مرکز ماشینکاری گانتری - راهنمای نهایی

اگر قصد خرید مرکز ماشینکاری دروازه ای را دارید، قبل از خواندن این راهنما، تجهیزات را خریداری نکنید.

این به شما کمک می کند تا بفهمید ماشین چیست، ساختار، اجزا، مزایا، حرکات محور و کاربردهای آن.

در پایان این راهنما، شما تمام اطلاعاتی را خواهید داشت که به شما امکان می دهد یک ماشین دروازه ای کامل را برای برنامه های خود انتخاب کنید.

مرکز ماشینکاری گنتری چیست؟

مرکز ماشینکاری گنتری اول از همه یک CNC است(کنترل عددی رایانه) نوع ماشین کنترل شده این برای ماشینکاری قطعات کار بزرگ و سنگین به طور دقیق و کارآمد طراحی شده است. در اصل شامل یک قاب دروازه ای است که در امتداد محور X حرکت می کند، یک دوک با قابلیت حرکت در Yand Zaxes و یک میز کار.

ساختار و اجزای مرکز ماشینکاری گنتری

مرکز ماشینکاری گانتری برای ماشینکاری دقیق قطعات کار بزرگ و پیچیده طراحی شده است. برای فعال کردن این عملکرد، اجزای حیاتی و عناصر ساختاری زیر را پیدا می‌کنید:

· قاب دروازه ای

قاب دروازه ای از تیر/پل و ستون های دروازه ای تشکیل شده است. تیر/پل دروازه ای افقی و در مرکز قرار گرفته است و کل میز کار را در بر می گیرد. این پل بسته به طراحی می تواند ثابت یا قادر به حرکت از طریق محور X باشد.

ستون ها پشتیبانی و ثبات را به دروازه ارائه می دهند. آنها تکیه گاه های عمودی در دو طرف میز کار هستند که تیر دروازه را در جای خود محکم می کنند.

· میز کار

میز کار قطعه کار را در حین کار نگه می دارد. معمولاً ثابت است، برخی از طرح ها امکان حرکت آن را در امتداد محور X فراهم می کنند.

· دوک

دوک از یک سر و موتور تشکیل شده است که عملکرد آن را هدایت می کند. سر دوک دوک واقعی را در خود جای می دهد که ابزار برش را می چرخاند و می تواند در امتداد Y و Zaxes حرکت کند. موتور منبع نیرو برای اسپیندل است که امکان عملیات برش را با تغییر گشتاور و سرعت فراهم می کند.

· مجله ابزار

مرکز ماشینکاری Gantry از ابزارهای مختلف برش برای دستیابی به طراحی قطعه کار مورد نظر استفاده می کند. این ابزارها در مجله ابزار ذخیره می شوند. از اینجا، دستگاه می تواند به طور خودکار تغییرات ابزار را هنگام کار آغاز کند، زمان خرابی را کاهش دهد و کارایی را افزایش دهد.

· نگهبان و محوطه

مرکز ماشینکاری گانتری حفاظ ها و محفظه هایی را تشکیل می دهد که محیط کاری ایمن را تضمین می کند که از اپراتور در برابر زباله های پرنده محافظت می کند. این ویژگی ها همچنین از دستگاه در برابر عناصر بیرونی مانند گرد و غبار و جسم خارجی که می تواند آسیب رسان باشد محافظت می کند.

· سیستم کنترل

مرکز ماشینکاری گانتری که CNC کنترل می شود از یک سیستم کنترل کامپیوتری برای هدایت عملیات استفاده می کند. این سیستم کنترل شامل عناصر متعددی مانند کنترلر CNC، رابط انسان و ماشین (HMI) و سیستم های کاوشگر می باشد.

کنترلر CNC حرکت اجزا و سایر عملیات ماشین را با تفسیر داده های CAD/CAM هدایت می کند. از طریق رابط انسان و ماشین (HMI)، کاربران می توانند دستورات را وارد کنند، فرآیند ماشینکاری را نظارت کنند و تنظیمات لازم را انجام دهند. سیستم های کاوشگر به طور خودکار قطعه کار را اندازه گیری و تراز می کنند تا از دقت و کاهش زمان تنظیم اطمینان حاصل شود.

· سیستم خنک کننده و روانکاری

سیستم خنک کننده و روانکاری به دو بخش سیستم خنک کننده و سیستم روانکاری تقسیم می شود. سیستم خنک کننده برای گرمای تولید شده از تعامل ابزار برش و قطعه کار خنک می کند و عمر ابزار را افزایش می دهد. سیستم روانکاری باعث کاهش سایش و پارگی قطعات و قطعات متحرک ماشین می شود.

· سیستم مدیریت تراشه

پیچیدگی طرح ها در مرکز ماشینکاری گانتری منجر به تولید تراشه های زیادی می شود. سیستم مدیریت تراشه این تراشه‌های فلزی را از طریق یک نوار نقاله تراشه‌ای حذف می‌کند، که در غیر این صورت می‌تواند باعث آسیب به تمیز کردن محل کار شود.

مزایای مراکز ماشینکاری گانتری

به دلیل چندین مزیت قابل توجه، مراکز ماشینکاری گانتری در کاربردهای صنعتی به ویژه در مواردی که قطعات کار بزرگ و سنگین درگیر هستند، ایده آل هستند. برخی از مزایای کلیدی در زیر آورده شده است:

· دقت و دقت بالا

سفت بودن ساختار دروازه ای پایداری عالی را فراهم می کند که در حفظ دقت بالا در طول عملیات ماشینکاری بسیار مهم است. این امر باعث کاهش لرزش می شود و اطمینان می دهد که ابزار برش دقت خود را در طول عملیات با سرعت بالا حفظ می کند.

· جابجایی قطعه کار بزرگ

مراکز ماشینکاری گنتری می توانند قطعات کار بزرگ و سنگین را انجام دهند که در ماشین های CNC معمولی دشوار است. در نتیجه، استفاده از یک مرکز ماشینکاری دروازه ای با کاهش نیاز به استفاده از ماشین آلات و تنظیمات متعدد، کارایی را بهبود می بخشد.

· تطبیق پذیری

شما می توانید چندین عملیات مانند ضربه زدن، فرز، حفاری و حفاری را با استفاده از مرکز ماشینکاری دروازه ای انجام دهید. علاوه بر این، داشتن یک مجله ابزار امکان تغییر خودکار ابزار را فراهم می کند که امکان تغییر سریع در هنگام انتقال از یک عملیات به عملیات دیگر را فراهم می کند.

· ایمنی پیشرفته

استفاده از مراکز ماشینکاری دروازه ای با توجه به اقدامات ایمنی متعدد مانند محفظه ها، محافظ ها و سیستم های خودکار ایمن است. احاطه کردن دستگاه با محفظه ها و حفاظ ها از اپراتورها در برابر زباله های پرنده و قطعات متحرک محافظت می کند. از سوی دیگر سیستم های خودکار نیاز به مداخلات دستی را کاهش می دهد و خطر آسیب های محل کار را به حداقل می رساند.

· بهره وری و بهره وری

از آنجایی که می‌توانید اجزای بزرگ را در یک راه‌اندازی ماشین‌کاری کنید، زمان نصب را تا حد زیادی کاهش می‌دهید و در نتیجه بهره‌وری را افزایش می‌دهید. علاوه بر این، هدایت عملیات CNC امکان عملیات مداوم را فراهم می کند و از طریق کاهش مداخله دستی، کارایی را افزایش می دهد.

· استحکام و دوام

ساخت و ساز سنگین مراکز ماشینکاری دروازه ای تحمل سختی های تجربه شده با ماشینکاری بزرگ و سنگین قطعه کار را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، توانایی این ماشین‌ها در تحمل بارهای سنگین بدون کاهش عملکرد، آنها را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌سازد.

· یکپارچه سازی فناوری پیشرفته

این دستگاه سیستم های کاوشگری را که اندازه گیری و تراز خودکار قطعه کار را با دقت بالا انجام می دهند، یکپارچه می کند. علاوه بر این، از سنسورها برای نظارت بر پارامترهای عملیاتی مانند دما و ارتعاشات در زمان واقعی استفاده می شود که امکان بهینه سازی فرآیند را فراهم می کند.

جنبش های محور

حرکات محور در اینها مراکز ماشینکاریجزء جدایی ناپذیر عملکرد موفقیت آمیز آنها در ماشینکاری قطعات کار با طرح های مختلف هستند. درک این حرکات بسیار مهم است زیرا دقت بالایی را در اجرای عملیات تضمین می کنند.

• X-Axis

این حرکت شامل حرکت پهلو به پهلوی دروازه یا میز کار است و به طراحی دستگاه بستگی دارد. کار در امتداد محور x مستلزم قرار دادن ابزار برش در امتداد عرض قطعه کار است.

• Y-Axis

حرکت در صفحه طولی، محور Y را معمولاً به صورت جلو و عقب تعریف می کند. به طور معمول، سر دوک در امتداد این محور معمولاً با ابزار برش در طول قطعه کار حرکت می کند. ساختار دروازه ای از این حرکت پشتیبانی می کند و ثبات و دقت را در فواصل طولانی تضمین می کند.

• محور Z

حرکت در امتداد محور Z شامل حرکت عمودی سر دوک (بالا و پایین) برای دستیابی به برش های با کیفیت و پرداخت سطح است. حرکت در امتداد این محور به شما امکان می دهد ابزار برش را در ارتفاعات مختلف نسبت به قطعه کار قرار دهید. این بر کنترل عمق در طول عملیات برش تأثیر می گذارد.

1. محور چرخشی

سه نوع از محورهای چرخشی وجود دارد: محورهای A، B و C.

را محور A حرکت چرخش حول محور X را تعریف می کند. این به شما امکان می دهد قطعه کار را کج کنید و هندسه های پیچیده و زیر برش ها را با دسترسی به زوایای مختلف تسهیل کنید.

برای محور B، حرکت به عنوان چرخش حول محور Y تعریف می شود. این امکان کج شدن سر دوک را فراهم می کند که توانایی ماشینکاری اشکال و زوایای پیچیده را افزایش می دهد.

حرکت چرخشی حول محور Z حرکت در محور را مشخص می کند محور C. این به اسپیندل یا میز کار اجازه می دهد تا با عملیات پیچیده ماشینکاری مانند تراشکاری یا فرز چند محوره بچرخد.

انواع مراکز ماشینکاری دروازه ای

در حالی که چندین تنوع طراحی در مراکز ماشینکاری گانتری برای رفع نیازها و کاربردهای ماشینکاری خاص وجود دارد، شما دو نوع اصلی را شناسایی می کنید.

• دروازه ای ثابت

در این نوع، ساختار دروازه ای ثابت است و میز کار می تواند در امتداد محور X حرکت کند. داشتن یک دروازه ثابت استحکام و پایداری بالایی را فراهم می کند که برای ماشینکاری دقیق به ویژه قطعات کار بزرگ و سنگین ضروری است.

• دروازه ای متحرک

در اینجا، میز کار ثابت است در حالی که دروازه خود معمولاً در امتداد محور X حرکت می کند. داشتن دروازه متحرک به شما امکان می دهد قطعات بزرگ و پیچیده را بدون جابجایی قطعه کار ماشین کاری کنید. این نوع مرکز ماشینکاری دروازه ای از نظر فضا کارآمدتر است.

محدودیت ها و چالش های مراکز ماشینکاری دروازه ای

در حالی که از نظر عملکردی مراکز ماشینکاری دروازه ای بی عیب و نقص هستند، آنها محدودیت های فنی زیادی به شرح زیر دارند:

• سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز برای مراکز ماشینکاری دروازه ای در مقایسه با ماشین های CNC معمولی به طور قابل توجهی بیشتر است.
• علاوه بر این، مراکز ماشینکاری دروازه ای معمولاً دارای ردپای بزرگی هستند که به فضای کف قابل توجهی نیاز دارند.
• ویژگی ها و اجزای مراکز ماشینکاری دروازه ای آنها را به ماشین های پیچیده ای تبدیل می کند که نیاز به نگهداری و آموزش تخصصی دارند.
• مراکز ماشینکاری دروازه ای با توجه به اندازه و قابلیت های خود مقدار قابل توجهی انرژی مصرف می کنند.
• راه اندازی مراکز ماشینکاری دروازه ای برای مشاغل جدید به دلیل اندازه و پیچیدگی قطعات کاری که آنها کار می کنند می تواند زمان بر باشد.

کاربردهای مراکز ماشینکاری دروازه ای

 

تطبیق پذیری و قابلیت مراکز ماشینکاری دروازه ای امکان کاربرد آنها را در صنایع مختلف فراهم می کند. این ماشین ها می توانند قطعات کار بزرگ و پیچیده را با دقت بالا در زمینه های زیر انجام دهند:

• صنعت هوافضا: مراکز ماشینکاری دروازه ای در ماشینکاری اجزای هواپیما مانند دیوارها، بخش های بدنه و قطعات موتور از جمله پره های توربین استفاده می شود.
• صنعت خودرو: قالب‌ها و قالب‌های بزرگی که در قالب‌گیری قطعات خودرو، بلوک‌های موتور و اجزای شاسی استفاده می‌شوند، همگی از طریق مراکز ماشین‌کاری دروازه‌ای ساخته می‌شوند.
• بخش انرژی: از مراکز ماشینکاری دروازه ای در تولید توربین ها، ژنراتورها و تجهیزات حفاری برای عملیات نفت و گاز استفاده می شود.
• ماشین آلات و تجهیزات سنگین: ماشین آلات ساختمانی مانند جرثقیل و بیل مکانیکی، قطعات ماشین آلات صنعتی و تجهیزات معدن.
• صنعت کشتی سازی: ماشینکاری بخش های کشتی مانند بدنه، سیستم های محرکه و تجهیزات عرشه بزرگ مانند جرثقیل و وینچ.
• ساخت ابزار و قالب: قالب‌های بزرگ مانند قالب‌هایی که برای قالب‌گیری تزریقی پلاستیک استفاده می‌شوند، قالب‌هایی که در عملیات مهر زنی و شکل‌دهی استفاده می‌شوند.

نتیجه

مرکز ماشینکاری Gantry ماشینی قدرتمند و همه کاره با کارایی فوق العاده هنگام کار بر روی قطعات بزرگ و سنگین است. بنابراین هنگام جستجوی تجهیزات تولید سنگین ضروری بدون توجه به صنعت، سرمایه گذاری ارزشمندی است.

منابع بیشتر:

دستگاه فرز CNC گانتری – منبع: TSINFA