Szerszámgépek szerkezeti felépítése 4. – Mozgóállványos és 5-tengelyes megmunkáló központok

Mozgóállványos megmunkáló központok

Ezeknél a szerszámgépeknél mindig csak a szerszám mozog. Ez a korábban említett tengelyek szétoszthatósága miatt kritikus kialakítás. Csak olyan helyeken alkalmazzák, ahol más konstrukcióval nem lehet, vagy nagyon drága lenne a megvalósítás. Két jellemző alkalmazás az elterjedt: a munkadarab nagy tömegű, vagy az asztal nem mozgatható. Az elsőre példa a nagyméretű (például: x- tengely mozgástartománya 4 m felett van) vándorfejes megmunkáló központok, ahol X-, Y- és Z- tengely mentén mozgatjuk a főorsót. Ilyen szerkezetű gépeknél főleg csúszóvezetékeket alkalmaznak, a pontosság növelése érdekében. A második alkalmazási példája a mozgóállványos kialakításnak a forgó/váltóasztalos szerszámgépek, ahol az asztal osztott munkaterű, az egyik fél oldalon a gép dolgozik, addig a másik oldalon elvégezhetőek a munkadarab cserélési feladatok.

Forgó asztalos, két munkateres, mozgó állványos megmunkáló központ

Forgóasztalos, két munkateres, mozgó állványos megmunkáló központ

5-tengelyes megmunkáló központok

A legnagyobb kihívást egy 5-tengelyes tervezésénél a tengelyek száma jelenti. Öt tengely van, viszont még mindig csak az asztal, vagy a szerszám mozoghat. Hasonlóan a mozgó állványos gépeknél komoly tervezői és gyártói megfontolásokra van szükség a tengelyek elrendezésének szempontjából. Számtalan elrendezési lehetőség létezik, melyek közül kettőt emelnék ki.

5 tengelyes, forgo asztalos, billenő ágyas megmunkáló központ kialakítása

5 tengelyes, forgóasztalos, billenő ágyas megmunkáló központ kialakítása

Egyik típusa a forgóasztalos, billenő ágyas öt tengelyes szerszámgépek. A három lineáris tengely a szerszámot mozgatja, míg (általában) az asztal C- tengely körül képes forogni a billenő ágyon elhelyezkedve, mely A- tengely körül fordul el. A forgó tengelyek hajtásánál ugyanazok a szempontok, mint horizontális megmunkáló központok esetén a forgó tengelyeknél: csigahajtásos, vagy nyomatékmotoros. Ezeket a szerszámgépeket főleg kontúrozási, 3D-s megmunkálási feladatokra alkalmazzák, mintsem nagy teljesítményű, nagyolási munkálatokra. Ezért, ezek a gépek főleg szerelt vezetékesek (LM- típusú vezetékezés), az apró és összetett mozgások pontos leképezése végett. Ilyen jellegű megmunkálások magas fordulatszámon történnek, kis fogásvételekkel, billenő ágyas, forgóasztalos gépek ezért főleg direkt hajtásos, vagy beépített motororsós kialakítású főorsóval rendelkeznek. Általában az ilyen kialakítású 5-tengelyes gépek kis és közepes méretű alkatrészek gyártásához lettek optimalizálva, körülbelül 1000 mm-es max. forgóasztal átmérővel.

5- tengelyes gép - a forgó-billenő asztal Y- tengely mentén mozog

5- tengelyes gép – a forgó-billenő asztal Y- tengely mentén mozog

Az 5-tengelyes gépek másik véglete a nagy méretű alkatrészek megmunkálására tervezett gépek. Vándorfejes gépeknél, mivel a munkadarab tömege igen nagy, gazdaságosabb a szerszámot mozgatni. Ha a vándorfejes gép öt tengelyes, akkor nemcsak a lineáris, de a rotációs tengelyek is a szerszámot mozgatják, általában C- és A-/B- tengelyes kivitelben. Ezek a gépek így a munkadarab akár mind az öt oldalát képesek megmunkálni. A főorsó kialakításuk gyakran hajtóműves, ritkán direkt hajtású. Ezen kialakítású szerszámgépek legnagyobb gyengepontja a forgó tengelyek csapágyazása, hiszen minden terhelést ezek a szerkezeti egységek vesznek fel. A szerszám (megmunkáló fej) forgatásának két típusa van: indexálható és szimultán forgatható. Az indexálható tengelyek adott fokokra képesek beállni (például: 2,5 0-os osztásonként). Ezekben a diszkrét szöghelyzetekben mechanikusan vagy hidraulikusan rögzítik, így megmunkálás közben nem tud szöghelyzetet váltani. A szimultán 4- vagy 5-tengelyes gépek ezzel szemben megmunkálás közben is képesek szögben pozícionálni, ezért cserében azonban a mechanikus-hidraulikus rögzítés hiányában jelentős terhelésnek vannak kitéve a csapágyazásaik. Ha nem összetett geometriájú formamarási feladatról van szó, nem szükséges a szimultán forgótengelyek használata. Az indexálható tengelyeken, a rögzítés miatt a fékrendszerek veszik fel a terheléseket, nem az ágyazásuk, ezért élettartamuk hosszabb.

Nagy méretű, 5 tengelyes megmunkáló központ. A- és C- tengely mentén forog a fej

Nagy méretű, 5 tengelyes megmunkáló központ. A- és C- tengely mentén forog a fej

A- és C- tengelyes megmunkáló fej

A- és C- tengelyes megmunkáló fej

Szerző Juhász Miklós

Képek forrása:

[1]http://www.mmkchuck.com/english/product/table.html
[2]http://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-why-swiss/
[3]http://www.productionmachining.com/articles/the-evolution-of-the-y-axis-on-turn-mill-machines
[4]http://pdf.directindustry.com/pdf/hermle/c-32/16486-516625.html
[5]http://www5.matsuura.co.jp/english/topics/5ax/matsuura.shtm
[6]http://www.hwacheon.com/
[7]http://www.doosanmachinetools.com/
[8]https://brother-ms.secure.force.com/
[9]http://www.hyundai-wiamachine.com/home/products/vertical_machining_centers/f410d-series.html
[10]http://www.tvb-gmbh.de/technologie/hsc-fraesen/