Гоночный автомобиль в мире тракторных прицепов

Почему создание машин для повышения скорости и эффективности означает работу по-другому.

Я слышал это сотни раз. На выставках, во время демонстраций, на интернет-форумах, в социальных сетях... Обычно это происходит так:

Человек спрашивает:«Сколько весит эта машина?»

Я отвечаю:«Этот DATRON весит (____) тысяч фунтов»

Человек отвечает:«Все?! Мой (бренд ЧПУ здесь) весит в два раза больше!» Или что-то в этом роде.

Честно говоря, это не несправедливый вопрос. Одним из основных принципов точного станка с ЧПУ является наличие большой массы при сборке. Причина этого довольно проста – чем тяжелее машина, тем она устойчивее. Кроме того, дополнительная масса служит для поглощения любых вибраций, возникающих при фрезеровании. Вот почему нередко можно увидеть большие станки с ЧПУ с чугунными рамами, вес которых настолько велик, что приходится заливать специальный фундамент только для того, чтобы выдержать вес.

Большое внимание также уделяется тому факту, что станки DATRON представляют собой станки портального/мостового типа, в отличие от типичного стиля «C-образной рамы», который обычно используется в вертикальных обрабатывающих центрах (VMC). Это приводит к сравнению с фрезерными станками с ЧПУ, которые обычно представляют собой легкие и несколько непрочные машины, созданные для базовой обработки древесины и мягких материалов. Так как же машина, похожая на маршрутизатор, может конкурировать с конкурентами? Ответ прост:DATRON разработан с определенной целью.

Смущенный? Пожалуйста, позвольте мне объяснить. Ваш типичный VMC предназначен для выполнения всего понемногу:от резки небольших пластиковых деталей до фрезерования аэрокосмических сплавов, таких как инконель, и обработки больших форм из инструментальной стали. Хотя это здорово с точки зрения широких возможностей, это не очень эффективно. Станок, который может резать все, маленькое или большое, мягкое или твердое, обычно ни в чем не будет лучшим. В этом отличие DATRON:мы разрабатываем станки, предназначенные для изготовления деталей DATRON (примеры хороших деталей DATRON см. на нашей странице «Приложения для фрезерных станков с ЧПУ»).

Речь идет о наличии правильных инструментов для работы. Мне всегда нравится проводить аналогии, чтобы донести мысль:если вы нейрохирург, вам нужен скальпель, а не мачете. Плотнику нужен молоток, а не кувалда. Если вы гонщик, вам нужен Porsche, а не Peterbilt. Последнее лично мне больше всего нравится. Полуприцеп отлично справляется с перевозкой тяжелых грузов, но плохо справляется с крутыми поворотами. Если у вас есть нужные детали, использование обычного VMC вместо DATRON похоже на вождение грузовика с тягачом на гоночной трассе:вы можете закончить гонку, но не заберете домой золото.

Итак, давайте разберемся, что делает DATRON гоночным автомобилем в мире ЧПУ.

Он такой тяжелый, каким должен быть

Прежде всего, стоит отметить, что DATRON не является легкой машиной, он просто не такой тяжелый, как сопоставимая машина от вашего типичного производителя VMC. Например, несмотря на свой миниатюрный размер, нео весит более 1500 фунтов. M8Cube весит около 3000 фунтов, MLCube — почти 3 тонны, а MXCube весит столько же, сколько они оба вместе взятые. Мало кто может поспорить с тем, что 4-х тонная машина «легкая». Большая часть веса машины приходится на первичную отливку. Для серии Cube это стол станка, а для серии neo — портал. Его поддерживает высокопрочная жесткая стальная рама.

На Cubes гентри спроектирован так, чтобы быть максимально легким, сохраняя при этом высокую жесткость на кручение и жесткость. Этот акцент на том, чтобы компоненты были настолько тяжелыми, насколько это необходимо, окупается, когда приходит время машинной обработки.

Немногие говорят об этом лучше, чем Тим Пол, менеджер по продуктам Fusion 360 CAM в Autodesk (@oneeartim в Instagram),

Благодаря весу и жесткости компонентов DATRON обладает отличными возможностями ускорения, которые часто превосходят конкурентов. Хотя для большого и тяжелого VMC не невозможно достичь аналогичных скоростей, впоследствии для него требуются гораздо более мощные двигатели, более частое техническое обслуживание и гораздо большее количество электроэнергии. В конце концов, DATRON разработан для обработки тех деталей, которые он обрабатывает лучше всего, поэтому его не нужно сильно перестраивать.

Он сделан из правильных материалов

Еще одним ключевым конструктивным решением, позволяющим сделать наши машины максимально жесткими, является использование полимербетона для отливки стола/портала. В промышленности VMC широко распространено использование чугуна в качестве материала рамы. В конце концов, это имеет смысл, поскольку чугун тяжелый и относительно термически стабильный. Однако у чугуна есть небольшой недостаток, когда речь идет о гашении вибрации. Демпфирование вибрации — это, по сути, способность материалов поглощать энергию вибрации вместо того, чтобы передавать колебания по всей конструкции. Полимербетон (иногда называемый эпоксидным гранитом) намного лучше поглощает вибрации, чем чугун или другие распространенные базовые материалы.

Хорошей аналогией для этого является тарелка на ударной установке. Причина, по которой он сделан из бронзовых сплавов, заключается в их плохой способности поглощать вибрации — таким образом, они резонируют, когда вы ударяете по ним. На ударной установке это здорово, а на станке с ЧПУ — ужасно. Чрезмерная вибрация может привести к плохому качеству поверхности, неточности детали и сокращению срока службы компонентов машины. Чтобы решить эту проблему на традиционном VMC с чугунной рамой, вы должны полагаться на увеличение массы для противодействия вибрации. Однако в DATRON основная конструкция армирована полимерным бетоном, что значительно увеличивает вес, а также обладает превосходными свойствами гашения вибрации.

Использование стратегий высокоскоростной обработки

Одна из важных причин, почему DATRON может быть построен таким образом, заключается в том, как вы его используете. На традиционном станке обычно используются шпиндели с низкими оборотами в минуту и ​​высоким крутящим моментом, а создаваемые огромные силы резания требуют мощного станка, чтобы справиться с вибрацией и нагрузками. DATRON по своей сути отличается от других с самого начала:поскольку машины ориентированы на определенные детали и материалы, выбор шпинделя может быть адаптирован гораздо более подходящим образом, и это меняет все.

Самый медленный шпиндель DATRON развивает максимальную скорость 30 000 об/мин, а другие достигают 60 000 об/мин. Причина этого ясна — акцент на небольших режущих инструментах. Поскольку инструменты никогда не превышают 1 дюйм в диаметре, потребность в низкой скорости и высоком крутящем моменте просто не нужна. Чем меньше становится режущий инструмент, тем быстрее вам нужно будет вращать его, чтобы он был эффективным. Это еще одно преимущество DATRON по сравнению с традиционными VMC:когда инструменты размером менее 1/4 дюйма, эффективность начинает быстро снижаться. Именно поэтому DATRON разрабатывает собственную линейку режущих инструментов, чтобы быть еще более эффективными и производительными с высокоскоростным шпинделем.

Наряду с эффективностью использования небольших инструментов DATRON может использовать свое быстрое ускорение для использования стратегий высокоскоростной обработки (HSM), которые стали довольно популярными в современном программном обеспечении CAM (например, Dynamic Motion от MasterCAM, Adaptive Milling от Autodesk). Эти стратегии фрезерования отлично справляются со снижением сил резания, возникающих при фрезеровании карманов (особенно в узких углах), что может быть особенно полезно для увеличения срока службы инструмента для небольших фрез. Все станки могут извлечь выгоду из этих стратегий, но преимущества будут еще больше на станке, специально созданном для высокоскоростной обработки.

Короче говоря, на рынке есть много типичных VMC, но DATRON не входит в их число. Это сделано намеренно, поскольку мы разрабатываем их на основе их первоначальной концепции для суженного объема работы, чтобы они могли действительно преуспеть в нужных приложениях. Как я уже сказал, это все равно, что иметь гоночный автомобиль в мире полуприцепов. Вы готовы к гонке?