Sústružnícky a frézovací stroj s dvoma vretenami prevezme všetko, čo robí štandardný CNC sústruh užitočným, a potom zdvojnásobí výkon, pridá plnú schopnosť frézovania a kompletne dokončí súčiastky v jedinom nastavení. Namiesto presúvania obrobku zo sústružníckeho centra do obrábacieho centra a späť – hromadia sa chyby nastavenia, manipulačný čas a plánovacie oneskaleboenia pri každom presune – dvojvretenové frézovacie-sústružnícke centrum zvládne celú sekvenciu obrábania od surového tyčového polotovaru po hotový diel bez toho, aby sa ho operátor medzi operáciami dotkol. Táto príručka obsahuje informácie o tom, ako sú tieto stroje vyrobené, o rôznych dostupných konfiguráciách, o aplikáciách, ktoré odôvodňujú investíciu, a o tom, čo treba hodnotiť pri výbere medzi možnosťami.
Ako vlastne funguje dvojvretenový sústružnícky a frézovací stroj
A dvojvretenový sústružnícky a frézovací stroj — nazývané aj dvojvretenové frézovacie-sústružnícke centrum, dvojvretenový multitaskingový sústruh alebo sústružnícke frézovacie obrábacie centrum – integruje dve nezávislé upínacie vretená a schopnosť frézovania so živým nástrojom v rámci jedného krytu stroja. Charakteristickým znakom sú dve vretená. The hlavné vreteno drží a otáča obrobok pri počiatočných sústružníckych operáciách presne tak, ako to robí bežný CNC sústruh. The podvreteno (nazývané aj protivreteno alebo sekundárne vreteno) je umiestnené koaxiálne oproti hlavnému vretene – môže sa posúvať pozdĺž osi Z, aby uchopil obrobenú prednú stranu dielu, akceptoval synchronizovaný prenos z hlavného vretena a potom predložil opačnú (zadnú) stranu dielu rezným nástrojom bez akéhokoľvek manuálneho upnutia alebo premiestnenia.
Živý nástrojový systém je zabudovaný do revolverovej hlavy – bubna na uchytenie nástrojov, ktorý sa otáča tak, aby obrobku predstavil rôzne rezné nástroje. Na rozdiel od štandardnej sústružníckej revolverovej hlavy, ktorá obsahuje iba statické sústružnícke nástroje, revolverová hlava so živým nástrojom upevňuje rotujúce nástroje, ako sú stopkové frézy, vŕtačky, závitníky a výstružníky, ktoré sú poháňané nezávislým motorom zabudovaným do revolverovej hlavy. Tieto aktívne nástroje sú aktívne, keď je hlavné alebo pomocné vreteno zablokované v špecifickej uhlovej polohe pomocou ovládania osi C, čo umožňuje stroju frézovať roviny, vŕtať mimostredové otvory, obrábať priečne otvory, rezať drážky a závitovať závity – operácie, ktoré by vyžadovali samostatné obrábacie centrum na akomkoľvek konvenčnom sústružníckom centre.
Najvýkonnejšie dvojvretenové sústružnícke frézy pridávajú do revolverovej hlavy os Y – lineárny pohyb kolmý na stredovú os vretena a smer priblíženia nástroja. To umožňuje skutočné frézovacie operácie s rovnými stenami, plochými vreckami a prvkami mimo stredu, ktoré je geometricky nemožné vyrobiť iba pohybom osi X a Z. Kombinácia dvoch vretien, živého nástroja, riadenia osi C a pohybu osi Y dáva sústružníckemu a frézovaciemu stroju s dvoma vretenami schopnosť dokončiť zložité diely v jednom upnutí, od surového materiálu až po hotové rozmery, na všetkých šiestich plochách.
Konfigurácie stroja: Od sústruhov s podvretenom až po plné viacosové frézovacie-sústružnícke centrá
Dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje existujú v širokom spektre výkonov. Vhodná konfigurácia závisí od zložitosti dielu, objemu výroby a toho, aké operácie je potrebné vykonať v rámci jedného nastavenia.
Dvojvretenové sústružnícke centrá so živým nástrojom
Na vstupnej úrovni kategórie s dvoma vretenami sú dvojvretenové sústružnícke centrá s aktívnym nástrojom, ale bez osi Y. Tieto stroje majú protiľahlé hlavné a pomocné vreteno, revolver so živým nástrojom a ovládanie osi C na oboch vretenách. Zvládajú celú sekvenciu sústruženia a vŕtania spredu dozadu na súčiastkach, ktoré vyžadujú otvory a prvky na stredovej osi vretena, ale nedokážu produkovať prvky vyfrézované mimo stredu alebo vrecká s rovnými stenami. Táto konfigurácia je bežná v automobilovej a hydraulickej výrobe, kde súčiastky vyžadujú kompletné vonkajšie a vnútorné sústruženie plus stredové vŕtanie a závitovanie na oboch koncoch – ale nie zložitú geometriu frézovania.
Dvojvretenové frézovacie-sústružnícke centrá s osou Y
Pridanie osi Y do revolverovej hlavy odomkne plnú schopnosť frézovania stroja. S pohybom osi Y typicky ±40 až ±60 mm môže stroj vytvárať prvky s ľubovoľným odsadením od stredovej čiary vretena – drážky, ploché, mimostredové otvory, vrecká, drážky a tvarované povrchy. Os Y tiež umožňuje skutočné excentrické otáčanie pomocou interpolovaného pohybu osí C a Y pre profily vačiek a nekruhové prvky. Stroje v tejto kategórii pokrývajú väčšinu zložitých leteckých, medicínskych a presných strojárskych dielov, ktoré predtým vyžadovali na dokončenie sústružnícke centrum aj vertikálne alebo horizontálne obrábacie centrum. Haas DS-30Y, Hurco TMXMYS a YCM B8-SY sú reprezentatívnymi príkladmi tejto triedy.
Stroje s dvojitým vretenom a dvojitou vežou s dvojitými osami Y
Najvýkonnejšie dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje pridávajú druhú revolverovú hlavu – zvyčajne umiestnenú pod stredovou osou vretena – a poskytujú nezávislé ovládanie osi Y na hornej aj dolnej revolverovej hlave. To znamená, že dve samostatné nástrojové stanice môžu rezať súčasne na jednom obrobku: horná revolverová hlava môže nahrubo sústružiť vonkajší priemer, zatiaľ čo spodná revolverová hlava vyvŕta vnútorný priemer, čím sa celkový čas cyklu skráti zhruba na polovicu pre diely s ťažkým vŕtaním. Keď pomocné vreteno prijme diel po dokončení prednej strany, sú opäť k dispozícii obe revolverové hlavice – jedna na spätné opracovanie v pomocnom vretene, jedna súčasne rezanie nového dielu v hlavnom vretene. Séria PUMA TT2100SYY od Doosanu a séria INTEGREX od Mazaku predstavujú túto triedu, ktorá je štandardom vo výrobe vysoko produkčných leteckých, obranných a medicínskych zariadení, kde je rozhodujúci čas cyklu a využitie stroja.
Viacosové dvojvretenové sústružnícke centrá s osou B
Najvýkonnejšia kategória pridáva k platforme s dvoma vretenami otočnú frézovaciu hlavu s osou B – vreteno v štýle obrábacieho centra, ktoré sa môže nakláňať v rozsahu typicky ±90°. Os B umožňuje 5-osú súčasnú interpoláciu na zložitých tvarovaných prvkoch, ako sú profily lopatiek turbíny, zložené uhlové otvory a kužeľovité prvky v ľubovoľných uhloch. Stroje so skutočnou frézovacou hlavou s osou B, ako napríklad séria Mazak INTEGREX e alebo séria DMG Mori NTX, sú v podstate plnohodnotné obrábacie centrá s pridanou možnosťou sústruženia, a nie naopak. Kapacity nástrojov dosahujú 80 až 120 pozícií nástrojov v automatických výmenníkoch nástrojov (ATC) a počet osí dosahuje 9 alebo viac pri najzložitejších konfiguráciách.
Kľúčové osi a čo každá z nich umožňuje
Pochopenie konfigurácie osí dvojvretenového sústružníckeho a frézovacieho stroja je východiskovým bodom pre vyhodnotenie, či konkrétny stroj dokáže dokončiť konkrétnu súčiastku. Nižšie uvedená tabuľka mapuje každú os na jej fyzický pohyb a možnosti obrábania, ktoré odblokuje.
| Os | Pohyb | Možnosť obrábania je povolená |
|---|---|---|
| Os X | Radiálny (krížový) pohyb nástroja smerom k/od vretena | ovládanie priemeru otáčania OD/ID; lícne rezy |
| os Z | Axiálny pohyb nástroja alebo vretena pozdĺž osi vretena | Ovládanie dĺžky; kužeľové sústruženie; rezanie závitov |
| C-os (hlavná a vedľajšia) | Rotačné polohovanie/interpolácia vretena | Uhlové polohovanie pre vŕtanie nástrojov pod napätím; obrysové frézovanie s Y; sústruženie mnohouholníka |
| Os Y | Lineárny pohyb kolmý na X a Z | Frézovanie mimo stredu; vrecká s rovnými stenami; drážky pre kľúče; excentrická nuda |
| B-os | Otočné otáčanie frézovacej hlavy okolo osi Y | 5-osové simultánne obrábanie; zložené uhlové otvory; vlastnosti turbíny/obežného kolesa |
| Pomocné vreteno Z (os W) | Nezávislý axiálny pohyb pomocného vretena | Synchronizovaný prenos dielov; opracovanie zadnej strany; podvretenové upichovanie |
Výrobné výhody oproti jednovretenovým a samostatným strojovým prístupom
Obchodný prípad sústružníckeho a frézovacieho stroja s dvoma vretenami spočíva na niekoľkých výhodách spojených s produktivitou, ktoré sa akumulujú v každom cykle súčiastok.
Eliminácia nastavení a manipulácie medzi strojmi
V bežnom pracovnom postupe obrábania si rotačne symetrický diel vyžadujúci sústruženie prednej strany, sústruženie zadnej strany a frézovanie vyžaduje minimálne tri samostatné nastavenia na dvoch alebo troch rôznych strojoch. Každý prenos medzi strojmi spôsobuje chybu premiestňovania, keď je diel znovu upnutý do nového upínadla alebo skľučovadla. Tieto nahromadené chyby sú dôvodom, prečo je ťažké udržať diely s vysokou toleranciou s prvkami na viacerých plochách na konvenčných smeroch na viacerých strojoch – každé opätovné upnutie pridáva svoje vlastné hádzanie a polohovú chybu. Sústružnícky a frézovací stroj s dvoma vretenami eliminuje každé prechodné nastavenie: súčiastka sa upne raz v hlavnom vretene, úplne sa opracuje na prednej strane, automaticky sa prenesie na podvreteno s naprogramovaným synchronizovaným prenosovým cyklom a úplne sa opracuje na zadnej strane – to všetko v jednom nepretržitom programe. Výsledkom je opakovateľnosť medzi dielmi, ktorú zhodné tolerancie obrábacieho centra nedokážu konzistentne dosiahnuť.
Súčasné rezanie na oboch vretenách
Dvojvretenové stroje s dvojitou revolverovou hlavou umožňujú, aby dve rezacie operácie prebiehali súčasne – jedna na hlavnom vretene a jedna na pomocnom vretene – v tzv. prekrývajúca sa operácia or rezanie rovnováhy . Zatiaľ čo pomocné vreteno dokončí operácie zadnej strany na časti N, hlavné vreteno začne operácie prednej strany na časti N 1, ktorá bola automaticky podávaná tyčou počas cyklu pomocného vretena. Toto prekrytie eliminuje mŕtvu dobu medzi dielmi, ktorá je nevyhnutná na jednovretenových strojoch. Pri veľkoobjemovej výrobe dielov – puzdrá automobilových ložísk, telesá hydraulických ventilov, obežné kolesá čerpadiel – prevádzka s prekrývaním bežne znižuje efektívny čas cyklu na diel o 30 až 50 percent v porovnaní so sekvenčným spracovaním s jedným vretenom.
Obrábanie hotové v jednom a znížené množstvo práce v procese
Keď súčiastky opúšťajú dvojvretenový sústružnícky a frézovací stroj kompletný – všetky sústružnícke, frézovacie, vŕtacie, závitovacie a dokončovacie operácie sú hotové – zásoby rozpracovanej výroby dramaticky klesnú. Diely nie sú medzi operáciami zaradené do frontu a čakajú na dostupnosť stroja, čas nastavenia alebo pozornosť operátora. Obnoví sa podlahová plocha, ktorú zaberajú stojany na odkladanie počas procesu, medzistrojové dopravníky a viaceré stroje, ktoré sa vymieňajú. Dodacie lehoty od surového materiálu po hotový diel sa skrátia z dní (v rámci viacerých radov strojov) na hodiny (jeden strojový cyklus). Pre veľkoobjemové dielne s menším objemom to znamená, že na jednej platforme stroja je možné hospodárne prevádzkovať širší rozsah čísel dielov s krátkymi časmi výmeny.
Zvýšenie presnosti a opakovateľnosti
Presnosť CNC na sústružníckom a frézovacom stroji s dvoma vretenami sa spája vo všetkých operáciách, pretože diel medzi operáciami nikdy neopustí kontrolované prostredie súradnicového systému stroja. Prvky opracované na prednej strane sa vzťahujú na rovnaký nulový bod ako prvky obrobené na zadnej strane – nedochádza k posunu nulového bodu od nastavenia k nastaveniu, ako by tomu bolo na dvoch samostatných strojoch. Na presných hriadeľoch s koaxiálnymi prednými a zadnými prvkami sa to priamo premieta do užších tolerancií celkového hádzania a sústrednosti. Moderné dvojvretenové frézovacie a sústružnícke stroje s lineárnou spätnou väzbou na sklenené šupiny a tepelnou kompenzáciou dosahujú opakovateľnosť polohovania ±0,002 mm alebo lepšiu naprieč všetkými osami, čo umožňuje obrábanie dielov na ekvivalenty s toleranciou zeme bez sekundárneho brúsenia na mnohých funkciách.
Odvetvia a typy dielov, ktoré majú najväčší úžitok
Dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje poskytujú najvyššiu produktivitu a návratnosť kvality pre rodiny dielov so špecifickými charakteristikami: rotačná symetria, vlastnosti na oboch koncoch, frézované alebo vŕtané prvky mimo stredu a stredné až vysoké objemy výroby. Tieto vlastnosti sa sústreďujú v niekoľkých odvetviach.
- Komponenty automobilovej hnacej jednotky: Vačkové hriadele, čapy kľukového hriadeľa, vstupné hriadele prevodovky, príruby krytu diferenciálu, obežné kolesá turbodúchadla a krúžky snímačov ABS, všetky kombinujú funkcie sústruženia a frézovania na oboch stranách. Automobilový objem a tlak na náklady umožňujú priame zníženie doby cyklu dvojvretenových strojov. Stroje Muratec série MW sú špecificky uvádzané ako platforma, na ktorej sa vyrába viac automobilových sústružených dielov než na ktorejkoľvek inej platforme sústruhu.
- Letecké konštrukcie a komponenty motora: Titánové a inconelové komponenty pre draky lietadiel a motory často vyžadujú sústruženie s vysokou toleranciou v kombinácii so zložitými frézovanými vreckami, zloženými uhlovými otvormi a vŕtanými vzormi na viacerých plochách. Materiálové náklady a požiadavky na sledovateľnosť dielov pre letectvo a kozmonautiku zatraktívňujú obrábanie v jednom – minimalizácia manipulácie znižuje riziko poškodenia, kontaminácie a medzier v dokumentácii medzi operáciami.
- Zdravotnícke pomôcky: Ortopedické implantáty, komponenty chirurgických nástrojov a diagnostický hardvér vyžadujú presnosť CNC sústruženia a geometrickú zložitosť viacplošného frézovania, často v titáne, kobalt-chróme alebo nehrdzavejúcej oceli. Veľkosti lekárskych dávok sú zvyčajne malé a geometria dielov je zložitá – presne v podmienkach, v ktorých je dvojvretenové frézovacie-sústružnícke centrum nahrádzajúce štyri samostatné operácie nákladovo najefektívnejšie.
- Náradie na ťažbu ropy a plynu: Telesá ventilov, rozdeľovacie bloky, súčiastky vŕtacích objímok a spojovacie armatúry z nehrdzavejúcej ocele 4140, 17-4 PH a Inconel vyžadujú kapacitu otáčania veľkého priemeru v kombinácii s priečne vyvŕtanými otvormi, frézovanými plochami a závitovými prvkami. Dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje s veľkou kapacitou vŕtania (100–200 mm priechodný otvor) zvládajú tieto komponenty v jednom nastavení, kde by konvenčné frézovanie vyžadovalo štyri alebo päť operácií.
- Hydraulické a pneumatické komponenty: Cievky ventilov, telesá ovládačov, rozdeľovacie bloky a hriadele čerpadiel kombinujú presné tolerancie vŕtania, sústruženie OD a viacnásobné krížové vŕtanie alebo frézovanie portov – profil dielu ideálne vhodný na obrábanie s dvomi vretenami.
- Presné komponenty hriadeľa a vretena: Časti s kritickými koaxiálnymi prednými a zadnými vlastnosťami – hriadele kódovača, vretenové kazety, presne brúsené hriadele – ťažia najmä z presnosti jednoduchého nastavenia, ktorú poskytujú stroje s dvoma vretenami, pretože eliminujú opätovné upnutie medzi operáciami prednej a zadnej strany.
Dôležité špecifikácie na posúdenie pri výbere stroja
Dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje siahajú od produkčných sústruhov strednej triedy s cenou okolo 150 000 USD až po úplné viacosové frézovacie sústružnícke centrá presahujúce 1 000 000 USD pre najschopnejšie konfigurácie. Výber správneho stroja vyžaduje zosúladenie špecifikácií so skutočnými požiadavkami vyrábaných dielov – nekupovať schopnosti, ktoré sa nikdy nepoužijú, a nešpecifikovať stroj, ktorý od prvého dňa obmedzí výrobu.
Výkon vretena a rozsah otáčok
Výkon hlavného vretena pre dvojvretenové sústružnícke a frézovacie stroje sa zvyčajne pohybuje od 15 HP (11 kW) na kompaktných barových strojoch do 45 HP (33 kW) alebo viac na výrobných strojoch s veľkým priemerom. Výkon pomocného vretena je vo všeobecnosti 50 až 70 percent výkonu hlavného vretena. Rozsah otáčok je dôležitý pre operácie sústruženia aj živého nástroja – otáčky hlavného vretena 4 000 až 6 000 otáčok za minútu pokrývajú väčšinu sústružených materiálov; otáčky motora nástroja v reálnom čase 3 000 až 6 000 otáčok za minútu vyhovujú čelným frézam a vrtákom v rámci typického rozsahu veľkostí pre sústružené diely. V prípade titánu a iných ťažkoobrobiteľných zliatin overte, či stroj poskytuje adekvátny krútiaci moment pri nízkych otáčkach pre ťažké hrubovacie rezy, nielen vysoké otáčky pri dokončovaní.
Kapacita tyče a veľkosť skľučovadla
Kapacita tyče – maximálny priemer tyčového materiálu, ktorý prechádza cez hlavné vreteno – priamo obmedzuje, aké diely možno na stroji podávať tyčou. Kapacita bežných tyčí sa pohybuje od 42 mm (1,65 palca) pre kompaktné presné stroje až po 100 mm alebo viac pre vysokovýkonné výrobné stroje. Priemer priechodného otvoru pomocného vretena je zvyčajne menší ako priemer hlavného vretena – skontrolujte, či sa do neho zmestia prenášané diely, ak sa vyžaduje priechodné vyvŕtanie na pomocnom vretene. Veľkosti skľučovadla (6 palcov, 8 palcov, 10 palcov) určujú maximálny priemer rukoväte pre diely zaťažené skľučovadlom, ktoré presahujú kapacitu tyče.
Cestovanie po osi Y
Pohyb osi Y určuje maximálne odsadenie od stredovej čiary, pri ktorom možno vykonávať frézovacie operácie. Pre väčšinu funkcií frézovania sústružených dielov – krížové diery, drážky pre pero, plošky – postačuje ±40 až ±50 mm. Pri väčších dieloch s prvkami ďalej od stredovej čiary alebo pri hlbokých vreckách si overte, či rozsah osi Y pokrýva skutočné umiestnenie prvkov na uvažovaných dieloch. Niektoré stroje ponúkajú os Y iba na hlavnej veži; overte, či operácie s pomocným vretenom majú tiež prístup na os Y, ak sa vyžaduje frézovanie zadnej strany s ofsetom.
Počet nástrojových staníc a kapacita živého nástroja
Kapacita revolverovej hlavy – počet dostupných pozícií indexovaných nástrojov – určuje, ako zložitú časť možno opracovať bez výmeny nástroja alebo manuálneho zásahu. Štandardné 12-polohové vežičky zvládajú typické sústružené a vŕtané diely; 24-polohové revolverové hlavice BMT alebo stroje s dvojitými hlavicami sú vhodné pre zložité diely vyžadujúce mnoho rôznych nástrojov. Celkový počet nástrojov vrátane pozícií nástrojov v reálnom čase je dôležitý pre výrobu s vysokou zmesou – stroj s celkovým počtom 38 pozícií nástrojov (vrátane sekundárnej pomocnej revolverovej hlavy) pojme celú rodinu nástrojov pre viacero čísel dielov súčasne, čo umožňuje rýchle prepínanie medzi úlohami bez úplnej výmeny nástrojov.
Synchronizované ovládanie vretena a presnosť prenosu
Kvalita synchronizovaného prenosu vretena – automatické odovzdávanie dielu z hlavného vretena na vedľajšie vreteno – priamo ovplyvňuje presnosť vzťahu medzi prednými a zadnými prvkami. Synchronizovaný prenos vyžaduje, aby obe vretená bežali presne rovnakou rýchlosťou a fázou súčasne, pričom pomocné vreteno sa posúva, aby uchopilo súčiastku, kým sa otáča. Dobre implementovaný prenos nepridáva v podstate žiadnu chybu polohovania medzi plochami; zle implementovaný zavádza axiálny a uhlový posun, ktorý zhoršuje kvalitu dielu. Pri hodnotení konkrétnych strojov pre aplikácie s nízkou toleranciou si vyžiadajte preukázané údaje o presnosti prenosu (axiálne hádzanie a uhlová opakovateľnosť po prenose).
CNC riadiaci systém
CNC riadenie sa stará o interpoláciu všetkých osí, synchronizáciu vretena, koordináciu nástrojov v reálnom čase a správu partprogramu. Fanuc, Siemens, Mitsubishi a Mazatrol sú dominantné riadiace platformy v dvojvretenových sústružníckych a frézovacích strojoch. Okrem preferencie značky zhodnoťte špecifické ovládacie prvky: možnosť konverzačného programovania pre rýchle nastavenie úlohy, úpravy na pozadí, aby bolo možné programy upravovať za chodu stroja, architektúru ovládania s dvoma cestami (dvojkanálový) pre súčasné nezávislé riadenie operácií hlavného a podvretena a funkcie zrkadlenia podvretena, ktoré automaticky prevracajú a prenášajú programy z hlavnej geometrie do podvretena. Konverzačné riadenie spoločnosti Hurco a programovanie Mazatrol spoločnosti Mazak sú dôsledne uvádzané ako rozlišovacie prvky pre obchody, ktoré potrebujú rýchle vytvorenie programu pre výrobu s vysokým obsahom zmesi.
Porovnanie: Sústruženie s dvomi vretenami vs. samostatné sústružnícke a frézovacie centrá
Rozhodnutie medzi investíciou do sústružníckeho a frézovacieho stroja s dvoma vretenami a údržbou oddelených sústružníckych a frézovacích zariadení závisí od mixu dielov, objemu, požiadaviek na presnosť a celkových nákladov na vlastníctvo počas životnosti stroja.
| Faktor | Dvojvretenové frézovacie-sústružnícke centrum | Samostatné sústružnícke frézky |
|---|---|---|
| Čas nastavenia na časť | Jedno nastavenie pre všetky operácie | Viacnásobné nastavenia na viacerých strojoch |
| Presnosť polohy medzi plochami | Vynikajúce – jeden údaj, žiadna chyba pri prepínaní | Variabilné – každé opätovné upnutie prináša chybu |
| Čas cyklu pre zložité časti | Kratšie — prekrytie hlavných/vedľajších operácií | Dlhšie — sekvenčné, plus rad a čas prenosu |
| Podlahová plocha | Jedna stopa stroja | Dva až štyri stroje plus odkladacie plochy |
| Kapitálové náklady | Vyššie vopred (jeden stroj) | Nižšie na stroj; vyšší súčet pre ekvivalentnú kapacitu |
| Práca operátora na diel | Nižšie — menej nastavení, menej manipulácie | Vyššie — viaceré nastavenia a prenosy strojov |
| Najlepšie pre | Zložité diely, stredne vysoký objem, úzke tolerancie | Veľmi jednoduché súčiastky, len sústruženie s veľkým priemerom, ultravysoká objemová jednooperačná práca |
| Flexibilita pre nové diely | Vysoká — jeden stroj zvládne širokú škálu | Nižšie – nové diely môžu vyžadovať úpravu smerovania naprieč strojmi |
Vo väčšine obchodov, ktoré vyrábajú diely s prvkami na viac ako jednej strane alebo vyžadujú sústruženie aj frézovanie, porovnanie celkových nákladov na vlastníctvo zvyčajne uprednostňuje dvojvretenové sústružnícke centrum pri stredných a vyšších objemoch výroby – najmä ak sa do analýzy popri obstarávacej cene stroja započítavajú aj náklady na prácu operátora, podlahovú plochu a náklady na spracovanie počas procesu.
Úvahy o programovaní a nastavení
Vyťaženie maxima z dvojvretenového sústružníckeho a frézovacieho stroja si vyžaduje programovacie prístupy, ktoré sú sofistikovanejšie ako konvenčné CNC sústruženie, a postupy nastavenia, ktoré zohľadňujú multioperačnú schopnosť stroja.
- Dvojkanálové (dvojcestné) programovanie: Hlavné a podvretenové operácie sú napísané ako dva samostatné, synchronizované CNC programy bežiace paralelne – jeden pre každú dráhu vretena. Riadenie vykonáva obe cesty súčasne a používa synchronizačné príkazy (WAIT, SYNC) na koordináciu odovzdávania a prekrývajúcich sa operácií. Pochopenie štruktúry dvojcestného programovania je nevyhnutné na realizáciu výhod simultánnych operácií v čase cyklu; stroj, ktorý beží hlavné a vedľajšie vreteno sekvenčne a nie súčasne, ponecháva polovicu svojej výrobnej kapacity nevyužitú.
- Výber softvéru CAM: Nie všetky CAM balíky zvládajú dvojvretenové frézovacie a sústružnícke stroje rovnako. Overte, či používaný softvér CAM generuje správny synchronizovaný dvojcestný kód pre špecifický riadiaci systém na stroji. Mastercam, Esprit a Fusion 360 sú všetky vybavené dvojvretenovou rotačnou frézou; kvalita a úplnosť postprocesorovej podpory pre špecifické kombinácie stroj/riadenie sa líši a mala by byť overená pred zaradením sa do platformy CAM.
- Nástrojová stratégia pre obe vretená: Naplánujte si rozmiestnenie nástroja na revolverovej hlave tak, aby slúžilo na hlavné aj podvretenové operácie bez toho, aby ste medzi operáciami vyžadovali rekonfiguráciu revolverovej hlavy. K nástrojom umiestneným pre prístup k hlavnému vretene je často možné pristupovať zo strany pomocného vretena obrátením orientácie revolverovej hlavy – musí sa to však správne naprogramovať a potvrdiť, aby nedochádzalo k rušeniu. Starostlivo zvážte statické držiaky nástrojov pre sústružnícke nástroje a držiaky nástrojov s pohonom pre nástroje pod napätím, pričom vyvážte počet každého typu v porovnaní s operáciami požadovanými v rade dielov.
- Správa korekcie obrobku a vzťažného bodu: Každé vreteno vyžaduje svoj vlastný pracovný offset a súradnicový systém. Po synchronizovanom prenose program pomocného vretena odkazuje na zadnú stranu dielu ako na jeho Z-nulový nulový bod – zvyčajne potvrdený naprogramovanou hodnotou Z-offsetu, ktorá sa zhoduje s dĺžkou dielu po obrobení prednej strany. Presné meranie a potvrdenie tohto posunu pri nastavovaní je rozhodujúce pre zachovanie tolerancií dĺžky medzi prednou a zadnou stranou.
- Tepelná kompenzácia a cykly zahrievania: Viacosové frézo-sústružnícke stroje zažívajú zložitejšie vzorce tepelného rastu ako jednoduché sústruhy, pretože motor vretena aj motor živého nástroja prispievajú teplom. Spustite štandardný program zahrievania na začiatku každej zmeny pred rezaním výrobných dielov a overte, či sú funkcie tepelnej kompenzácie stroja aktívne a nakalibrované. Pri aplikáciách s vysokou presnosťou je meranie v priebehu procesu s automatickými aktualizáciami posunu najlepším postupom na udržiavanie úzkych tolerancií počas celých výrobných sérií.
English
