모든 기계 공장에는 수직 머시닝 센터가 충분히 크지 않은 지점이 있습니다. 귀하의 공작물은 길이가 3미터이고 무게가 8톤이며 바닥에 있는 C-프레임 VMC는 떨림 없이 절단하는 것은 말할 것도 없고 스핀들 아래에 맞지도 않습니다-. 이때 갠트리 밀링 머신이 대화에 등장합니다.
그러나 갠트리 밀을 구입하는 것은 카탈로그에서 VMC를 주문하는 것과는 다릅니다. 기계가 더 크고, 가격표도 더 크고, 사양을 잘못 입력하여 발생하는 결과도 더 큽니다. 기계가 너무 작으면 작동 중에 부품을 다시 고정해야 합니다.- 너무 가벼운 것은 무거운 절단으로 인해 편향되고 견딜 수 없는 공차를 발생시킵니다. 서명하기 전에 결정을 신중하게 생각하는 방법은 다음과 같습니다.
기계가 아닌 공작물부터 시작하세요
이것은 당연하게 들리지만 대부분의 구매자가 스스로 실수하는 부분입니다. 그들은 먼저 기계 사양을 살펴보고 적합성을 역-엔지니어링하려고 합니다. 다른 방법으로 수행하십시오.
가장 크거나 무거운 부품 세 개를 꺼내서 적어보세요.
최대 봉투, 길이, 너비, 높이 및 고정 높이를 잊지 마십시오. 300mm 고정 장치의 2,500mm 부품에는 두 가지 모두와 공구 길이를 고려한 Z{4}} 이동이 필요합니다.
부품뿐만 아니라 고정 장치, 척 또는 묘비, 추가할 수 있는 모든 회전 테이블의 최대 무게입니다. 테이블 하중 등급은 일반적으로 균등하게 분산된 무게에 대해 제공됩니다. 한쪽 모서리에 집중된 하중이 가해지면 그 숫자가 절반으로 줄어들 수 있습니다.
재질, 주철, 구조용 강철, 스테인레스, 티타늄, 알루미늄? 절삭력은 크기에 따라 다르며 스핀들 출력에서 컬럼 질량에 이르기까지 모든 것을 구동합니다.
공차, 용접물을 ±0.1mm로 황삭 가공하고 있습니까, 아니면 금형 베이스를 ±0.005mm로 정삭하고 있습니까? 필요한 정확도 등급에 따라 선형 스케일과 열 보상이 그만한 가치가 있는지 여부가 결정됩니다.
대략적인 경험 법칙에 따르면 부품의 크기가 2,000mm를 초과하거나 무게가 5,000kg을 초과하는 경우 갠트리 기계가 적합한 플랫폼일 수 있습니다. 그 아래에는 대형 C-프레임 또는 브리지-유형 VMC가 더 저렴한 비용으로 작업을 수행할 수 있습니다.
고정 빔, 이동 빔 또는 이동 기둥?
갠트리 기계는 세 가지 기본 아키텍처로 제공되며 선택은 유연성과 강성을 어떻게 절충하는지에 따라 달라집니다.
고정-보, 가로보는 두 개의 기둥에 볼트로 단단히 고정되어 있습니다. 이는 가장 엄격한 구성이며 고강도 작업에 가장 일반적입니다.- 단점은 테이블에서 빔까지의 거리가 고정되어 있어 매우 높은 공작물이 문제가 될 수 있다는 것입니다. 부품이 대부분 평판, 몰드 베이스 또는 구조 프레임인 경우 일반적으로 고정-빔 기계가 가장 좋습니다.
-보를 이동하면 - 가로보가 기둥 위아래로 이동하여 가변 Z-간극을 제공합니다. 이는 짧고 매우 긴 부품을 혼합하여 실행하거나 큰 앵글 헤드를 스윙해야 하는 경우 유용합니다. 이동 메커니즘은 비용을 추가하고 포지셔닝 오류의 잠재적 원인을 야기하므로 이러한 기계는 동등한 고정-빔 모델보다 더 비싸고 약간 덜 견고한 경향이 있습니다.
이동-기둥은 테이블이 그대로 있는 동안 갠트리 자체가 침대를 따라 이동합니다. 이 디자인은 무거운 테이블을 옮기는 것이 비현실적인 매우 긴 기계(6미터 이상)에서 일반적입니다. 또한 이중-팔레트 설정이 있는 경우 기계가 다른 부품을 절단하는 동안 한 부품을 로드할 수도 있습니다. 단점은 바닥 공간입니다. - 기계의 설치 공간은 기본적으로 X-이동 거리의 두 배입니다.
일반적인 대형 부품 가공을 수행하는 대부분의 작업장에서는{0}}고정-빔 갠트리가 강성, 비용 및 신뢰성 면에서 가장 적합합니다.
스핀들: 출력, 토크 및 속도
스핀들은 돈과 금속이 만나는 곳이며, 이것을 잘못하면 커터가 타거나 스핀들이 패스 중간에 멈추게 됩니다.-
전력(S1 연속 등급)은 최고 등급이나 30-분 등급이 아니라 살펴봐야 할 숫자입니다. 일반 철강 및 주철 작업의 경우 18~22kW가 합리적인 시작점입니다. 스테인리스나 티타늄을 강력하게 황삭하는 경우 30kW 이상을 살펴보세요. 알루미늄 작업장은 더 적은 전력으로도 작업을 수행할 수 있지만 더 빠른 속도가 필요합니다.
토크는 실제로 칩을 자르는 것이며 토크(Nm)=9,550 × 전력(kW) / 속도(rpm)라는 간단한 공식으로 전력 및 속도와 관련됩니다. 1,500rpm에서 22kW 스핀들은 대부분의 강철 황삭에 충분한 약 140Nm-를 제공합니다. 절단에 그보다 더 많은 토크가 필요한 경우 직접-구동 또는 전자{11}}스핀들이 아닌 기어박스-구동 스핀들이 필요합니다. 기어박스는 최고-최고 속도와 저급-그런트를 맞바꾸는데, 이는 정확히 무거운 황삭이 요구하는 것입니다.
속도는 재료와 절단기 유형에 따라 다릅니다. 초경 인서트가 포함된 강철 및 주철의 경우 4,000~6,000rpm이면 충분합니다. 알루미늄 고속-밀링 또는 흑연 전극의 경우 10,000~18,000rpm이 필요하며 이는 일반적으로 전기 스핀들을 의미합니다.{11}} 일부 상점에서는 저속 토크와 합리적인 최고 속도를 모두 얻기 위해 2단-변속기를 선택합니다. - 절충안이지만 현명한 경우가 많습니다.
테이퍼는 간단합니다. 가벼운 작업에는 BT40, 고강도 작업에는 BT50입니다-. 거의 모든 대형 갠트리 기계에는 BT50(또는 CAT50 / HSK-A100)이 표준으로 제공되며 이는 대형 공작물에 필요한 것입니다. 더 큰 툴홀더는 편향에 더 잘 저항하고 더 많은 토크를 전달할 수 있습니다.
정확성: 사양서에서 알려주지 않는 것
모든 제조업체는 위치 정확도와 반복성을 나열하지만 이 수치는 온도가 조절되는 방에 있는 따뜻한 기계의 이상적인 조건에서 측정된 것입니다.- 귀하의 작업 현장은 아마도 그 공간이 아닐 것입니다.
실제로 중요한 것은:
선형 스케일 대 회전식 인코더 - 모터의 회전식 인코더는 회전 수를 계산하고 위치를 추론합니다. 선형 유리 스케일은 실제 축 위치를 직접 측정합니다. 이동 거리가 4+미터인 기계에서는 볼스크류의 열팽창으로 인해 0.03~0.05mm의 오차가 쉽게 추가될 수 있습니다. 선형 스케일은 이를 제거합니다. 전체 이동에 걸쳐 0.02mm보다 나은 위치 정확도가 필요한 경우 모든 축에서 폐쇄형-루프 선형 스케일을 사용하세요.
열 보상 - 스핀들, 볼스크류 및 주조물은 모두 장기적으로 가열됩니다. 열 센서와 보정 알고리즘이 내장된-기계를 찾으세요. 특히 소등 상태로 작동하거나-여러 시간 주기에 걸쳐 엄격한 허용 오차를 유지하는 경우-더욱 그렇습니다.
기하학적 정확도 - 축 간 직각도, 각 축의 직진도 및 전체 이동에 대한 피치 오류입니다. 배송 전에 -완성 검사 보고서(ISO 230-2 또는 이에 준하는)를 요청하세요. 3미터에 걸쳐 0.02mm 직각도를 유지할 수 없는 기계는 반복성 수치에 관계없이 CMM과 일치하지 않는 부품을 제공합니다.
참고로 일반적인 중간{0}} 갠트리 밀은 전체 축당 약 0.02~0.03mm의 위치 지정 정확도와 ±0.003~0.005mm의 반복성을 제공합니다. 선형 스케일과 열 보상 기능을 갖춘 고급-기계는 위치 지정을 0.01mm 이상으로 늘릴 수 있습니다.
제어 시스템
제어 장치는 작업자가 기계에 접속하는 인터페이스이며, 어떤 종류의 프로그래밍과 자동화를 실행할 수 있는지도 결정합니다.
FANUC(0i-MF, 31i)는 업계 기본 - 신뢰성이 높고 널리 지원되며 모든 CNC 프로그래머는 G- 코드 방언을 알고 있습니다. 예비 부품은 전 세계 거의 모든 곳에서 쉽게 구할 수 있습니다. 대부분의 상점에서는 안전한 선택입니다.
SIEMENS(828D, 840D sl)는 더 강력한 운동학적 변환과 더 나은 작업 현장 프로그래밍을 통해 유럽 및 복잡한 다축 작업에 선호됩니다. 학습 곡선은 더 가파르지만 5{5}}축 또는 동시 가공에서는 840D를 따라잡기가 어렵습니다.
MITSUBISHI(M80, M800)는 대만 및 중국 기계에서 일반적으로 사용되며 저렴한 가격에 좋은 성능을 제공합니다. 가능하지만 FANUC보다 글로벌 서비스 공간이 더 작습니다.
CAM 생성 프로그램을 사용하여 3개{0}}축 작업을 실행하는 경우{1}}다음 중 어느 것이든 가능합니다. 나중에 로터리 축이나 5{3}}축 헤드를 추가할 계획이라면 컨트롤이 이를 처리할 수 있는지 확인하세요. - 기본 3-축 컨트롤에서 나중에 5-축-이 가능한 컨트롤로 업그레이드하는 것은 비용이 많이 들고 때로는 불가능합니다.
보조 장치를 잊지 마세요
이러한 항목은 없어질 때까지 작아 보이며 배송 후 다시 장착하는 데는 미리 지정하는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
도구 매거진 - 24 도구가 최소입니다. 32~40은 금형 작업이나 다중{3}}작업 부품에 더 좋습니다. 체인 매거진은 캐러셀 유형보다 더 많은 도구를 보유하며 대형 기계에서는 표준입니다.
관통-스핀들 절삭유- 깊은 구멍을 드릴링하거나 밀링 포켓을 가공하는 경우 20~70bar 관통-스핀들 절삭유는-협상할 수 없습니다. 칩을 제거하고 공구 수명을 연장하며 더 빠르게 이송할 수 있습니다.
칩 관리 - 강철을 크게 절단하는 갠트리 기계는 시간당 50+kg의 칩을 생산할 수 있습니다. 자동으로 칩을 배출하는 스크류 컨베이어 또는 힌지 벨트 컨베이어는 매우 가치가 있습니다. 기계가 없으면 노동력이 많이 소모되는 -정리의 악몽이 됩니다.
냉각수 시스템 -고압-압력 냉각수 펌프, 여과(최소 50미크론, 마감 작업의 경우 20미크론 권장), 최소 8~10시간 동안 중단 없이 작동할 수 있는 크기의 탱크.
자동 공구 측정 및 공작물 프로빙 -은 설정 시간을 절약하고 작업자 오류를 줄입니다. 단일 설정에 30+분이 소요될 수 있는 머신에서는 프로빙 자체가 신속하게 비용을 지불합니다.
앵글 헤드/다{0}}작업 헤드 - 재고정 없이 수직 표면을 가공해야 하는 경우 직각 헤드 또는 자동 헤드 교환기를 사용하면 두 번째 작업 전체를 없앨 수 있습니다.
설치: 숨겨진 비용
갠트리 밀링 머신은 포장을 풀고 연결하는 기계가 아닙니다. 기계 자체의 무게는 30~150톤에 달하며 해당 하중에 맞게 설계된 기초가 필요합니다. 아마도 다음이 필요할 것입니다:
철근 콘크리트 구덩이 또는 패드(보통 500~800mm 두께), 철근 케이지가 있고 때로는 건물 슬래브에서 격리됨.
적절한 암페어의 3상-전력 - 30kW 스핀들과 서보 및 냉각수 펌프는 80~120kVA를 소비할 수 있습니다.
공구 교환 및 공압 액세서리용 압축 공기.
기계를 바닥에 내려놓기 위해 20+톤을 들어올릴 수 있는 크레인 또는 리깅 작업자.
고정밀 옵션-을 지불한 경우 온도가 조절되는 방에서-주위 온도가 5도 변동하면 4미터 주조물이 0.05mm 이상 이동합니다.
기초, 리깅, 전력 및 설치에 대해 기계 가격의 10~20%를 예산으로 책정합니다. 견적에 이러한 내용이 포함되어 있지 않으면 문의하십시오.
결론
갠트리 밀링 머신을 선택하는 것은 가장 빛나는 사양 시트가 아닌 기계의 구조, 스핀들 및 정확도를 실제 작업에 일치시키는 것으로 귀결됩니다-. BT50, 선형 스케일 및 32-공구 매거진을 갖춘 22kW 고정-빔 기계는 대형 부품 가공 작업의 80%를 안정적으로 처리합니다.- 나머지 20%의 - 5{12}}축 항공우주 구조물, 초-고정밀-금형 베이스, 10-톤 티타늄 단조품에는 해당 틈새 시장에 맞게 특별히 제작된 기계가 필요하며 이에 따라 비용을 지불하게 됩니다.
