Verticale bewerkingscentra gedemystificeerd:een professionele CNC-gids

Het verticale bewerkingscentrum bestaat al vele jaren en blijft een integraal onderdeel van de moderne CNC-technologie. De verticale CNC-bewerkingscentra zijn effectief voor het bewerken van verschillende industriële onderdelen. Deze machines zijn veelzijdig en efficiënt. Ze verwijderen materiaallagen van een substraat om het gewenste onderdeel met verschillende kenmerken te produceren.

Dit artikel bespreekt het verticale bewerkingscentrum, de werkingsprincipes, componenten, toepassing en alles wat u nodig heeft om het juiste bewerkingscentrum voor uw project te kiezen. Laten we erin duiken!

Verticale bewerkingstechnologie is een van de meest productieve gereedschappen in de CNC-machinewerkplaats. Het heeft verschillende tools in de wisselaar en andere opties die de productiviteit verbeteren en aanpassen. Verticale CNC-bewerkingscentra zijn flexibele multifunctionele gereedschappen die helpen bij het bewerken van gaten en andere eigenschappen in componenten met een vlak oppervlak. Het werkt in verticale richting met behulp van een spindel die onder een steile hoek werkt.

De geautomatiseerde besturingen van de verticale freesmachines maken automatisering, gereedschapsselectie/rotatie, herhaalbaarheid en contourcontrole mogelijk. Deze moderne CNC-machines hebben de productiviteit van de freesmachines naar het hoogste niveau gebracht, waardoor de CNC-verticale freescentra zijn ontstaan. Deze bewerkingscentra variëren afhankelijk van hun assen, functie en andere beschikbare opties.

Je kunt het verticale bewerkingscentrum een industrieel werkpaard noemen, omdat het onderdelen met uitzonderlijke nauwkeurigheid en kortere doorlooptijden kan leveren. De componenten hebben een robuust ontwerp voor superieur koppel, paardenkracht en bewerkingssnelheid. Het automatiseringsniveau van verticale freescentra stelt hen ook in staat verschillende materialen te snijden en de totale productiekosten te verlagen.

Werkprincipe van verticale bewerkingscentra

De verticale bewerkingscentra werken volgens het ontwerpmodel van componenten. De talrijke werktuigmachines en de parameters die nodig zijn voor de onderdelen worden omgezet in informatiecodes die algemeen aanvaardbaar en leesbaar zijn door het numerieke besturingsapparaat van de machine.

Het verwerkingsprogramma helpt het CNC-programma van het onderdeel automatisch te verwerken. Deze instructiecodes worden doorgaans op informatiedragers zoals schijven of lekke banden opgeslagen, terwijl deze dragers naar het invoerapparaat worden verzonden. U kunt deze informatie lezen en overbrengen naar het numerieke besturingsapparaat. U kunt ook de computer en het bewerkingscentrum gebruiken om informatie rechtstreeks te verzenden om de invoer en uitvoer van het programma van de component te realiseren.

Het verticale bewerkingscentrum heeft doorgaans drie lineaire bewegingscoördinaten. Er is ook een draaitafel met horizontale as aan de werktafel bevestigd. Dit helpt hem om gemakkelijk ronde werkstukken te vervaardigen.

Componenten van een verticaal bewerkingscentrum

Het verticale bewerkingscentrum omvat veel belangrijke componenten. Deze componenten worden gecombineerd om onderdelen te vervaardigen volgens ISO-productienormen. De componenten omvatten het volgende:

Roterende spindel

De freesspindel staat meestal loodrecht/verticaal op de werktafel. Het is een roterende as met een eenheid voor het vasthouden van een gereedschap of werkstuk. Over het algemeen fungeert de spilas als positionerings-, ondersteunings- en roterende aandrijving voor werkstukken.

Werktafel

De tafel is vlak waarop u het werkstuk direct kunt plaatsen of met behulp van meerdere klemmen zoals harde spanschroeven of gefreesde aluminium onderdelen. De tafel heeft een X-as die de beweging naar links en rechts omvat, terwijl de Y-as een beweging naar voren en naar achteren heeft. Met deze assen en de Z-as kunt u onbeperkte functies toevoegen aan werkstukken over de bewegingsvlakken.

Gereedschapswisselaar

De gereedschapswisselaar verhoogt de productiviteit van het verticale bewerkingscentrum door de automatische selectie van gereedschappen voor verschillende taken mogelijk te maken, variërend van voorbewerken tot het kotteren van fijne gaten.

Roterende tabellen

Het toevoegen van extra assen aan de verticale freesmachines kan de productiviteit aanzienlijk verhogen door een eenvoudige 3-assige freesmachine te veranderen in een 4-assige of 5-assige machine die complexe componenten met verschillende oppervlakken kan produceren, zoals turbinebladen.

Koelsysteem

De meeste verticale CNC-freescentra gebruiken herberekenende koelvloeistofsystemen om ervoor te zorgen dat onderdelen en snijgereedschappen goed worden gesmeerd. Dit koelsysteem maakt vaak gebruik van water en oplosbare olie naast verschillende vloeistoffen.

Behuizingen/volledige covers

Deze afdekkingen helpen de spetters veroorzaakt door de freesbewerkingen te verminderen. Op dezelfde manier beschermt het de machinisten en het milieu tegen de machinale bewerking.

Snelladende laders

Shuttletafels of andere geautomatiseerde deellaadsystemen helpen de productiviteit van het verticale CNC-bewerkingscentrum te verhogen en tegelijkertijd de stilstandtijd te verminderen.

Schroeven-/spanentransporteur

Spaantransportbanden of vijzels kunnen helpen bij het verplaatsen van spanen uit het werkgebied, waardoor de productiviteit wordt bevorderd en uitvaltijd door het handmatig scheppen van afvalspanen wordt geëlimineerd.

Toepassingen en gebruik van verticale bewerkingscentra

Verticale CNC-bewerkingscentra kunnen verschillende onderdelen en producten bewerken voor verschillende industrieën en toepassingen. Sectoren als de lucht- en ruimtevaart, de maakindustrie, machinebouwers en de medische sector maken gebruik van deze CNC-bewerkingstechnologie vanwege de hoge nauwkeurigheid, hoge precisie en volumeproductietoepassingen.

Hier zijn enkele van de machinaal bewerkte onderdelen:

Delen met ongebruikelijke vormen

Structuren zoals een mand of een basis hebben onregelmatige vormen. De meeste van deze bewerkte onderdelen vereisen gemengde verwerking op meerdere punten van punt, lijn en vlak. Met verticale freescentra met automatische bewerkingsmogelijkheden kunt u deze complexe componenten bewerken, die vaak moeilijk te maken zijn met traditionele technieken.

Box-type onderdeel

Box-type CNC-onderdelen zijn onderdelen met een ééngatssysteem en meerdere holtes erin. Deze doosvormige onderdelen komen veel voor in auto's en vliegtuigen. – Motorblok, spindelkast, tandwielpompomhulsel, dieselmotorblok. Met behulp van een verticaal bewerkingscentrum kunt u 60 – 95% van de bewerkingen van standaard gereedschapsmachines uitvoeren met een eenmalige opspanning.

Bovendien hebben de verticale centra een hoge nauwkeurigheid, efficiëntie, stijfheid en automatische gereedschapswisselaar. Op voorwaarde dat de procesvolgorde goed is geprogrammeerd en u de juiste armaturen en gereedschappen gebruikt, kunnen de moeilijke problemen van het bewerken van doosvormige onderdelen worden opgelost.

Complexe onderdelen met veel rondingen

Componenten zoals propellers, nokken en waaiers met complexe rondingen zijn standaard in de luchtvaart en transport. Traditionele werktuigmachines maken deze componenten met gebogen delen, oppervlaktecontouren en doos/gietwerk met gesloten binnenholtes een uitdaging om te creëren met de gewenste bewerkingsnauwkeurigheid.

Meerassige verticale machinecentra, geïntegreerd met CNC-machinetechnologie, helpen echter om gebogen onderdelen met de hoogste precisie en nauwkeurigheid efficiënt en in een kortere periode te produceren.

Nieuwe onderdelen in proefproductie

Verticaal bewerkingscentrum biedt hoge flexibiliteit en aanpassingsvermogen. Wanneer u het bewerkte object wijzigt, kunt u nieuwe programma's bouwen en invoeren, enkele programmasegmenten wijzigen of specifieke speciale instructies gebruiken.

U kunt bijvoorbeeld de zoomfunctie gebruiken om onderdelen te produceren met dezelfde vorm maar met verschillende afmetingen. Het biedt uitstekend gemak voor de productie van kleine batches, het testen van nieuwe producten of de productie van meerdere variëteiten. Bovendien verkort het de productievoorbereiding en proefproductiecyclus.

Verschillen tussen verticale en horizontale bewerkingscentra

CNC-bewerkingscentra zijn geavanceerde werktuigmachines met geïntegreerde automatisering, samengestelde bewerking, veelzijdigheid en hoge snelheid. Horizontale en verticale bewerkingscentra zijn de standaard CNC-freesmachines. In dit gedeelte worden de verschillen besproken tussen de structurele mogelijkheden en de technische prestaties van deze werktuigmachines.

De oriëntatie van de spil

Beide machines hebben verschillende oriëntaties waardoor u kunt genieten van de diepte die horizontale bewerkingscentra bieden of van de precisie die verticale bewerking met zich meebrengt. Dit is een belangrijk verschil tussen deze twee machines. De oriëntatie of structuur van de spil bepaalt hoe de frees in wisselwerking staat met het werkstuk.

Gereedschapsgeometrie

De geometrie van een gereedschap heeft vaak invloed op de snijspecificaties en -resultaten. De horizontale bewerkingscentra zijn korter en dikker, wat betekent dat ze de stabiliteit hebben die nodig is om weerstand te bieden bij het bewerken van diepere sneden.

Aan de andere kant is verticale bewerking nauwkeuriger en ideaal voor kleinere werkstukken. Dit heeft echter zijn nadelen. Het maakt het bewerken van diepere sneden niet mogelijk vanwege de trillingen, wat resulteert in afwijkingen van het ontwerp.

Snijspecificaties en nauwkeurigheid

De horizontale centra presteren beter dan verticale centra als we kijken naar hun verwijderingspercentages. Ze hebben een zeer hoge stabiliteit en kunnen diepere sneden produceren. Over het algemeen worden verticale machines vaak gebruikt voor beperkte bewerkingen zoals groefsteken en vlakvlakken. Maar ze kunnen heel precies zijn met de sneden en een afwerkingsoppervlak. Dit beperkte snijvermogen resulteert dus in een lager verwijderingspercentage.

Aantal zijden voor bewerking

verticale bewerkingscentra, vooral 5-assige freesmachines, zijn beter geschikt voor het bewerken van meerdere zijden van werkstukken. Ze worden vaak geleverd met geïntegreerde pallets waaraan armaturen of grafstenen zijn bevestigd. Ook de spindelbenutting in verticale bewerkingscentra wordt aanzienlijk verbeterd. Hierdoor is de toegang tot de voorkant en zijkanten van werkstukken eenvoudiger. Dit verbetert de productiviteit en vermindert menselijke fouten. Deze mogelijkheden zijn echter beperkt tot horizontale bewerkingscentra.

Kosten van elke machine

Horizontale machines zijn veel duurder in aanschaf en onderhoud. Ze hebben ook professionele machinisten nodig om hun werkzaamheden uit te voeren. Als gevolg hiervan stijgen de totale productiekosten.

Verticale machines kosten daarentegen minder dan horizontale machines. Op dezelfde manier zijn de bediening en het onderhoud van de verticale draai- en freescentra veel eenvoudiger vergeleken met horizontale machines. Hierdoor zijn ze geschikt voor alle kleinschalige producties.

Hoe kiest u het juiste bewerkingscentrum voor uw project?

Het lijdt geen twijfel dat het verticale bewerkingscentrum een wijdverbreide werktuigmachine is die in verschillende professionele machinewerkplaatsen wordt gebruikt. Niettemin is het essentieel om rekening te houden met de enorme mogelijkheden van verticale bewerkingscentra wanneer u er een voor uw project kiest.

Verschillende verticale bewerkingscentra kunnen verschillende bewerkingen uitvoeren, terwijl andere geschikt zijn voor specifieke gespecialiseerde taken. VMC's bieden meerdere aanpassingsmogelijkheden en veelzijdigheid en zijn behoorlijk duurzaam. Wat nog belangrijker is:voer een kritische beoordeling uit van uw projectspecificaties en de mogelijkheden van het verticale bewerkingscentrum om te bepalen of dit het beste is voor uw project.

WayKen's one-stop-bewerkingscentrum

De aanschaf van een verticaal bewerkingscentrum kan een dure kostenpost zijn, en u kunt ervoor kiezen om uw bewerkingsproject uit te besteden aan een professionele CNC-machinewerkplaats. Bij WayKen bieden we one-stop-CNC-bewerkingsdiensten. Uitgerust met geavanceerde verticale bewerkingscentra en 3,4,5-assige freesmachines, zijn wij volledig in staat om al uw bewerkingsprojecten aan te kunnen.

Van de productie van 1 tot 10.000 onderdelen garanderen wij u levering tegen concurrerende prijzen en hoge kwaliteitsnormen. Wilt u de beste resultaten uit uw project halen, neem dan vandaag nog contact met ons op en laten we uw ideeën tot leven brengen!

Conclusie

Het verticale bewerkingscentrum is een veelzijdige en robuuste machine die complexe bewerkingen aankan. De geavanceerde modellen van verticale CNC-bewerkingscentra zijn voorzien van geavanceerde technologie, waardoor onderdelen met de kleinste toleranties kunnen worden bewerkt. Bovendien verbetert het de uptime en is het doorgaans aanpasbaar om aan de specificaties van uw onderdeel te voldoen. Verticale bewerkingscentra hebben een hoge snelheid en leveren uitstekende kwaliteit.

Veelgestelde vragen

Wat zijn de beperkingen van CNC-freesmachines?

CNC-freesmachines hebben over het algemeen talrijke beperkingen als gevolg van asbeweging, grootte, gereedschapsmogelijkheden en vrijheidsgraad. Ook de totale kosten voor het onderhoud van CNC-freesmachines vormen een andere belangrijke beperking.

Wat is de voedingssnelheid in het verticale bewerkingscentrum?

De voedingssnelheid heeft betrekking op de snelheid waarmee het snijgereedschap langs het werkstuk beweegt tijdens de enkele rotatie.

Waar worden verticale bewerkingscentra voor gebruikt?

Verticale bewerkingscentra worden vaak gebruikt voor uiterst nauwkeurige massaproductieprojecten voor verschillende industrieën. Ze worden op grotere schaal gebruikt in de auto- en ruimtevaartindustrie vanwege hun efficiëntie en het vermogen om ingewikkelde en uiterst nauwkeurige componenten te vervaardigen.