Key Components of a CNC Gantry Machining Center: How Structure Drives Accuracy

대형 금형 또는 구조 프레임 부품에 대한 기계 검사 보고서를 선택하면 일반적으로 이야기가 동일합니다. 형상 문제는 작업 목록에 표시되지 않고 첫 번째 마무리 단계 이후에만 나타납니다. CNC 갠트리 머시닝 센터에서 근본 원인이 하나의 부품 결함으로 인한 경우는 거의 없습니다. 이는 갠트리 프레임, 스핀들, 구동 시스템, 제어 루프 및 지원 시스템 간의 상호 작용입니다. 이러한 주요 구성 요소를 올바르게 확보하면 금속을 빠르게 제거하고 장거리 이동에 대한 내성을 유지하며 교대 근무를 반복하는 기계를 얻게 됩니다. 하나가 잘못되면 기계의 나머지 부분이 보상해야 합니다.

구조적 루프: 침대, 기둥, 빔 및 갠트리 프레임

구조 루프는 절단력에 저항하는 주조 세트(베드, 작업대, 기둥, 빔, 램 및 이들 사이의 연결부)입니다. 강성은 전체 가공 공정에서 섀시 역할을 하기 때문에 중요합니다. 대형 갠트리에서는 이것이 스핀들 동력보다 더 중요합니다. 루프가 하중을 받아 방향이 바뀌면 모든 축 이동이 잘못된 기준에서 측정되고 이동 길이에 따라 오류가 커집니다.

빔과 기둥은 작업대 위에 다리를 형성합니다. 이동 테이블 갠트리는 갠트리를 고정 상태로 유지하고 기계를 통해 공작물을 공급합니다. 이 레이아웃은 콤팩트하고 둘러싸기 쉽기 때문에 대부분의 소형 갠트리 기계에서 사용됩니다. 움직이는 갠트리 설계는 작업물을 고정 상태로 유지하고 베드 레일에서 갠트리를 움직입니다. 이는 일단 설정되면 움직이기 어려운 긴 프레임, 스파 및 금형과 같이 기계 자체보다 긴 부품에 적합합니다.

작업대는 T-슬롯이 있는 단순한 판처럼 보이지만 구조적 루프의 일부입니다. 선형 가이드가 있는 견고한 베드 위에 놓여 있는 무거운 테이블은 클램핑 힘을 더욱 균일하게 분산시키고 비대칭 하중 하에서 비틀림을 방지합니다. 재료 선택은 동일한 논리를 따릅니다. 주철은 더 무겁고 떨림을 완화하는 반면 강철 용접물은 단단할 수 있지만 응력 완화와 넉넉한 리빙이 필요합니다. 넓은 작업물의 경우 빔의 양쪽을 지지하는 폐쇄형 프레임이 개방형 기계보다 좋습니다. 그 곳은 이중 컬럼 갠트리 머시닝 센터 평판을 얻습니다. 빔이 두 기둥에 의해 대칭으로 유지되므로 강성 범위가 테이블 전체에 단단히 유지됩니다.

맞춤형 LM8030 가변 주파수 속도 조절 갠트리 머시닝 센터 공급 Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd는 중국 맞춤형 LM8030 가변 주파수 속도 조절 갠트리 머시닝 센터 공급업체 및 LM8... 제품보기 →

스핀들 및 램: 견고함과 절삭력

스핀들 시스템은 분리된 카트리지가 아닙니다. 갠트리 기계에서는 Z축 피드도 전달하는 움직이는 램 어셈블리 내부에 위치합니다. 램에는 큰 단면적, 대칭적으로 안내되는 접촉면, 그리고 측면 하중을 받을 때 스핀들 축을 테이블에 수직으로 유지하기에 충분한 베어링 지지대가 필요합니다. 램이 비틀리면 테이퍼 불일치 또는 긴 수직 벽의 마감 처리가 불량한 것으로 보입니다.

일반 밀링의 경우 BT50 또는 SK50 테이퍼가 있는 벨트 구동 스핀들이 일반적입니다. 진동을 줄이면서 적당한 속도에서 높은 토크를 전달할 수 있기 때문입니다. 마무리 작업과 더 빠른 사이클을 위해 직접 구동 또는 내장 스핀들이 진동을 줄이고 더 높은 rpm에서 더 부드럽게 작동합니다. 스핀들 테이퍼는 갠트리의 최대 rpm보다 더 중요합니다. 단단한 테이퍼가 있는 무거운 공작 기계는 부하가 걸려 정체되는 고속 스핀들보다 시간당 더 많은 금속을 제거할 수 있습니다.

응용 분야에 3D 표면이 포함되는 경우 틸팅 헤드가 기계의 성능을 향상시킵니다. 에이 5축 갠트리 머시닝센터 스핀들 헤드에 회전축을 추가하여 공작물의 위치를 변경하지 않고도 공구가 각진 표면에 도달할 수 있도록 합니다. 이는 금형 삽입물이나 터빈 부품에 있어서는 사치가 아닙니다. 이는 설정을 줄이고 표면 연속성을 향상시킵니다. 그러나 5축 헤드는 램에 무게를 추가하므로 구조 루프는 추가 질량에 맞게 설계되어야 합니다.

맞춤형 LM2214 Z축 이동 거리가 길어진 갠트리 머시닝 센터 공급업체, 요소 Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd는 중국 맞춤형 LM2214 Z축 이동 길이가 긴 갠트리 머시닝 센터 공급업체 및 LM2214 Z축 이동 장치입니다. 제품보기 →

축 드라이브: 서보 모터, 가이드웨이 및 변속기

구동 시스템은 한 번에 두 가지 작업을 수행해야 합니다. 즉, 정확한 위치로 이동하고 절삭력이 공구를 누르는 동안 해당 위치를 유지해야 합니다. 서보 모터와 증폭기는 실제 동작을 제공하지만 변속기가 얼마나 부드럽고 반복 가능한지를 결정합니다. 짧은 Y 및 Z 이동에서는 예압 볼 스크류가 낮은 마찰과 예측 가능한 백래시를 통해 회전 운동을 선형 운동으로 변환하므로 첫 번째 선택입니다. 긴 X축에서는 대구경 볼스크류가 속도에 따라 휘핑 현상이 발생하기 쉽습니다. 많은 갠트리 설계에서는 마스터-슬레이브 서보 루프가 있는 빔의 각 측면에 사전 로드된 랙 앤 피니언 드라이브를 사용합니다. 예압은 기계적 백래시를 제거합니다. 전자 동기화는 빔이 비틀리는 것을 방지합니다.

선형 가이드웨이는 마찰이 적고 직진도가 높습니다. 박스 방식은 무거운 절단에 더 많은 감쇠를 제공합니다. 갠트리에서 실질적인 절충안은 X축과 Y축에 사전 로드된 선형 가이드와 박스 웨이 또는 대형 선형 베어링으로 ​​안내되는 무거운 램입니다. 중요한 점은 이론상 어떤 시스템이 더 나은가가 아니라 가이드웨이의 크기가 절삭 부하에 맞게 설계되었으며 칩으로부터 보호되는지 여부입니다.

피드백은 대부분의 구매자가 간과하는 부분입니다. 서보 모터 인코더는 테이블이나 램의 위치가 아닌 모터 위치만 측정합니다. 기계 축에 직접 장착된 선형 스케일은 실제 변위를 측정하고 나사 또는 랙 시스템의 열 증가를 자동으로 보상합니다. 따라서 부품 선택은 함께 평가되어야 합니다. 볼 스크류, 가이드웨이, 서보 크기 및 스케일 배치는 모두 루프로 작동합니다.

주요 구성 요소 개요

아래 표에는 이러한 구성 요소가 나란히 나열되어 있으며 기계 사양을 비교할 때 확인해야 할 사항이 나열되어 있습니다.

제어 시스템, 도구 취급 및 보조 시스템

구조적 구성 요소 외에도 갠트리 머시닝 센터는 계속 작동하는 시스템을 통해 생산성을 높여줍니다. CNC 제어장치는 3개 이상의 축과 보조 기능을 조정합니다. 이중 모터 갠트리 X축의 경우 제어장치는 동기화된 모션을 처리해야 합니다. 그렇지 않으면 작은 오류로 인해 빔이 바인딩됩니다. 높은 미리보기로 부드러운 3D 윤곽을 처리할 수 있는 처리 능력을 찾으십시오. 대형 기계는 모든 블록에서 제어가 일시 중지되면 정확성이 떨어질 수 있기 때문입니다.

공구 매거진과 자동 공구 교환 장치는 단순 밀보다 갠트리에서 더 중요합니다. 무거운 도구는 손으로 교체하기가 너무 불편합니다. 전체 프로세스를 위한 충분한 스테이션이 있는 매거진은 설정을 줄이고, 짧은 공구 교환 주기로 활용도를 높입니다. 공구 인터페이스 확인: BT50 또는 SK50은 중밀링에 일반적이고 HSK는 고속 5축 정삭에 더 적합할 수 있습니다.

지원 시스템을 액세서리로 취급해서는 안 됩니다. 갠트리 기계에서는 다음 세 가지에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

• 깊은 보어와 깊은 공동은 절삭 영역에서 플러싱해야 하기 때문에 스핀들을 통과하는 고압 절삭유입니다.
• 건식 가이드나 나사로 인해 작업자가 인지하기 전에 기계가 손상될 수 있으므로 압력 모니터링을 통한 자동 윤활.
• 갠트리 기계는 대량의 칩을 생산하고 와이퍼 아래에 갇힌 칩은 래핑 컴파운드 역할을 하기 때문에 충분한 용량을 갖춘 칩 컨베이어입니다.

이러한 효과에 대해 더 자세히 살펴보고 싶다면 다음 기사를 참조하세요. 냉각수 및 윤활 시스템 공구 수명과 마무리에 미치는 실질적인 영향을 설명합니다.

광범위한 판형 금형 및 구조 부품의 경우 중간 크기 기계는 이러한 모든 구성 요소를 하나의 설정으로 결합하는 가장 경제적인 방법인 경우가 많습니다. 는 LM2218 갠트리 머시닝 센터 견고한 프레임, 실용적인 탄창 용량, 제어된 축 구조가 일반적인 작업장 작업에 적합한 한 예입니다. 극한을 위한 머신은 아니지만, 하나의 높은 사양보다 부품 밸런스가 얼마나 중요한지 보여줍니다.

사용자 정의 LM2218 이중 컬럼 CNC 갠트리 머시닝 센터 공급 업체, 공장 - Jia Jiangsu Chuangjia Machinery Co., Ltd는 중국 맞춤형 LM2218 이중 기둥 CNC 갠트리 머시닝 센터 공급 업체 및 LM2218 이중 기둥 ... 제품보기 →

구성요소 선택이 함께 이루어지는 방식

스핀들 RPM, 이동 범위 또는 가격만으로 기계를 비교하면 요점을 놓치게 됩니다. CNC 갠트리 머시닝 센터의 주요 구성 요소는 시스템입니다. 프레임은 적용할 수 있는 힘의 양을 결정합니다. 스핀들과 램은 해당 힘이 공구에 얼마나 정확하게 도달하는지 결정합니다. 드라이브와 스케일은 좌표가 얼마나 충실하게 재현되는지를 결정합니다. 제어, 절삭유 및 칩 관리는 전체 루프가 오랜 교대 동안 안정적으로 유지되는지 여부를 결정합니다. 강성과 피드백이 일치하도록 기계를 설계하면 예측 가능한 사이클 시간, 신뢰할 수 있는 공차, 폐기되는 공작물 감소 등의 이점이 나타납니다. 그렇기 때문에 주문에 서명하기 전에 구조적 구축, 피드 드라이브 설계 및 피드백 전략을 검토해야 합니다. 사양을 비교하는 것으로 시작할 수 있습니다. 갠트리 머시닝센터 라인업 그런 다음 공급업체에 각 부품이 특정 부품 크기와 절단 부하를 어떻게 처리하는지 설명해달라고 요청하세요.