Οι βάσεις εργαλείων κίνησης είναι ηλεκτρικές συσκευές σύσφιξης εργαλείων τοποθετημένες σε πυργίσκους τόρνου CNC που μεταδίδουν περιστροφική δύναμη από τον κινητήριο άξονα του μηχανήματος σε εργαλεία κοπής όπως τρυπάνια, μύλοι και βρύσες. Σε αντίθεση με τις συμβατικές στατικές βάσεις, οι κινούμενες βάσεις επιτρέπουν την εκτέλεση εργασιών περιστρεφόμενου εργαλείου - φρεζάρισμα, διάτρηση, τρύπημα σπειρώματος - σε τόρνο CNC χωρίς μεταφορά του τεμαχίου εργασίας σε ξεχωριστό κέντρο κατεργασίας. Αυτή η δυνατότητα μίας εγκατάστασης είναι το θεμέλιο της σύγχρονης στροφής πολλαπλών εργασιών.
Η εσωτερική αλυσίδα μετάδοσης κίνησης μιας κινούμενης βάσης εργαλείων αποτελείται συνήθως από ένα σετ κωνικών γραναζιών ή οδοντωτών τροχών, έναν άξονα ακριβείας και ρουλεμάν γωνιακής επαφής. Η ροπή εισέρχεται στη διεπαφή του πίσω γραναζιού, περνά από ένα ή περισσότερα στάδια μείωσης ταχύτητας και παραδίδεται στον άξονα του εργαλείου με ελεγχόμενη ταχύτητα και ροπή. Οι κινητήριες βάσεις υψηλής απόδοσης βαθμολογούνται σε ταχύτητες έως 12.000 σ.α.λ. με ροπές εξόδου από 10 Nm έως 200 Nm, καλύπτοντας όλο το φάσμα από ελαφρύ φινίρισμα υψηλής ταχύτητας έως φρεζάρισμα βαρέως τύπου χαμηλής ταχύτητας.
Η ακτινική διαρροή είναι ο κύριος δείκτης ακρίβειας μιας κινούμενης βάσης εργαλείων. Οι βάσεις κορυφαίας ποιότητας διατηρούν την εκκεντρότητα του άξονα στα ≤ 0,005 mm, ένα επίπεδο επαρκές για την ανοχή της οπής κατηγορίας IT6 — ικανοποιώντας τις απαιτήσεις της αυτοκινητοβιομηχανίας, της ιατρικής και της κατασκευής ηλεκτρονικών ειδών ακριβείας. Η διαχείριση προφόρτισης ρουλεμάν είναι ένας βασικός παράγοντας πίσω από αυτήν την προδιαγραφή: η ανεπαρκής προφόρτιση επιτρέπει τη μετατόπιση του άξονα υπό τις δυνάμεις κοπής. Η υπερβολική προφόρτιση προκαλεί θερμική συσσώρευση και πρόωρη αστοχία του ρουλεμάν. Οι ελεγχόμενες από τον κατασκευαστή στοίβες σφήνας και τα συγκροτήματα προφόρτισης με σπείρωμα, που επαληθεύονται μέσω δοκιμών δυναμικής ισορροπίας, είναι η τυπική μέθοδος για την επίτευξη αυτής της ακρίβειας.
Το BMT σημαίνει Bolt Mount Turret — ένα πρότυπο διεπαφής στερέωσης στο οποίο μια κυκλική όψη φλάντζας στη βάση εργαλείων στερεώνεται απευθείας στην πρόσοψη του πυργίσκου με μπουλόνια. Αυτό διαφέρει θεμελιωδώς από το προηγούμενοΠρότυπο VDI (Verein Deutscher Ingenieure), το οποίο χρησιμοποιεί έναν μηχανισμό ασφάλισης σφηνοειδούς μπλοκ που εμπλέκει μια υποδοχή Τ στον πυργίσκο. Ο σχεδιασμός της φλάντζας BMT προσφέρει πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής, με αποτέλεσμα στατική ακαμψία 1,5 έως 2 φορές μεγαλύτερη από αυτή μιας διεπαφής VDI — ένα σημαντικό πλεονέκτημα στη βαριά διακοπτόμενη κοπή και τη διάτρηση βαθιάς οπής.
Περιστρεφόμενα εργαλεία κοπής BMTαναφέρεται συγκεκριμένα στον συνδυασμό της διεπαφής εργαλειοφορέα BMT με τη λειτουργία κινούμενης βάσης εργαλείων. Η ονομασία "ζωντανή" διακρίνει τις ηλεκτροκίνητες περιστρεφόμενες βάσεις από τις στατικές (σταθερές) βάσεις που χρησιμοποιούνται για περιστροφή και αυλάκωση. Σε μια εγκατάσταση περιστρεφόμενων εργαλείων BMT, ο πυργίσκος του μηχανήματος περιέχει ένα ενσωματωμένο σύστημα μετάδοσης κίνησης. Όταν ο εργαλειοφορέας συνδέεται με έναν ενεργό κινητήριο σταθμό, ο εσωτερικός κινητήριος άξονας συνδέεται με το γρανάζι εισόδου της βάσης εργαλείων και μεταδίδει τη ροπή στο κοπτικό εργαλείο σε πραγματικό χρόνο.
Τα δομικά οφέλη του προτύπου BMT είναι πιο εμφανή σε εφαρμογές υψηλής ακαμψίας. Οι βάσεις εργαλείων BMT επιτυγχάνουν επαναληψιμότητα θέσης ≤ 0,005 mm, σε σύγκριση με ≤ 0,008 έως 0,015 mm για διεπαφές VDI. Για εφαρμογές που απαιτούν πολλαπλές εργασίες όψης — διάτρηση και φρεζάρισμα στο ίδιο τεμάχιο εργασίας — αυτή η διαφορά επαναληψιμότητας είναι το περιθώριο μεταξύ αποδεκτών και μη συμμορφούμενων αποτελεσμάτων διαστάσεων. Το BMT έχει γίνει το κυρίαρχο πρότυπο στους ιαπωνικούς και κορεατικούς τόρνους CNC, συμπεριλαμβανομένων πλατφορμών από τις Mazak, Mori Seiki, Okuma, Citizen και Star.
Οι στατικές (σταθερές) εργαλειοθήκες τοποθετούν συμβατικά εργαλεία τόρνευσης, ράβδους διάτρησης και ένθετα αυλάκωσης στον εργαλειοφορέα. Αν και δεν εκτελούν καμία περιστροφή οι ίδιοι, οι μηχανικές τους απαιτήσεις είναι σημαντικές. Κάτω από υψηλές δυνάμεις κοπής και κραδασμούς υψηλής συχνότητας, μια στατική βάση πρέπει να διατηρεί σταθερότητα θέσης κάτω του μικρού σε χιλιάδες κύκλους κοπής.
Τέσσερα μηχανικά στοιχεία καθορίζουν την ποιότητα του στατικού κατόχου. Πρώτα
Μια τεχνικά κρίσιμη πτυχή των εργαλείων BMT που συχνά υποτιμάται στις προμήθειες είναι η συμβατότητα με συγκεκριμένα μηχανήματα. Οι μάρκες τόρνων CNC διαφέρουν ως προς την ταχύτητα του άξονα μετάδοσης κίνησης του πυργίσκου, τις διαστάσεις του σχεδίου οπών μπουλονιού, τη μονάδα μετάδοσης κίνησης και τη θέση της θύρας ψυκτικού. Ένας εργαλειοφορέας που έχει σχεδιαστεί για εργαλειοφορέα Mazak δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εργαλειοφορέα Okuma χωρίς επανασχεδιασμό — η άμεση εναλλαγή θα είχε ως αποτέλεσμα λανθασμένη ταχύτητα εργαλείου, κακή ευθυγράμμιση θυρών ψυκτικού υγρού ή λανθασμένη εφαρμογή εγκατάστασης.
Η Jiaxing XiRay Industrial Technology Co., Ltd παρέχει ολοκληρωμένες λύσεις που ταιριάζουν με την πλατφόρμα για όλες τις μεγάλες μάρκες μηχανημάτων, συμπεριλαμβανομένωνΕργαλεία συστήματος Mazak,Εργαλεία συστήματος Mori Seiki,Εργαλεία συστήματος Okuma,Εργαλεία συστήματος Amada Wasino,Εργαλεία συστήματος Miyano,Εργαλεία συστήματος Nakamura Tome,Εργαλεία Συστήματος Πολιτών,Εργαλεία συστήματος Star,Εργαλεία συστήματος Muratec,Εργαλεία συστήματος Takamaz,Εργαλεία συστήματος Takisawa, καιΕργαλεία συστήματος BMT σειράς Κορέας. Κάθε λύση έχει σχεδιαστεί αντίστροφα σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πυργίσκου OEM και επικυρώνεται χρησιμοποιώντας ειδικά εξαρτήματα εγκατάστασης για την επίτευξη προσαρμογής μηδενικού διάκενου.
Οι συρόμενες πλατφόρμες κεφαλής όπως το Citizen και το Star απαιτούν πρόσθετη σχεδιαστική εξέταση λόγω της μη τυπικής αξονικής σχέσης μεταξύ ατράκτου και πυργίσκου. ΗΣύστημα τσοκ ελατηρίου ERείναι μια συμπληρωματική λύση σύσφιξης για αυτές τις πλατφόρμες, βελτιώνοντας την εξάντληση του εργαλείου μικρής διαμέτρου όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με βάσεις BMT με ζωντανή κίνηση.
Το ψυκτικό υγρό μέσω εργαλείου παρέχει υγρό κοπής μέσω σφραγισμένων εσωτερικών καναλιών απευθείας στην κοπτική άκρη, αντί να βασίζεται σε εξωτερικά ακροφύσια ψεκασμού. Σε εφαρμογές διάτρησης βαθιάς οπής όπου το βάθος της οπής υπερβαίνει το τριπλάσιο της διαμέτρου του τρυπανιού, το εξωτερικό ψυκτικό δεν μπορεί να φτάσει αξιόπιστα στη ζώνη κοπής — η συσκευασία τσιπ και η θερμική υπερφόρτωση γίνονται οι περιοριστικοί παράγοντες στη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
Τα εσωτερικά κανάλια ψυκτικού υγρού σε υψηλής ποιότητας βάσεις BMT υποστηρίζουν πιέσεις από 1 έως 8 MPa μέσω ενός σφραγισμένου περιστροφικού συνδέσμου. Τα μετρημένα αποτελέσματα στη διάτρηση βαθιάς οπής από κράμα χάλυβα υψηλής θερμοκρασίας δείχνουν μείωση της θερμοκρασίας της ζώνης κοπής από 40 έως 60%, παράταση της διάρκειας ζωής του εργαλείου περίπου δύο έως τρεις φορές και βελτίωση της τραχύτητας της επιφάνειας της οπής από Ra 1,6 μm σε Ra 0,8 μm υπό ισοδύναμες παραμέτρους κοπής. Τα υλικά στεγανοποίησης με βαθμολογία συνεχούς λειτουργίας –20°C έως 150°C εξασφαλίζουν συμβατότητα με αυτοματοποιημένα περιβάλλοντα παραγωγής που λειτουργούν 24/7.
Αυτοκινητοβιομηχανίααπαιτεί διάτρηση, φρεζάρισμα προσώπου και χτύπημα σε πολλαπλές επιφάνειες τεμαχίου εργασίας μέσα σε έναν μόνο κύκλο σύσφιξης. Τα περιβλήματα του κιβωτίου ταχυτήτων, οι δίσκοι φρένων και οι αρθρώσεις του τιμονιού που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε ρυθμίσεις ζωντανών εργαλείων BMT εξαλείφουν τη συσσώρευση σφαλμάτων θέσης που συμβαίνει κατά τη μεταφορά πολλών μηχανημάτων, ικανοποιώντας τις αυστηρές απαιτήσεις συνέπειας διαστάσεων των προμηθευτών αυτοκινήτων.
Κατασκευή ιατροτεχνολογικών προϊόντωνΛειτουργεί με κράμα τιτανίου και κράμα κοβαλτίου-χρωμίου — υλικά με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλή τάση σκλήρυνσης που είναι δύσκολο να επεξεργαστούν. Οι βάσεις BMT με κανάλια διαμπερούς ψυκτικού υγρού και μύλοι καρβιδίου επιτυγχάνουν επιφανειακά φινιρίσματα Ra ≤ 0,4 μm σε ορθοπεδικά εμφυτεύματα και εξαρτήματα χειρουργικών εργαλείων, διατηρώντας παράλληλα σταθερή διάρκεια ζωής του εργαλείου.
Κατασκευή ηλεκτρονικών ειδώνΑπαιτεί οπές χωρίς γρέζια και χαρακτηριστικά περιβλήματος συνδετήρα με ζώνες ανοχής εντός ±0,003 mm για την κάλυψη των απαιτήσεων συναρμολόγησης των συνδέσμων υψηλής πυκνότητας και των μονάδων ψύκτρας. Οι στατικές θήκες εργαλείων σε συνδυασμό με ράβδους διάτρησης ακριβείας παρέχουν αυτό το επίπεδο ακρίβειας οπής στους τόρνους πυργίσκου BMT.
Επεξεργασία εξαρτημάτων ακριβείαςΌλα τα υδραυλικά εξαρτήματα, τα περιβλήματα οργάνων και οι αεροδιαστημικοί βραχίονες επωφελούνται από την ικανότητα πολλαπλών λειτουργιών των περιστρεφόμενων εργαλείων BMT — μειώνοντας τη διαδρομή εξαρτημάτων μεταξύ μηχανών και τον σχετικό κίνδυνο χειρισμού για εξαρτήματα υψηλής αξίας.
Η επιλογή μεταξύ συστημάτων εργαλείων BMT και VDI καθορίζεται τελικά από την πλατφόρμα του μηχανήματος, τις απαιτήσεις κοπής και τις απαιτήσεις συχνότητας αλλαγής εργαλείου.
Το BMT παρέχει υψηλότερη στατική ακαμψία, ανώτερη επαναληψιμότητα θέσης (≤ 0,005 mm έναντι ≤ 0,008 έως 0,015 mm για VDI) και είναι πιο κατάλληλο για περιστρεφόμενα εργαλεία υψηλής ροπής και βαριά διακοπτόμενη κοπή. Οι αλλαγές εργαλείου απαιτούν ροπή στρέψης μπουλονιών και είναι πιο αργές από το VDI. Το BMT κυριαρχεί στις ιαπωνικές και κορεατικές πλατφόρμες τόρνου CNC.
Υποδοχές εργαλείων VDIχρησιμοποιήστε ένα σύστημα κλειδώματος υποδοχής T σφηνοειδούς μπλοκ που επιτρέπει ταχύτερες χειροκίνητες αλλαγές εργαλείων χωρίς εργαλεία, καθιστώντας τα κατάλληλα για ευέλικτες κυψέλες παραγωγής με συχνές βραχυπρόθεσμες αλλαγές. Το VDI κυριαρχεί στους ευρωπαϊκούς τόρνους CNC. Για εργασίες που είναι κυρίως τόρνευση και αυλάκωση με περιστασιακά περιστρεφόμενα περιστρεφόμενα εργαλεία κοπής σε μέτρια φορτία κοπής, το VDI παραμένει μια πρακτική και οικονομική επιλογή.
Και τα δύο πρότυπα είναι διαθέσιμα σε πλήρεις σειρές προϊόντων από την XiRay Tools, επιτρέποντας την επιλογή με βάση τον τύπο του μηχανήματος και τις απαιτήσεις της διαδικασίας και όχι τους περιορισμούς της γκάμας προϊόντων.
Η επιλογή της σωστής βάσης εργαλείου με κίνηση BMT ή στατικής βάσης απαιτεί συστηματική αξιολόγηση των ακόλουθων παραμέτρων:
Το μοντέλο του μηχανήματος και οι προδιαγραφές κίνησης πυργίσκου καθορίζουν την απαιτούμενη πλατφόρμα συγκράτησης και την εσωτερική σχέση μετάδοσης. Το πρότυπο διεπαφής εργαλείου (ER, BT, HSK, Morse taper) πρέπει να ταιριάζει με τα εργαλεία κοπής που χρησιμοποιούνται. Το απαιτούμενο εύρος στροφών και ροπής πρέπει να βρίσκεται εντός του ονομαστικού φακέλου λειτουργίας του κατόχου. Η απαίτηση διαμπερούς ψυκτικού υγρού εξαρτάται από την αναλογία βάθους οπής προς διάμετρο και το υλικό του τεμαχίου εργασίας — το τιτάνιο, ο ανοξείδωτος χάλυβας και τα ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα επωφελούνται σχεδόν πάντα από το ψυκτικό υγρό μέσω εργαλείου. Ο τύπος του συστήματος σύσφιξης (κολάρο ER, υδραυλικό, εφαρμογή συρρίκνωσης) επηρεάζει τη διαρροή, την ταχύτητα εναλλαγής και τη δύναμη σύσφιξης. Η συμβατότητα του διαστήματος συντήρησης με τα χρονοδιαγράμματα βάρδιας παραγωγής θα πρέπει να επιβεβαιώνεται πριν από την προμήθεια.
Για πολύπλοκες εφαρμογές που συνδυάζουν τόρνευση, διάτρηση, τρύπημα και φρεζάρισμα με σχισμή σε έναν μόνο τόρνο CNC, οι βάσεις BMT με ζωντανά κινούμενα κανάλια είναι η κύρια σύσταση. Για καθαρές εργασίες τόρνευσης και αυλάκωσης, μια στατική βάση ακριβείας BMT με κατάλληλη σύσφιξη ελεγχόμενης ροπής είναι επαρκής και πιο οικονομική.
Η σωστή συντήρηση διέπει άμεσα τη διάρκεια ζωής της βάσης εργαλείων και τη διαρκή ακρίβεια. Ο καθημερινός καθαρισμός για την αφαίρεση ρινισμάτων και ρύπων από τη φλάντζα στερέωσης και τις θύρες ψυκτικού υγρού αποτρέπει τη διάβρωση και την υποβάθμιση της διαρροής που προκαλείται από μόλυνση. Η εβδομαδιαία επαλήθευση εκκεντρότητας με ένδειξη καντράν επιβεβαιώνει ότι δεν υπάρχει υποβάθμιση πέρα από την προδιαγραφή ≤ 0,005 mm. Η μηνιαία αναπλήρωση γράσου ρουλεμάν σε κινούμενες βάσεις — χρησιμοποιώντας τον τύπο και την ποσότητα που καθορίζεται από τον κατασκευαστή — αποτρέπει την πείνα λίπανσης υπό συνεχή λειτουργία υψηλής ταχύτητας. Η τριμηνιαία επιθεώρηση διάκενου πλέγματος μετάδοσης κίνησης εντοπίζει φθορά προτού διαδοθεί σε ζημιά στο γρανάζι. Η ετήσια πλήρης αποσυναρμολόγηση, καθαρισμός και αξιολόγηση της κατάστασης του ρουλεμάν καθορίζει εάν απαιτείται αντικατάσταση με βάση τα δεδομένα κραδασμών και την οπτική επιθεώρηση.
Η ποιότητα εγκατάστασης είναι εξίσου σημαντική. Η όψη του εργαλειοφορέα και η φλάντζα συγκράτησης πρέπει να καθαριστούν από όλα τα τσιπ και τους ρύπους πριν από την τοποθέτηση. Το αντιδιαβρωτικό γράσο που εφαρμόζεται στην επιφάνεια της φλάντζας πρέπει να είναι ένα λεπτό, ομοιόμορφο στρώμα — η περίσσεια γράσου προκαλεί τη μετατόπιση της βάσης κάτω από τη ροπή του μπουλονιού. Τα μπουλόνια πρέπει να έχουν ροπή στρέψης σε δύο περάσματα εγκάρσιου σχεδίου μέχρι τις τελικές προδιαγραφές (συνήθως 25 έως 80 Nm ανάλογα με το μέγεθος της βάσης). Η επαλήθευση εξάντλησης μετά την εγκατάσταση με ένδειξη καντράν επιβεβαιώνει τη συμμόρφωση πριν ξεκινήσει η κατεργασία.