4 軸 CNC 立形マシニング センター: あなたのショップに適した機械を選択する方法

4 番目の軸が実際に追加するもの

立形マシニング センターの 4 番目の軸は、ほとんどの場合、標準テーブルに取り付けられた回転テーブルであり、X 軸 (A 軸) を中心にワークを回転させます。スピンドルは依然として X、Y、Z 方向に移動します。変更点は、パーツをクランプから外して手で回転させる代わりに、角度を付けてツールに提示できることです。

インデックス付き (3 1) と同時モーション

インデックスモードでは、回転テーブルが部品を固定角度で配置し、クランプして切断を再開します。コントロールはそれを追加の位置決め軸として扱います。通常、標準の CAM 出力でこれをカバーし、回転ユニットには確実な位置決め精度のみが必要です。

同時モードでは、工具が切削中に A 軸が移動します。これにより、ラップされたプロファイル、スパイラル ポート、カム フォームが 1 つの連続パスで生成されます。それには、回転運動学を理解するポストプロセッサ、回転ドライブを後から追加するのではなく統合した制御、および以前に 4 軸の作業を実行したことがあるプログラマーが必要です。

縦または横のレイアウト

垂直機械の 4 番目の軸は、垂直スピンドルの下の水平回転軸上に部品を保持します。治具は見えるままで、切りくずは取り除かれ、工具は標準装備されています。回転パレットを備えた横型機械は、1 回のパスでより多くの面に到達し、深い穴からの切りくずをより効果的に除去しますが、コストが高く、通常はトゥームストーン固定具が必要です。およそ 500 mm 立方体以下では、通常、垂直型から始めるのがより安価です。

4 軸 VMC が維持される場所

4 番目の軸を正当化する作品がエキゾチックであることはめったにありません。それが繰り返され、面間の角度関係はある部分から次の部分まで保たれなければなりません。 4 つの家族が何度も登場します。

• フライス加工された平坦部、スロット、クロスドリル穴を備えた円筒部品
• 3面または4面にポートを備えたハウジングおよびマニホールド
• キー溝と定義された角度のドリルパターンを備えたシャフトとスリーブ
• 現在 2 つまたは 3 つの専用治具を通過するバッチ部品

4 番目の軸によってカットが短縮されることはほとんどありません。これによりセットアップが削除され、セットアップでは許容誤差の大部分が消失します。

自動車、新エネルギー、金型製造、サファイア加工は、このパターンが最も頻繁に現れる分野です。計算を変えるのは量です。月に数百個の部品を製造する場合、部品ごとに節約される時間は、手作業による固定の柔軟性を上回ります。

機械のサイズ設定: テーブル、回転ユニット、ツールのクリアランス

最も一般的な仕様エラーは、部品の長さに合わせて機械のサイズを設定し、そのスイングを忘れることです。長さ 300 mm、幅 220 mm のワークピースには、ワークピースをグリップできる回転ユニット、コラムを通過するスイング エンベロープ、および上面に到達するのに十分な Z 移動量が必要です。 250 mm の回転ユニットは、部品がロードされる前に 200 ～ 250 mm の Z 移動を消費する可能性があります。

注文前に確認すべき5つの数字

1. 最大部分のスイング直径（一緒に回転する固定プレートを含む）
2. 回転ユニットと心押し台を取り付けた後に使用可能なテーブル長さ
3. 回転ユニットを取り付けた状態での残りの Z 移動量、最も高い部分の頂点まで測定
4. 工具マガジン、エンクロージャ、部品スイングの間の干渉を工具全負荷でチェック
5. 回転体の周囲のクーラントと切りくずの経路。ここで微粉が集まり、熱ドリフトが始まります。

自動工具交換装置を備えた 1270 mm クラスの機械は、一般的な中間点です。つまり、回転テーブルと心押し台を並べて配置できる十分な X トラベル、回転本体を通過するのに十分な Z、およびドリリングとフライス加工の混合プログラムを停止することなく完了できる十分な深さのマガジンです。

治具、公差、そして誰も予算を組まないコスト

回転軸の精度は、部品の保持方法によって決まります。センター間はシャフトに適しています。短いシリンダーには、3 つ爪チャックまたはセルフセンタリングバイスが適しています。カスタムネストを備えたフェイスプレートは、ぎこちない鋳造に適しています。それぞれの選択により、パーツがサポートされていない状態で垂れ下がる量が変わり、サポートされていない長さがビビリとして現れます。

回転精度は秒角で表されており、その換算は手作業で行う価値があります。半径 300 mm で測定した回転軸の精度は 15 秒角で、スピンドル誤差、熱膨張、または工具摩耗が加わる前に接線方向誤差が約 0.02 mm 発生します。 0.05 mm の真の位置コールアウトでは、それがすでに予算の大部分を占めています。

回転を続けると回転部も温まります。サイクルごとに数回インデックスを作成するテーブルは、周囲温度に近いままになります。 20 分間補間したものはドリフトし、そのドリフトはフィーチャ間の角度関係に収まります。その作業用に構築された機械は、ベースとコラムにより多くの質量を搭載しており、精度の話はテーブルの下から始まります。 強固なベース構造と加工精度 .

機械製造業者に確認すべきこと

4 軸立形マシニング センターはカタログ項目ではなく構成であるため、エンジニアリングの深さは仕様書と同じくらい重要です。

• 鋳物がどこから来たのか、社内に鋳造工場があるかどうか
• ベース、コラム、テーブルの位置合わせがどのように機械加工、測定、文書化されるか
• ロータリーインターフェース、配線、および制御パラメータが工場で設定されているかどうか
• 最初の同時 4 軸ジョブの実行時にポストプロセッサをサポートするのは誰ですか
• 出荷前にマシンがどのようなテストを受け、どのような記録が送信されるか

Jiangsu Chuangjia Machinery は、その種の垂直統合を行っているビルダーの 1 つです。平面研削盤メーカーとして 2000 年に設立され、現在は南通中南智能科技グループの一員である同社は、30 人の上級エンジニアと 20 人の研究開発エンジニアを含む 380 名を超える従業員を擁する約 100,000 平方メートルの生産パークを運営し、機械加工や組立と並行して独自の鋳造工場、板金工場、塗装工場も運営しています。

それ 立形マシニングセンターのラインナップ ZNL1160、ZNL1270、ZNL1580、ZNL1890 モデルに加え、ZNL1160、ZNV850、ZNV855 をカバーしており、ZNL1270 と ZNV855 で指定されている自動工具交換装置を備えています。同じグループは、ガントリーおよび横型マシニング センター、タッピング センター、精密平面研削盤も製造しています。