Nieuws - Voor welke industrieën is het bewerkingscentrum geschikt en wat zijn de algemene functies ervan?

Analyse van de functies en toepasbare industrieën van bewerkingscentra

I. Inleiding
Bewerkingscentra, als essentiële apparatuur in de moderne productie, staan bekend om hun hoge precisie, hoge efficiëntie en multifunctionaliteit. Ze integreren verschillende bewerkingsprocessen en zijn in staat om complexe onderdelen in meerdere processen te bewerken met één enkele opspanning. Dit verkort de doorlooptijd van werkstukken tussen verschillende bewerkingsmachines aanzienlijk, vermindert klemfouten aanzienlijk en verbetert de bewerkingsnauwkeurigheid en productie-efficiëntie aanzienlijk. Verschillende soorten bewerkingscentra, zoals verticale bewerkingscentra, horizontale bewerkingscentra, bewerkingscentra met meerdere tafels en samengestelde bewerkingscentra, hebben elk hun unieke structurele kenmerken en functionele voordelen, die geschikt zijn voor de bewerking van verschillende soorten onderdelen en voldoen aan de eisen van verschillende productiescenario's. Een diepgaand begrip van de functionele kenmerken van deze bewerkingscentra is van groot belang voor de rationele selectie en toepassing van bewerkingscentra om het productieniveau en de productkwaliteit in de maakindustrie te verbeteren.

II. Verticale bewerkingscentra

(A) Functionele kenmerken

Multi-proces bewerkingscapaciteit
De spindel is verticaal geplaatst en kan diverse bewerkingsprocessen uitvoeren, zoals frezen, boren, tappen en draadsnijden. De spindel heeft ten minste drie-assige twee-assige koppelingen en kan over het algemeen een drie-assige drie-assige koppeling realiseren. Sommige high-end modellen kunnen zelfs vijf-assige en zes-assige besturing uitvoeren, wat kan voldoen aan de verwerkingsvereisten van relatief complexe gebogen oppervlakken en contouren. Bijvoorbeeld, bij de productie van matrijzen, tijdens het freesproces van de matrijsholte, kan een zeer nauwkeurige gebogen oppervlaktevorming worden bereikt door middel van een meerassige koppeling.
Voordelen van klemmen en debuggen

Gemakkelijk klemmen: Werkstukken kunnen eenvoudig worden geklemd en gepositioneerd, en gangbare hulpmiddelen zoals platbektangen, drukplaten, verdeelkoppen en draaitafels kunnen worden gebruikt. Kleine onderdelen met regelmatige of onregelmatige vormen kunnen snel worden vastgezet met een platbektang, wat batchverwerking vergemakkelijkt.
Intuïtieve foutopsporing: De bewegingsbaan van het snijgereedschap is eenvoudig te observeren. Tijdens het debuggen van het programma kunnen operators intuïtief het looppad van het snijgereedschap zien, wat handig is voor tijdige inspectie en meting. Als er problemen worden gevonden, kan de machine direct worden gestopt voor bewerking of kan het programma worden aangepast. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een nieuwe onderdeelcontour kunnen fouten snel worden gedetecteerd door visueel te observeren of het pad van het snijgereedschap consistent is met het vooraf ingestelde pad.

Goede koeling en spaanafvoer

Efficiënte koeling: Koelomstandigheden zijn eenvoudig te creëren en het koelmiddel kan het snijgereedschap en het bewerkingsoppervlak direct bereiken, waardoor gereedschapsslijtage en de bewerkingstemperatuur van het werkstuk effectief worden verminderd en de oppervlaktekwaliteit van de bewerking wordt verbeterd. Bij het snijden van metalen materialen kan voldoende koelmiddeltoevoer thermische vervorming van het snijgereedschap verminderen en de bewerkingsnauwkeurigheid garanderen.
Soepele spaanafvoer: Spaanafvoer is eenvoudig en valt eraf. Door de zwaartekracht vallen de spanen op natuurlijke wijze naar beneden, waardoor krassen op het bewerkte oppervlak worden voorkomen. Dit is met name geschikt voor het bewerken van zachtere metalen zoals aluminium en koper, omdat spaanresten de oppervlakteafwerking niet aantasten.

(B) Toepasselijke industrieën

Industrie voor precisiemachines: Denk hierbij aan de productie van kleine precisiecomponenten, zoals horlogeonderdelen, miniatuurstructuuronderdelen van elektronische apparaten, etc. Dankzij de hoge mate van precisie bij het bewerken en de handige klem- en foutopsporingseigenschappen kunnen deze machines voldoen aan de complexe bewerkingsvereisten van deze kleine onderdelen en de juiste maatvoering en oppervlaktekwaliteit garanderen.
Matrijzenbouw: Verticale bewerkingscentra kunnen flexibel bewerkingen uitvoeren zoals frezen en boren voor het bewerken van de holtes en kernen van kleine matrijzen. Dankzij de meerassige koppelingsfunctie kunnen complexe gebogen matrijsoppervlakken worden bewerkt, wat de productienauwkeurigheid en -efficiëntie van matrijzen verbetert en de productiekosten verlaagt.
Onderwijs en wetenschappelijk onderzoek: In de laboratoria van studenten werktuigbouwkunde aan hogescholen, universiteiten of wetenschappelijke onderzoeksinstellingen worden verticale bewerkingscentra vaak gebruikt voor het geven van demonstraties en het uitvoeren van experimenten met het bewerken van onderdelen in wetenschappelijke onderzoeksprojecten. Dit komt door de relatief intuïtieve bediening en de relatief eenvoudige structuur. Hierdoor kunnen studenten en wetenschappelijke onderzoekers vertrouwd raken met de bediening en bewerkingsprocessen van bewerkingscentra.

III. Horizontale bewerkingscentra

(A) Functionele kenmerken

Meerassige bewerking en hoge precisie
De spindel is horizontaal geplaatst en heeft over het algemeen drie tot vijf coördinaatassen, vaak uitgerust met een rotatieas of een draaitafel, waarmee meervlaksbewerking mogelijk is. Bij het bewerken van bijvoorbeeld doosvormige onderdelen kan via de draaitafel achtereenvolgens worden gefreesd, geboord, geboord, getapt, enz. op de vier zijvlakken, waardoor de positionele nauwkeurigheid tussen elk vlak wordt gewaarborgd. De positioneringsnauwkeurigheid kan 10 μm tot 20 μm bedragen, het spindeltoerental ligt tussen 10 en 10.000 tpm en de minimale resolutie is over het algemeen 1 μm, wat voldoet aan de bewerkingsvereisten van zeer nauwkeurige onderdelen.
Gereedschapsmagazijn met grote capaciteit
De capaciteit van het gereedschapsmagazijn is over het algemeen groot en sommige kunnen honderden snijgereedschappen bevatten. Dit maakt het mogelijk om complexe onderdelen te bewerken zonder frequente gereedschapswisselingen, waardoor de bewerkingstijd wordt verkort en de productie-efficiëntie wordt verbeterd. Bij de bewerking van lucht- en ruimtevaartcomponenten kunnen bijvoorbeeld verschillende soorten en specificaties snijgereedschappen nodig zijn. Een gereedschapsmagazijn met een grote capaciteit kan de continuïteit van het bewerkingsproces garanderen.
Voordelen van seriebewerking
Voor doosvormige onderdelen die in series worden geproduceerd, kunnen, zolang ze maar één keer op de draaitafel worden geklemd, meerdere vlakken worden bewerkt. In gevallen waar de vereisten voor positietolerantie, zoals parallelliteit tussen gatenstelsels en haaksheid tussen gaten en kopvlakken, relatief hoog zijn, is het eenvoudig om de bewerkingsnauwkeurigheid te garanderen. Door de relatief complexe programmadebugfunctie neemt de gemiddelde tijd die elk onderdeel op de machine in beslag neemt af naarmate er meer onderdelen worden bewerkt. Dit maakt het geschikt voor seriebewerking. Bij de productie van motorblokken voor auto's kan het gebruik van horizontale bewerkingscentra bijvoorbeeld de productie-efficiëntie aanzienlijk verbeteren en tegelijkertijd de kwaliteit waarborgen.

(B) Toepasselijke industrieën

Automobielindustrie: Het bewerken van doosvormige onderdelen zoals motorblokken en cilinderkoppen is een typische toepassing van horizontale bewerkingscentra. Deze onderdelen hebben complexe structuren, met talloze te bewerken gatensystemen en vlakken, en extreem hoge eisen aan de positienauwkeurigheid. De mogelijkheid tot multi-face bewerking en de hoge precisie van horizontale bewerkingscentra kunnen ruimschoots voldoen aan de productie-eisen en de prestaties en betrouwbaarheid van automotoren garanderen.
Lucht- en ruimtevaartindustrie: Componenten zoals de motorbehuizing en het landingsgestel van lucht- en ruimtevaartmotoren hebben complexe vormen en strenge eisen aan de materiaalverwijderingssnelheid, bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Het grote gereedschapsmagazijn en de hoge precisie van horizontale bewerkingscentra kunnen de uitdagingen van verschillende materialen (zoals titaniumlegeringen, aluminiumlegeringen, enz.) aan, waardoor de kwaliteit en prestaties van lucht- en ruimtevaartcomponenten aan hoge normen voldoen.
Zware machinebouw: zoals het bewerken van grote doosvormige onderdelen zoals reductiekasten en machinebedden. Deze onderdelen hebben een groot volume en een hoog gewicht. De horizontale spindelopstelling en het krachtige snijvermogen van horizontale bewerkingscentra zorgen voor een stabiele bewerking, waardoor de maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van de onderdelen worden gewaarborgd en aan de assemblage- en gebruiksvereisten van zware machines wordt voldaan.

IV. Bewerkingscentra met meerdere tafels

(A) Functionele kenmerken

Multi-tafel online klemmen en bewerken
De machine beschikt over meer dan twee verwisselbare werktafels en de verwisseling van werktafels vindt plaats via transportrails. Tijdens het bewerkingsproces kan online opspanning worden gerealiseerd, d.w.z. de bewerking en het laden en lossen van werkstukken worden gelijktijdig uitgevoerd. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van een batch van dezelfde of verschillende onderdelen, kunnen, wanneer het werkstuk op de ene werktafel wordt bewerkt, de andere werktafels het laden en lossen van werkstukken en de voorbereiding uitvoeren, wat de bezettingsgraad van de machine en de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert.
Geavanceerd besturingssysteem en gereedschapsmagazijn met grote capaciteit
Het maakt gebruik van een geavanceerd CNC-systeem met hoge rekensnelheid en een grote geheugencapaciteit, dat complexe bewerkingstaken en de besturingslogica van meerdere tafels aankan. Tegelijkertijd heeft het gereedschapsmagazijn een grote capaciteit om te voldoen aan de diverse gereedschapsvereisten bij het bewerken van verschillende werkstukken. De structuur is complex en de machine neemt een groot oppervlak in beslag om plaats te bieden aan meerdere werktafels en bijbehorende transportmechanismen.

(B) Toepasselijke industrieën

Elektronica- en elektrische apparatenindustrie: Voor de serieproductie van behuizingen en structurele onderdelen van sommige kleine elektronische producten kunnen bewerkingscentra met meerdere tafels snel schakelen tussen verschillende bewerkingstaken om te voldoen aan de bewerkingsvereisten van verschillende productmodellen. Bijvoorbeeld bij de bewerking van behuizingen van mobiele telefoons, computerradiatoren en andere componenten wordt de productie-efficiëntie verbeterd door de gecoördineerde werking van meerdere tafels, om te voldoen aan de marktvraag naar snelle vernieuwing van elektronische producten.
Medische hulpmiddelenindustrie: Componenten van medische hulpmiddelen hebben vaak een grote verscheidenheid en hoge precisie-eisen. Bewerkingscentra met meerdere tafels kunnen verschillende soorten medische onderdelen op hetzelfde apparaat bewerken, zoals handgrepen en scharnierdelen van chirurgische instrumenten. Dankzij online klemming en een geavanceerd besturingssysteem worden de bewerkingsnauwkeurigheid en consistentie van de onderdelen gegarandeerd, wat de productiekwaliteit en efficiëntie van medische hulpmiddelen verbetert.
Maatwerk in de machinebouw: Voor de productie van kleine series van bepaalde maatwerkproducten kunnen bewerkingscentra met meerdere tafels flexibel inspelen. Bijvoorbeeld, voor mechanisch aangepaste onderdelen volgens speciale klantvereisten, hoeft elke bestelling niet een grote hoeveelheid te zijn, maar een diverse variëteit. Bewerkingscentra met meerdere tafels kunnen het bewerkingsproces en de klemmethode snel aanpassen, waardoor de productiekosten worden verlaagd en de productiecyclus wordt verkort, terwijl de kwaliteit gewaarborgd blijft.

V. Samengestelde bewerkingscentra

(A) Functionele kenmerken

Garantie op meervlaksbewerking en hoge precisie
Na één enkele klemming van het werkstuk kunnen meerdere vlakken worden bewerkt. Het standaard vijfvlaks bewerkingscentrum kan de bewerking van vijf vlakken voltooien, met uitzondering van het montagevlak aan de onderkant, na één enkele klemming, en heeft de functies van zowel verticale als horizontale bewerkingscentra. Tijdens het bewerkingsproces kan de positietolerantie van het werkstuk effectief worden gegarandeerd, waardoor foutenaccumulatie door meerdere klemmingen wordt vermeden. Bijvoorbeeld, bij het bewerken van sommige lucht- en ruimtevaartcomponenten met complexe vormen en meerdere bewerkingsvlakken, kan het samengestelde bewerkingscentrum meerdere bewerkingen uitvoeren, zoals frezen, kotteren en boren op meerdere vlakken in één klemming, waardoor de relatieve positienauwkeurigheid tussen elk vlak wordt gegarandeerd.
Multifunctionele realisatie door spindel- of tafelrotatie
Eén vorm is dat de spindel onder een overeenkomstige hoek roteert om een verticaal of horizontaal bewerkingscentrum te worden; de andere is dat de tafel met het werkstuk meedraait terwijl de spindel niet van richting verandert om een vijfvlaksbewerking te bereiken. Dit multifunctionele ontwerp maakt het mogelijk om de samengestelde bewerking aan te passen aan werkstukken met verschillende vormen en bewerkingsvereisten, maar het brengt ook een complexe structuur en hoge kosten met zich mee.

(B) Toepasselijke industrieën

Industrie voor de productie van hoogwaardige matrijzen: Voor sommige grote, complexe autopaneelmatrijzen of precisie-spuitgietmatrijzen kan het bewerkingscentrum voor samengestelde matrijzen de uiterst precieze bewerking van meerdere zijden van de matrijs uitvoeren in één enkele klemming, inclusief de bewerking van holtes, kernen en verschillende kenmerken aan de zijkanten. Hierdoor wordt de productienauwkeurigheid en de algehele kwaliteit van de matrijs verbeterd, de aanpassingswerkzaamheden tijdens de matrijsmontage verminderd en de matrijsproductiecyclus verkort.
Precisieproductie in de lucht- en ruimtevaart: Belangrijke componenten zoals de bladen en waaiers van lucht- en ruimtevaartmotoren hebben complexe vormen en extreem hoge eisen aan precisie en oppervlaktekwaliteit. De multi-face bewerking en hoge precisie van het samengestelde bewerkingscentrum voldoen aan de bewerkingsvereisten van deze componenten en garanderen hun prestaties en betrouwbaarheid onder extreme werkomstandigheden, zoals hoge temperaturen en hoge druk.
Industrie voor de productie van hoogwaardige apparatuur: Voor de bewerking van belangrijke componenten van uiterst precieze CNC-bewerkingsmachines, zoals de bewerking van gereedschapsbedden en kolommen, kan het samengestelde bewerkingscentrum de meervlaksbewerking van deze componenten uitvoeren, waarbij de loodrechtheid, parallelle 度 en andere positienauwkeurigheden tussen elke zijde worden gegarandeerd, de algehele montagenauwkeurigheid en prestaties van CNC-bewerkingsmachines worden verbeterd en de technologische vooruitgang van de industrie voor de productie van hoogwaardige apparatuur wordt bevorderd.

VI. Conclusie
Verticale bewerkingscentra spelen een belangrijke rol in sectoren zoals de productie van kleine precisieonderdelen en matrijzen, dankzij hun voordelen van handige klemming en intuïtieve debugging. Horizontale bewerkingscentra worden veel gebruikt in sectoren zoals de automobiel- en lucht- en ruimtevaart, dankzij hun voordelen van meerassige bewerking, een gereedschapsmagazijn met grote capaciteit en seriematige bewerking. Bewerkingscentra met meerdere tafels zijn geschikt voor seriematige of klantspecifieke productie in sectoren zoals de elektronica- en elektrische apparatenindustrie en medische apparatuur, dankzij hun online klemming en multitaskmogelijkheden. Samengestelde bewerkingscentra nemen een belangrijke positie in in de high-end productiesector, zoals de productie van hoogwaardige matrijzen en precisieproductie in de lucht- en ruimtevaart, dankzij hun meervlaksbewerking en gegarandeerde hoge precisie. In de moderne productie, afhankelijk van de verschillende bewerkingsvereisten en productiescenario's, kan de rationele selectie en toepassing van verschillende soorten bewerkingscentra hun functionele voordelen ten volle benutten, de productie-efficiëntie en productkwaliteit verbeteren en de ontwikkeling van de maakindustrie naar intelligentie, hoge precisie en hoge efficiëntie bevorderen. Tegelijkertijd zullen, met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie, de functies van bewerkingscentra voortdurend worden verbeterd en uitgebreid, waardoor krachtigere technische ondersteuning wordt geboden voor de innovatie en upgrading van de maakindustrie.