Отклонение и точность в швейцарской обработке с ЧПУ

Важность направляющей втулки в швейцарских винтовых станках

Еще в 2011 году компания Citizen Machinery представила адаптивную направляющую втулку, предназначенную для снижения затрат, связанных с обработкой необработанного прутка. Citizen — специалист по станкостроению и лидер в области токарных станков с ЧПУ.

Эта адаптивная направляющая втулка уже не нова. Однако недавний визит в национальную штаб-квартиру Citizen (в нескольких минутах от нашего завода) для ознакомления с некоторыми техническими характеристиками одной из наших машин заставил нас задуматься о важности направляющей втулки. Какова функция этой часто недооцененной функции?

Вот история.

Проблемы отклонения при удалении материала

Заготовка, на которую действует сила, отклоняется, сбивая ее с курса. Если сила резания вызывает слишком большое отклонение, чрезмерное отклонение повлияет на точность разреза.

Представьте себе:если вы крепко держите заготовку за один конец и толкаете в сторону незакрепленный конец, заготовка согнется на X величину. Надавите с такой же силой на более длинную заготовку того же диаметра, и заготовка согнется еще сильнее.

Фактически, когда расстояние от опоры до силы в два раза больше, та же сила вызовет восьмикратное отклонение. Таким образом, если сила, приложенная к концу детали диаметром 2,0 дюйма (50,8 мм), вызывает отклонение на 0,001 дюйма (0,0254 мм), то та же сила, приложенная к концу детали диаметром 4,0 дюйма (101,6 мм), вызовет отклонение на 0,008 дюйма (0,2032 мм). ) отклонения.

Компенсация отклонения

Чтобы компенсировать отклонение, большинство методов резки, включая швейцарскую обработку, делают несколько медленных проходов для удаления материала. Однако выполнение дополнительных проходов также увеличивает погрешность, особенно для деталей большой длины.

Общепринятое «правило» для обычного токарного станка гласит, что при точении деталей, имеющих отношение длины к диаметру более 3:1, следует использовать заднюю бабку, чтобы предотвратить чрезмерное отклонение. Если отношение длины к диаметру больше 6:1, вы должны поддерживать середину деталей с помощью люнета или следящего люнета.

Зажимная цанга, обеспечивающая устойчивость заготовки, была добавлена ​​к швейцарским станкам еще в 1870-х годах для уменьшения прогиба. Сегодня современные швейцарские винтовые станки еще больше повышают эффективность и точность благодаря добавлению направляющей втулки, которая обеспечивает жесткость материала, удерживая его близко к инструменту.

Узнайте больше о том, как развивалась швейцарская обработка с ЧПУ, в статье «Швейцарский станок в современном механическом цехе».

Как работает направляющая втулка в Swiss Machining

Направляющая втулка предназначена для поддержки заготовки и поддержания точности на протяжении всей обработки заготовки.

На швейцарских станках направляющая втулка удерживает заготовку так близко к инструменту, что отклонение из-за силы резания практически сводится к нулю. Таким образом, режущий инструмент может сделать один глубокий проход, а не несколько мелких, так что он:

• Выполняет один разрез, сохраняя точные размеры детали.
• Снижает износ инструмента, помогая обеспечить большую согласованность и точность.

Оптимизация направляющей втулки

На точность направляющей втулки указывает соосность, мера концентричности нескольких диаметров вдоль теоретической оси. Чтобы со временем постоянно выдерживать микронные допуски, направляющие втулки должны иметь соосность 0,0002”.

Существует несколько типов направляющих втулок:

• Вращающиеся направляющие втулки вращаться одновременно с заготовкой и лучше всего использовать при токарной обработке более широких деталей с допусками более ±0,0005”.
• Фиксированные направляющие втулки остаются неподвижными во время вращения прутка и лучше всего подходят для случаев, когда требуются более жесткие допуски.
• Высокоточные направляющие втулки доступны для сложных материалов или жестких допусков, например, для изготовления мелких деталей, используемых в качестве компонентов медицинского устройства или ортопедии.

Кроме того, точность размеров требует правильной настройки, настройки и контроля станка с ЧПУ Swiss. Например, там, где допуски на микронном уровне могут затруднить воспроизводимость, используется тактика, называемая сегментацией, когда часть заготовки изготавливается за раз по мере ее продвижения, чтобы использовать направляющую втулку для повышения согласованности.

Преимущества швейцарской обработки с ЧПУ с направляющей втулкой

Направляющая втулка в сочетании с геометрией и механикой зоны инструмента позволяет CNC-обработке Swiss иметь ряд преимуществ. Например:

• Некоторые машины предлагают 20 и более инструментов.
• Одним толстым разрезом часто удаляется весь необходимый материал.
• Отличное качество поверхности может устранить необходимость в шлифовке.
• Одновременные операции и инструменты упрощают резку сложных деталей.
• Отказ от второстепенных операций может ускорить производство и снизить затраты.
• Многие детали снимаются с машины и готовы к отправке.

Чтобы узнать больше о том, как CNC Swiss Machinening может оптимизировать ваши процессы и помочь вам достичь ваших требований к точности, загрузите нашу техническую статью с некоторыми из наиболее часто задаваемых вопросов Swiss Screw Machining.