugers, BT50 per a treballs pesats-. Gairebé totes les màquines de pòrtic grans s'envien amb BT50 (o CAT50 / HSK-A100) com a estàndard, i això és el que voleu per a peces de treball grans. El portaeines més gran resisteix millor la flexió i pot transmetre més parell.
Precisió: el que la fitxa d'especificacions no us diu
Tots els fabricants indiquen la precisió i la repetibilitat del posicionament, però aquests números es mesuren en condicions ideals en una màquina calenta en una habitació-controlada de temperatura. Probablement la vostra botiga no és aquesta habitació.
El que realment importa:
Escales lineals vs. codificadors rotatius - codificadors rotatius del motor compten voltes i dedueix la posició; Les escales de vidre lineals mesuren directament la posició real de l'eix. En una màquina amb 4+ metres de recorregut, l'expansió tèrmica del cargol de boles pot afegir fàcilment entre 0,03 i 0,05 mm d'error. Les escales lineals ho eliminen. Si necessiteu una precisió de posicionament millor que 0,02 mm durant tot el recorregut, insistiu en les escales lineals de bucle tancat-en tots els eixos.
Compensació tèrmica - l'eix, els cargols de boles i la fosa s'escalfen durant una llarga durada. Busqueu màquines amb-sensors tèrmics integrats i algorismes de compensació, sobretot si s'apagarà les llums-o manteniu toleràncies estrictes durant cicles de diverses-hores.
Precisió geomètrica - quadratura entre eixos, rectitud de cada eix i error de pas en tot el recorregut. Demaneu l'informe d'inspecció tal com-construït (ISO 230-2 o equivalent) abans de l'enviament. Una màquina que no pot contenir 0,02 mm de quadrat en 3 metres us donarà peces que no coincideixen amb la vostra CMM, independentment del que digui el número de repetibilitat.
Com a referència, un molí de pòrtic de gamma mitjana{0}}típica ofereix una precisió de posicionament al voltant de 0,02–0,03 mm per eix complet i una repetibilitat de ±0,003–0,005 mm. Les màquines-de gamma alta amb escales lineals i compensació tèrmica poden impulsar el posicionament a 0,01 mm o millor.
Sistema de control
El control és la interfície de l'operador amb la màquina i també determina quin tipus de programació i automatització podeu executar.
FANUC (0i-MF, 31i) és el - predeterminat del sector, fiable, àmpliament compatible i tots els programadors de CNC coneixen el dialecte del codi G-. Les peces de recanvi són fàcils d'obtenir a gairebé qualsevol part del món. Per a la majoria de botigues, és l'opció segura.
SIEMENS (828D, 840D sl) s'afavoreix a Europa i per a treballs complexos en diversos eixos-, amb una transformació cinemàtica més forta i una millor programació del taller. La corba d'aprenentatge és més pronunciada, però el 840D és difícil de superar per a cinc-eixos o mecanitzat simultàniament.
MITSUBISHI (M80, M800) és habitual a les màquines taiwaneses i xineses, oferint un bon rendiment a un preu més baix. És capaç, però té una petjada de servei global més petita que FANUC.
Si esteu executant un treball de tres-eixos amb programes generats per CAM-, qualsevol d'aquests funcionarà. Si teniu previst afegir un eix giratori o un capçal de cinc-eixos més tard, assegureu-vos que el control pugui gestionar-lo -, l'actualització d'un control bàsic de tres-eixos a un de cinc-eix-possible més tard és car i de vegades impossible.
No us oblideu dels accessoris
Aquests articles semblen petits fins que falten i la readaptació després del lliurament costa molt més que especificar-los per endavant.
Revista d'eines - 24 eines és el mínim; 32-40 és millor per a treballs de motlle o peces multi-operacions. Els revistes de cadena contenen més eines que els tipus de carrusel i són estàndard en màquines més grans.
Si esteu perforant forats profunds o fresant butxaques, -refrigerant per l'eix-pasant-se de 20-70 bars, no es-negociable. Neteja les estelles, allarga la vida útil de l'eina i et permet alimentar-te més ràpidament.
Gestió d'encenalls - una màquina pòrtic que fa talls pesats en acer pot produir 50+ kg d'encenalls per hora. Un transportador de cargol o una cinta transportadora de frontissa que evacua automàticament les encenalls val cada cèntim. Una màquina sense una es converteix en un malson-de neteja intensiu.
Sistema de refrigeració - bomba de refrigerant d'alta- pressió, filtració (almenys 50 micres, preferiblement 20 per a l'acabat) i un dipòsit de mida per almenys 8-10 hores de funcionament ininterromput.
El mesurament automàtic d'eines i el sondeig de la peça - estalvia temps de configuració i redueix l'error de l'operador. En una màquina on una única configuració pot trigar 30+ minuts, el sondeig es compensa ràpidament.
Capçals d'angle/capçals de treball multi{-- si necessiteu mecanitzar superfícies verticals sense tornar a fixar, un capçal d'angle recte-o un canviador automàtic de capçals poden eliminar una segona operació sencera.
Instal·lació: el cost ocult
Una fresadora de pòrtic no és una cosa que desemballeu i connecteu. La màquina en si pot pesar entre 30 i 150 tones i necessita una base dissenyada per a aquesta càrrega. És probable que necessiteu:
Un fossat o coixinet de formigó armat, sovint de 500 a 800 mm de gruix, amb gàbies d'armadura i, de vegades, aïllament de la llosa de l'edifici.
La potència trifàsica-a l'amperatge correcte - un eix de 30 kW més servomotors i bombes de refrigerant pot consumir entre 80 i 120 kVA.
Aire comprimit per al canvi d'eines i accessoris pneumàtics.
Una grua o equip d'aparells capaç d'aixecar 20+ tones per posar la màquina al terra.
Una habitació amb temperatura-controlada si pagueu per opcions d'alta-precisió - un canvi de 5 graus de la temperatura ambient mourà una fosa de 4 metres 0,05 mm o més.
Pressupost entre el 10 i el 20% del preu de la màquina per a fonaments, aparells, potència i instal·lació. Si el pressupost no els inclou, pregunteu.
Conclusió
L'elecció d'una fresadora de pòrtic es limita a fer coincidir l'estructura, l'eix i la precisió de la màquina amb el vostre treball real - no amb la fitxa d'especificacions més brillant. Una màquina de bigues fixes de 22 kW amb BT50, bàscules lineals i un magatzem d'eines de 32-eines gestionarà el 80% del treball de mecanitzat de peces grans-de manera fiable. El 20% restant d'estructures aeroespacials de - cinc-eixos, bases de motlles d'ultra-alta-precisió, forjades de titani de 10{-tones - necessiten una màquina dissenyada específicament per a aquest nínxol i pagareu en conseqüència.
