Die Struktur der CNC-Vertikaldrehmaschine ist auf ihre vertikale Anordnung und die Anforderungen an die Hochleistungsbearbeitung ausgelegt und umfasst vier Kernmodule: Maschinenkörper, Antriebssystem, Steuerungssystem und Hilfsgeräte.
Maschinenkörperstruktur
Funktion: Das Bett dient als Grundträger für die CNC-Werkzeugmaschine. Es besteht aus hochfestem Gusseisen oder geschweißtem Stahl und ist mit gerippten Platten ausgestattet, um die Steifigkeit zu erhöhen und die Bearbeitungsstabilität zu gewährleisten.
Merkmale: Mittlere und große CNC-Werkzeugmaschinen nutzen eine geteilte {0}Körperstruktur (Bett, Säule und Basis sind getrennt), um die Herstellung und den Transport zu erleichtern. kleinere CNC-Werkzeugmaschinen werden in der Regel integriert.
● Säule und Querträger
Säule: Vertikal am CNC-Maschinenbett befestigt, dient sie der Führung und Abstützung der Traverse. Ein-{1}Säulen-Vertikaldrehmaschinen verwenden eine breite Säule, während Doppel--Säulen-Drehmaschinen einen Portalrahmen verwenden, der durch zwei Säulen und einen Oberbalken verbunden ist, um die Steifigkeit zu erhöhen.
Traverse: Horizontal am CNC-Maschinenständer befestigt, trägt sie den Werkzeugantrieb und verstellt durch Hebe- und Senkbewegung den axialen Bearbeitungshub. Die Traverse einer Doppelständer-Vertikaldrehmaschine ist in der Regel mit nur einem Schlitten ausgestattet, die Werkzeugaufnahme ist außenliegend und der Werkzeugwechsel erfolgt durch einen Roboter.
Der Arbeitstisch einer CNC-Vertikaldrehmaschine ist kreisförmig aufgebaut, trägt das Werkstück und dreht sich um seine vertikale Achse. Sein Durchmesser kann über 2,5 Meter betragen und es verfügt über eine hervorragende Tragfähigkeit (bis zu 10 Tonnen).
Spannfutter: Das Spannfutter einer CNC-Drehmaschine wird auf der Arbeitstischoberfläche montiert und mit radial und axial verstellbaren Backen zur Fixierung des Werkstücks ausgestattet. Mittlere- und große-CNC-Werkzeugmaschinen verwenden häufig Drehtische anstelle herkömmlicher Spannfutter, um große Werkstücke aufzunehmen.
● Werkzeugrevolver und Ram
Werkzeugrevolver: CNC-Werkzeugmaschinen unterstützen automatische Werkzeugwechsel und das Design des einfachwirkenden Revolvers reduziert Lärm und Energieverbrauch. Die lineare Führungsstruktur sorgt für eine reibungslose Bewegung.
Stößel: Der Stößel ist auf dem Querträgerschlitten montiert und erreicht durch Auf- und Abbewegungen einen axialen Schnittvorschub, wodurch er für die Innen- und Außenzylinderbearbeitung sowie die Stirnflächenbearbeitung geeignet ist.
Antriebssystem
Spindelkasten: Die CNC-Drehmaschine verfügt über eine eingebaute-elektrische Spindel oder einen intern montierten Spindelmotor, der Geschwindigkeiten von bis zu 200.000 U/min erreichen kann. Diese Geschwindigkeit ist über einen Frequenzumrichter stufenlos regelbar und erfüllt so sowohl die Anforderungen beim Niedergeschwindigkeits-Hochgeschwindigkeitsschneiden als auch beim Hochgeschwindigkeits-Schlichten.
Lageranordnung: Die CNC-Vertikaldrehmaschine verwendet eine Kombination aus zweireihigen Zylinderrollenlagern, Kegelrollenlagern und Axial-Zylinderrollenlagern, um die Genauigkeit und Steifigkeit der Spindeldrehung sicherzustellen.
● Zuführsystem
X/Z-Achsenantrieb: Die Antriebsachse der CNC-Maschine besteht aus einem Servomotor und einer Präzisionskugelumlaufspindel, gepaart mit Linearführungen für hochpräzise-lineare Bewegung. Duale Z-- und X--Achsen-Linearführungen verbessern die Tragfähigkeit und Vibrationsfestigkeit.
Dynamische Reaktion: Die CNC-Maschine nutzt ein geschlossenes{0}Loop-Steuerungssystem in Kombination mit einer hoch-steifen Leitspindel, um die Positionierungsgenauigkeit bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung sicherzustellen.
CNC-System
Funktion: Die Steuereinheit der CNC-Drehmaschine liest G--Code-Programme, koordiniert Spindelgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Werkzeugbewegung und unterstützt verschiedene Bearbeitungsmodi (wie Drehen, Fräsen und Gewindeschneiden).
Merkmale: CNC-Drehmaschinen verfügen über moderne Systeme, die mit Touchscreens und Programmiersoftware ausgestattet sind und komplexe Prozessprogrammierung und Echtzeitüberwachung unterstützen. Einige Systeme, wie das Zhongda CNC-H4-T, nutzen eine offene Architektur für eine einfache Funktionserweiterung.
● Servoantriebsmodul
Motor und Encoder: Die Servomotoren von CNC-Werkzeugmaschinen bieten eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und Positionierungsgenauigkeit. Die Encoder liefern tatsächliche Positionsinformationen und bilden ein Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis.
Bremse: Die Z--Achsen-Servomotoren von CNC-Drehmaschinen sind mit einer Bremse ausgestattet, um Schlittenbewegungen aufgrund von Schwerkraft und Trägheit zu verhindern und so die Bearbeitungsgenauigkeit sicherzustellen.
Hilfsmittel
Kühlsystem: Ein Sprühsystem senkt die Schnitttemperaturen, verlängert die Werkzeuglebensdauer und verbessert die Oberflächenqualität.
Schmiersystem: Schmiert automatisch Schlüsselkomponenten wie Spindellager und Führungsbahnen, reduziert den Verschleiß und sorgt für einen langfristig stabilen Betrieb.
● Spanentfernungs- und Schutzgeräte
Späneförderer: Entfernt automatisch Späne, um eine Ansammlung zu verhindern, die die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigen könnte.
Vollständig geschlossene Schutzabdeckung: Verhindert das Verspritzen von Spänen und Kühlmittel und sorgt so für einen sicheren Betrieb.