โครงสร้างของเครื่องมือเครื่องจักร Turret CNC คืออะไร?

ป้อมปืนเครื่องมือเครื่อง CNCได้กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญในด้านการผลิตที่มีความแม่นยำโดยอาศัยความสามารถในการบูรณาการเข้ากับกระบวนการต่างๆ การออกแบบโครงสร้างมุ่งเน้นไปที่เป้าหมายหลักสามประการ ได้แก่ "การเปลี่ยนเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ การวางตำแหน่งที่แม่นยำ และการประมวลผลที่มั่นคง" ส่วนประกอบทั้งหมดทำงานร่วมกันเพื่อให้บรรลุการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนโดยอัตโนมัติ

การสนับสนุนขั้นพื้นฐาน: เตียงและระบบรางนำ

เบดเป็นโครงพื้นฐานของป้อมปืนเครื่อง CNC ส่วนใหญ่ทำจากเหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูงหรือโครงสร้างเหล็กเชื่อม ความเครียดภายในจะถูกกำจัดออกไปด้วยการรักษาความชราเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เปลี่ยนรูปหลังจากการใช้งานในระยะยาว ระบบรางนำที่ติดตั้งบนเตียงแบ่งออกเป็นรางนำเชิงเส้นและรางแข็ง: รางนำเชิงเส้นมีค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีเล็กน้อยและมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูง ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดด้วยแสงความเร็วสูง รางแข็งได้รับการดับและกราวด์ โดยมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่แข็งแกร่ง และเหมาะสำหรับสถานการณ์การตัดเฉือนหนัก พื้นผิวรอยต่อระหว่างรางนำและเตียงจะต้องได้รับการขูดออกอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าข้อผิดพลาดด้านความตรงของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (เช่น โต๊ะทำงาน) จะถูกควบคุมภายใน 0.01 มม./ม. ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับความแม่นยำในการประมวลผล

ฟังก์ชั่นหลัก: ที่จับเครื่องมือป้อมมีดและชุดสปินเดิล

ที่จับเครื่องมือป้อมปืนเป็นส่วนประกอบสำคัญที่แตกต่างจากอุปกรณ์ทั่วไปเครื่องมือเครื่องซีเอ็นซี. เป็นรูปทรงแผ่นดิสก์หรือรูปทรงสี่เหลี่ยมและสามารถใส่เครื่องมือได้ 8-24 ชิ้น (เช่น เครื่องมือกลึง สว่าน และต๊าป) เซอร์โวมอเตอร์ขับเคลื่อนลูกเบี้ยวหรือกลไกเกียร์ด้านในเพื่อให้เครื่องมือหมุนได้อย่างรวดเร็ว โดยปกติเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือจะอยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 2 วินาที ซึ่งช่วยลดการใช้เวลาในการแปลงกระบวนการได้อย่างมาก ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของตัวจับยึดเครื่องมือเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งซ้ำของรุ่นระดับไฮเอนด์สามารถควบคุมได้ภายใน 0.002 มม.

หน่วยสปินเดิลมีหน้าที่ในการขับเคลื่อนชิ้นงานให้หมุน (เครื่องกลึง) หรือเครื่องมือหมุน (เครื่องกัด) ประกอบด้วยมอเตอร์สปินเดิล กลุ่มตลับลูกปืน และกล่องสปินเดิล แกนหมุนความเร็วสูงใช้แบริ่งเซรามิกหรือเทคโนโลยีแกนหมุนไฟฟ้า และความเร็วสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 10,000r/min แกนหมุนรับน้ำหนักมากความเร็วต่ำมาพร้อมกับแบริ่งกลิ้งที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าแรงบิดเอาท์พุตมีเสถียรภาพ ฟิกซ์เจอร์ที่ปลายสปินเดิล (เช่น หัวจับสามขากรรไกร คอลเล็ต) ต้องมีแรงจับยึดที่แข็งแกร่งเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานคลายตัวระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง

ระบบขับเคลื่อนและเกียร์: ระบบเซอร์โวและบอลสกรู

การเคลื่อนที่ของแต่ละแกนของป้อมปืนเครื่อง CNC นั้นขับเคลื่อนด้วยระบบเซอร์โว รวมถึงเซอร์โวมอเตอร์ ตัวขับ และอุปกรณ์ป้อนกลับตำแหน่ง (เช่น ไม้บรรทัดตะแกรงและตัวเข้ารหัส) มอเตอร์เชื่อมต่อกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวผ่านบอลสกรูหรือชั้นวางเกียร์เพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น ความแม่นยำของลีดของบอลสกรูส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของตำแหน่ง และข้อผิดพลาดของระยะพิทช์ของสกรูที่แม่นยำสามารถควบคุมได้ภายใน 0.005 มม./300 มม. สำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุนของตัวจับยึดเครื่องมือป้อมปืน จะมีการติดตั้งตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าการวางตำแหน่งแม่นยำโดยไม่กลับสู่ศูนย์หลังจากไฟฟ้าขัดข้อง

ระบบควบคุม: หน่วย CNC และส่วนต่อประสานการทำงาน

หน่วย CNC คือ "สมอง" ของอุปกรณ์ ใช้ชิปคอมพิวเตอร์ระดับอุตสาหกรรมและรันระบบ CNC เฉพาะ (เช่น Fanuc และ Siemens) ระบบสามารถจัดเก็บโปรแกรมการตัดเฉือนได้หลายพันโปรแกรม รองรับการเขียนโปรแกรมรหัส G และรหัส M และตระหนักถึงการควบคุมวิถีที่ซับซ้อน เช่น การประมาณค่าเชิงเส้นและการประมาณค่าแบบวงกลม อินเทอร์เฟซการทำงานส่วนใหญ่เป็นการผสมผสานระหว่างหน้าจอสัมผัส + ปุ่มทางกายภาพ ซึ่งสะดวกสำหรับผู้ปฏิบัติงานในการป้อนพารามิเตอร์ จำลองกระบวนการประมวลผล และตรวจสอบสถานะแบบเรียลไทม์ (เช่น ความเร็วแกนหมุน ความเร็วป้อน อายุการใช้งานของเครื่องมือ) รุ่นไฮเอนด์บางรุ่นยังรองรับฟังก์ชันการวินิจฉัยระยะไกล และแจ้งเตือนข้อผิดพลาดและการอัปเดตโปรแกรมผ่านโมดูล Internet of Things

ระบบเสริม: การระบายความร้อน การหล่อลื่น และการป้องกัน

ระบบระบายความร้อนส่งน้ำมันตัดไปยังพื้นที่แปรรูปได้อย่างแม่นยำผ่านการพ่นหรือละออง ลดอุณหภูมิเครื่องมือ และชะล้างเศษออก ระบบหล่อลื่นใช้การจ่ายน้ำมันตามเวลาและเชิงปริมาณเพื่อหล่อลื่นรางนำ ลีดสกรู และคู่ที่เคลื่อนที่อื่นๆ เพื่อลดการสึกหรอ ระบบป้องกันประกอบด้วยฝาครอบป้องกันและอุปกรณ์กำจัดเศษ: ฝาครอบป้องกันป้องกันการกระเด็นของน้ำมันตัดและการบุกรุกของฝุ่น สายพานลำเลียงชิป (แบบแผ่นโซ่หรือแบบเกลียว) จะกำจัดเศษออกทันเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมที่ส่งผลต่อการประมวลผล 

การออกแบบโครงสร้างของเครื่องมือเครื่อง CNC ป้อมปืนรวบรวมแนวคิดการผลิตสมัยใหม่ "บูรณาการ ความแม่นยำสูง และประสิทธิภาพสูง" การทำงานร่วมกันของส่วนประกอบต่างๆ ช่วยให้สามารถดำเนินการหลายกระบวนการได้สำเร็จ เช่น การกลึง การกัด การเจาะ และการคว้านบนอุปกรณ์เครื่องเดียว ทำให้วงจรการผลิตสั้นลงอย่างมาก และกลายเป็นอุปกรณ์การประมวลผลหลักในด้านการบินและอวกาศ การผลิตรถยนต์ เป็นต้น