Cách chọn máy tiện đứng CNC cho các chi tiết gia công lớn và nặng (1)
Việc lựa chọn máy công cụ phù hợp cho các chi tiết gia công lớn và nặng rất khác so với việc chọn một trung tâm tiện ngang thông thường. Khi đường kính của chi tiết lớn hơn đáng kể so với chiều dài của nó, khi chi tiết gia công cực kỳ nặng, hoặc khi việc định vị ổn định quan trọng hơn việc chỉ đơn thuần đạt được tốc độ trục chính cao, thì máy tiện đứng CNC có thể trở thành giải pháp sản xuất thiết thực hơn nhiều.
Tuy nhiên, việc mua máy tiện đứng không nên chỉ dựa trên đường kính tiện tối đa, công suất trục chính hoặc giá máy. Một máy có vẻ phù hợp trên lý thuyết có thể không đáp ứng được độ ổn định gia công, độ chính xác, năng suất hoặc độ tin cậy lâu dài cần thiết trong môi trường sản xuất thực tế. Quá trình lựa chọn đúng đắn cần xem xét đồng thời phôi gia công, các thao tác gia công, dụng cụ, thiết bị kẹp phôi, khối lượng sản xuất, hệ thống điều khiển, yêu cầu bảo trì và kế hoạch sản xuất trong tương lai.
1. Tại sao tiện đứng phù hợp với các chi tiết lớn?
Sự khác biệt cơ bản giữa tiện đứng và tiện ngang nằm ở hướng của trục chính và phôi. Trong tiện đứng, phôi được đặt trên bàn hoặc mâm cặp nằm ngang và quay quanh một trục thẳng đứng. Các dụng cụ cắt tiếp cận phôi từ bên cạnh hoặc từ phía trên tùy thuộc vào cấu hình máy.
Cách bố trí này tạo ra một số lợi thế cho các chi tiết lớn. Lực hấp dẫn tự nhiên giúp phôi giữ cố định trên bàn máy, điều này có thể đơn giản hóa việc chất tải và định vị. Đối với các chi tiết nặng, cấu hình thẳng đứng cũng có thể giảm bớt một số khó khăn trong việc kẹp giữ phôi liên quan đến việc đỡ một chi tiết lớn theo chiều ngang.
Các ứng dụng điển hình bao gồm vòng bi lớn, trục bánh xe, mặt bích, thân van, các bộ phận bơm, bánh răng, các bộ phận phanh, các bộ phận bình áp lực và các bộ phận quay khác có đường kính lớn.
Đối với các nhà sản xuất gia công các chi tiết có chiều rộng nhưng chiều cao tương đối thấp, gia công tiện đứng có thể giúp toàn bộ quy trình gia công dễ dàng hơn. Người vận hành có thể đặt trực tiếp chi tiết lên bàn máy, kẹp chặt, thiết lập tọa độ làm việc và bắt đầu gia công mà không cần đến bàn máy quá dài.
2. Bắt đầu từ phôi, không phải từ máy móc
Một trong những sai lầm phổ biến nhất trong quá trình lựa chọn máy móc là bắt đầu với mô hình máy trước khi xác định rõ ràng các bộ phận sẽ được sản xuất. Cách tiếp cận đúng đắn là ngược lại.
Trước khi yêu cầu báo giá, hãy chuẩn bị một danh sách chi tiết gia công cơ bản. Đối với mỗi chi tiết, hãy ghi lại đường kính ngoài tối đa, chiều cao tối thiểu và tối đa, trọng lượng, vật liệu, dung sai yêu cầu, độ nhẵn bề mặt và các công đoạn gia công chính.
Ví dụ, một nhà sản xuất có thể có các linh kiện với đường kính từ 800 mm đến 1.500 mm. Nếu linh kiện lớn nhất chỉ được sản xuất không thường xuyên, việc mua một máy móc chỉ dành riêng cho linh kiện đó có thể không hiệu quả về mặt kinh tế. Mặt khác, nếu linh kiện 1.500 mm là sản phẩm chủ lực trong hoạt động kinh doanh, việc lựa chọn một máy chỉ có khả năng gia công 1.200 mm sẽ tạo ra một hạn chế rõ ràng.
Thông thường, máy móc cần có đủ công suất để gia công các chi tiết có kích thước lớn nhất một cách đồng thời vẫn duy trì được một lượng biên độ vận hành hợp lý.
3. Đường kính tiện và kích thước bàn
Đường kính tiện tối đa là một trong những thông số kỹ thuật đầu tiên mà người mua xem xét. Tuy nhiên, không nên xem xét thông số này một cách độc lập với đường kính bàn máy và cấu trúc máy.
Một máy có thể có đường kính tiện tối đa danh nghĩa trông có vẻ đủ, nhưng điều kiện sản xuất thực tế có thể làm giảm không gian sử dụng. Giá đỡ dụng cụ, thiết bị kẹp phôi, đồ gá, đường cắt và khoảng cách an toàn đều chiếm không gian làm việc.
Vì lý do này, người mua nên cung cấp bản vẽ chi tiết thực tế của các bộ phận cho nhà sản xuất máy móc bất cứ khi nào có thể. Khi đó, nhà cung cấp có thể xác định xem khoảng cách chuyển động của dụng cụ và khoảng hở cản trở cần thiết có khả thi hay không.
Đường kính bàn máy cũng quan trọng không kém. Bàn máy cần phải đỡ được phôi và mâm cặp hoặc đồ gá đã chọn. Đối với các chi tiết nặng, diện tích tiếp xúc giữa phôi và bàn máy cũng trở nên quan trọng để đảm bảo gia công ổn định.