2. Технические характеристики станка
В качестве примера рассмотрим станок ANCA TX7 Liner.
TX7 Linear - это прецизионный шлифовальный станок способный выдерживать высокие нагрузки при производстве и переточки инструмента с расширенным рабочим пространством, предназначенный для самых требовательных и разнообразных назначений. Большая рабочая зона TX7 Linear позволяет обрабатывать большой спектр инструментов: до 400 мм длиной и диаметром до 300 мм. Шпиндель мощностью 37 кВт, имеющий жесткую конструкцию обеспечивает высокую точность шлифования.
На данном оборудовании возможно изготовление фрез, сверл, борфрез, зенкеров, разверток, метчиков, зенковок, калибров, пуансонов, ступенчатого и комбинированного инструмента.
Станок имеет 5 основных осей: 3 линейные X, Y, Z, 2 поворотные A, C, так же имеется возможность использовать 6-ю ось которая используется в качестве подвижного люнета, перемещаясь вдоль заготовки одновременно со шлифовальным кругом, обеспечивающим эффективную опору в области приложения усилия при шлифовании, для эффективной поддержки конусного инструмента в каждой точке по всей длине заготовки используются роботизированный 3-х точечный поджим люнета, также шестая ось может применятся в качестве управляемой задней бабки, которая может в процессе выполнения программы отходить и менять усилие поджима в килограммах или ньютонах, и 4 программные оси B, U, V, W.
За счет использования высокотехнологичных материалов и применения передовых технологических решений станок имеет достаточно высокую точность 0,001.
Таблица 1. Технические характеристики станка ANCA TX7 Liner.
|
Модель станка |
ANCA TX7 Linear |
|
Конструкция станка |
Bi-симметричная портальная |
|
Мощность шпинделя пиковая/ постоянная, кВт. |
37/15 |
|
Количество пакетов кругов за одну установку |
2 |
|
Эффективный диаметр хвостовика инструмента, мм |
до 32 |
|
Система ЧПУ |
ANCA 5DX |
|
Процессор / Оперативная память |
Intel i7 / 8 Гб |
|
Дисплей |
Сенсорный 19” |
|
Механические оси |
|
|
Перемещение по X-оси, мм |
586 |
|
Перемещение по Y-оси, мм |
408 |
|
Перемещение по Z-оси, мм |
242 |
|
Перемещение по C-оси, ° |
264 |
|
Перемещение по A-оси, ° |
360 |
|
Программные оси |
B,U,V,W (запатентованные) |
|
Точность позиционирования |
|
|
По линейным осям X, Y, Z, мм |
0,001 |
|
По поворотным осям A и C, ° |
0,001 |
|
Рабочая зона |
|
|
Макс. диаметр инструмента, * мм |
300 |
|
Макс. Обрабатываемая длина (длина канавки), мм |
400 |
|
Эффективный диаметр хвостовика инструмента, мм |
до 32 |
|
Макс. вес инструмента, кг |
40 |
|
Система приводов |
|
|
Производитель |
ANCA |
|
Система приводов |
ANCA 5DX |
|
Тип привода осей X, Y |
линейный оптический двигатель с оптической линейкой |
|
Тип привода осей Z |
ШВП, прямой привод |
|
Тип привода осей A, C |
Прямой привод |
|
Технические данные станка |
|
|
Тип шпинделя |
BIG-PLUS BT 40 |
|
Частота вращения об/мин |
10000 (15000 опция) |
|
Станина станка |
Литая, полимербетон ANCACRETE |
|
Вес станка, кг |
7690 |
|
Габаритные размеры |
|
|
Ширина, мм |
2561 |
|
Глубина, мм |
1500 |
|
Высота, мм |
2272 |
3. Компоновка станка
Станок приближен к вертикальной поворотной оси шпинделя и находится на постоянном расстоянии. За счет чего увеличивается точность перетачиваемого и изготавливаемого изделия, уменьшается количество движений по линейным осям при создании сложных профилей (сферы, радиуса и профиля методом обкатки). Ось вращения шлифовального круга максимально приближена к оси поворота шпинделя, что придает шпиндельному узлу дополнительную жесткость.
В качестве привода главного движения в станках используется прямоприводной шпиндель который имеет ряд преимуществ:
-
исключение вибраций, которые возникают в ременных передачах, что улучшает качество обрабатываемой поверхности и сроке службы инструмента;
-
за счет сокращения движущихся деталей повышается надежность конструкции;
-
нет дополнительных потерь энергии, уходящей в нагрев ремней и шпинделя;
-
исключена возможность обрыва ремней.
Для перемещения по линейным осям в станкеTX7 Linear используются линейные двигатели LinX на X, Y, а также на ось Z, применение которых обуславливается рядом преимуществ:
-
исключение шариково-винтовой пары снижает трение в системе.
-
исключается люфт при изменении направления перемещения, а также исключается инертность ШВП и двигателя привода.
-
скорость перемещения и значение ускорения линейного двигателя значительно выше.
Имеется возможность использования автоматической смены оправок со шлифовальными кругами, что позволяет без остановки станка производить большое количество технологических операций. Этому же способствует возможность на одной оправке до трех кругов. Вместе с оправкой происходит замена распылителей СОЖ исключающая их ручную подстройку при изменении диаметра или толщины шлифовального круга.
4. Несущая система станка
В качестве материала станины используется полимербетон ANCACrete, за счет того что полимерные станины обладают лучшей термостабильностью, обеспечивая меньшие температурные расширения при работе станков, и превосходной вибродемпфирующей способностью, препятствующей распространению резонансных колебаний, которые оказывают влияние на точность обработки и изготовления инструмента а также обеспечения высокой жесткостью станков, лучшей по сравнению с жесткостью литых чугунных станин а также сварных станин из стали.
Использование полимербетона обосновывается следующими факторами:
-
демпфированием вибраций, превосходящим в 9 раз по сравнению с чугунными станинами что, позволяет повысить качество обрабатываемой поверхности, стойкости шлифовальных кругов, а также повысить работоспособность станка и его узлов;
-
более высокой термостабильностью по сравнению с чугуном;
-
более высокой электростатичностью;
-
более высокой жесткость.
5. Программное обеспечение
Для решения задач по проектированию инструмента используется программный пакет 3D-Cimulator, который позволяет:
-
проектирование инструмента в диалоговом режиме задавая необходимые параметры, с возможностью просмотра контекстной подсказки для каждого параметра (на части экрана отображается наглядный чертеж с выделением текущего параметра), использование стандартных циклов обработки: вышлифовка канавок из цельного материала, полировка канавок при переточке, вышлифовка наружного диаметра, переточка передней режущей кромки торца и т.д., также имеется возможность создавать собственные циклы обработки. Весь процесс обработки может быть смоделирован до начала обработки заготовки на станке, при этом оператор имеет возможность визуально наблюдать на экране системы ЧПУ весь процесс и скорректировать программу. Такое преимущество снижает вероятность появления брака и исключает пробную обработку заготовок на моделях.;
-
измерения любых параметров спроектированного изделия и просмотром любых сечений с порядком шлифования поверхностей изделия;
За счет программного обеспечения при использовании функции адаптивного шлифования возможно сократить время рабочего цикла на 20-40% и увеличить стойкость шлифовального круга, за счет того, что при включенной функции подачи на врезание гибко меняются в зависимости от вышлифовываемого материала таким образом, чтобы усилие шлифования оставалось постоянным. При съеме большого объема материала скорость врезания автоматически замедляется при шлифовке воздуха (с малым съемом материала) скорость подачи автоматически увеличивается.
6. Типичные представители
Таблица 2. Сравнение станков ANCATX7 и WALTER POWER
Конструкция:
|
|
ANCA TX7+
|
Вальтер Хилитроник Пауэр |
|
Тип приводов, оси X, Y, Z |
Шарико-винтовая пара специальной конструкции с преднатяжением разработана для точных перемещений с большими усилиями. |
Стандартная ШВП |
|
Адаптивное шлифование |
В базовой комплектации скорость подач на врезание гибко изменяется в зависимости от объема вышлифовываемого материала. (время цикла снижается на 10-40%, экономятся круги, так как усилие шлифование постоянное). Адаптивное шлифование работает для всех операций.
|
Доступно только на операции шлифовка канавка. |
|
Материал основания |
Жесткий Полимербетон (превосходная способность гасить вибрации). Свойство гашение вибраций в 9 раз выше чем у литого чугуна. Термостабильность и электростатичность выше чем у Чугуна. |
Основание: Чугун (способность гасить вибрации хуже) |
|
Страна производства |
Австралия / Германия |
Чехия |
|
Количество шлифовальных кругов за одну установку |
8 шлифовальных кругов (2 оправки) |
6 шлифовальных кругов (2 оправки) |
|
Режим работы |
Непрерывная работа |
С ограниченным действием |
Рабочее пространство станка:
|
|
ANCA
TX7+
|
Вальтер Хилитроник Пауэр |
|
Ход перемещения оси Х, (вдоль оси инструмента) мм |
555 |
460 |
|
Макс. скорость перемещений по осям, м/мин |
18 |
15 |
|
Максимальный угол разворота шпинделя головки (ось С), º |
270 |
200 |
|
Скорость вращения передней бабки, об/мин |
0-3000. Оптимально для круглого шлифования и правки шлифовального круга. |
0-60 |
|
Скорость быстрого перемещения по поворотной оси С, /сек |
210 |
120 |
|
Макс. длина рабочей части инструмента, мм |
415 |
255 |
|
Макс. длина инструмента для периферийного шлифования, мм |
490 |
350 |
|
Мин. диаметр инструмента для производства, мм |
0,4 |
3 |
Шлифовальный шпиндель:
|
|
ANCA TX7+
|
Вальтер Хилитроник Пауэр |
|
Конструкция шпинделя |
Устройство автоматической смены кругов |
Двухсторонний шпиндель с креплением усеченного конуса и торцевого устройства |
|
Тип привода |
Прямой привод (нет рвущихся ремней и вибраций) |
Ременная передача(необходимость удаления шпинделя для замены ремня и вибрации) |
|
Макс. мощность привода шпинделя, кВт |
26 |
11,5 |
|
Шпиндельная головка, ось А, об/мин |
0-3000 |
0-60 |
|
Защита шпинделя от загрязнений |
Постоянная воздушная продувка |
Не предлагается |
|
Макс. диаметр круга, мм |
300 (меньше перенастроек, низкие расходы на шлифовальные круги редкие, высокий момент на шлифовальном круге, необходимый для шлифовки твердого сплава) |
200 (характеризует более слабую моментную характеристику шпинделя) |
|
Макс. число оборотов |
10000-15000 |
до 10500 |
Особенности станка и оснастка:
|
|
ANCA TX7+
|
Вальтер Хилитроник Пауэр |
|
Кинематика |
Поворот вокруг вертикальной оси реализован перемещением шпинделя вокруг заготовки. Шлифовальные круги находятся на оси поворота, что позволяет обкатывать фасонные элементы с минимальной интерполяцией по линейным горизонтальным осям, что обеспечивает минимальное перемещение оси шпинделя относительно заготовки и максимальную точность и качество обработки |
Поворот вокруг вертикальной оси реализован перемещением Заготовки на поворотном столе. Вершина инструмента вместе с поворотом стола перемещается по кругу, что заставляет компенсировать перемещением стола по линейным горизонтальным осям, что означает большие перемещения тяжелых элементов станка и приводит к ухудшению качества обработки и износу движущихся частей станка. |
|
Использование контактного датчика |
Более широкие возможности по оцифровке ступенчатого и левозаходного инструмента, а также инструмента с переменным углом наклона спирали. Есть возможность мультиоцифрования вершины. |
Только стандартные параметры. |
|
Кондиционирование электрического шкафа |
Есть теплообменник. Не требует замены фильтров, которые нужно менять. Имеется АКС – опция автоматического управления климата |
Воздушный кондиционер – опция за дополнительную плату. Необходимо менять фильтры
|
|
Подача СОЖ |
Шесть 6 программируемых клапанов для подачи СОЖ для каждой оправки со шлифовальными кругами. Плюс дополнительно: 2 управляемых сопла на переднюю бабку для охлаждения заготовки 1 управляемое сопло на устройство правки. |
Три (3) программируемых клапана для подачи СОЖ. Нет подачи СОЖ на переднюю бабку
|
|
Система подачи СОЖ |
Швейцарская система подачи СОЖ : фильтрация центрифужного типа. Обеспечивает фильтрацию частиц 1 микрон и оснащена Холодильным агрегатом (запирает температуру СОЖ в пределах двух градусов). Имеет собственную систему управления (настраивается интерфейс со станком). Емкость 1140 л. |
Ленточный фильтр с бумажным полотном и ручной подачей. Обеспечивает фильтрацию частиц только начиная с 30 микрон, что не позволяет отфильтровать твердый сплав. Большой расход фильтрующего полотна и СОЖ из-за потерь. Емкость 530 л. |
|
Система балансировки кругов |
Динамическая системаiBalance. Позволяет сбалансировать шлифовальные круги с оправками в сборе на шпинделе. Это позволяет значительно поднять режимы шлифования, избавиться от вибраций, повысить время цикла и стойкость шлифовальных кругов, а также значительно улучшить качество поверхности шлифования. |
Нет балансировки |
|
Документация к станку и ПО |
Полный комплект документации на русском языке. Программирование и интерфейс на русском языке. Обучение на Русском языке. Последующее сопровождение оператора в течение года (помощь в программировании и обслуживании станка). |
Интерфейс и инструкции на английском и немецком языках. Опция – перевод инструкции. |
