为什么Y轴用于转动/磨机？

近年来，大多数转向中心建造者向他们的产品线添加了“现场工具”。该想法始于较简单地始于转动中心炮塔上的一些或所有电台，能够驱动铣削，钻孔或攻丝头附件。商店很快意识到整合铣削和转动操作的生​​产优势。

随着更多商店应用驱动工具转向中心，处理限制变得明显。由于在大多数机器设计中，旋转切割器位于转动工具炮塔上，因此它们只能在与车削工具相同的两个运动轴上移动。这意味着工件上的任何特征，这些功能在沿着中心线不平行或垂直于主轴中心线，不能直接进入旋转钻头，研磨机或水龙头。

这就是Y轴进入的地方。它通过将第三线性轴添加到转动中心转台来解决访问问题 - 使旋转切割器能够穿过主轴中心线。要了解y轴如何运作以及其一些处理福利和考虑因素，我们与Hitachi Seiki，USA（Congers，纽约）的工程yusuf Venjara总经理交谈。Hitachi制作了多种型号的Y轴配置，转动/铣床。

首先，为什么使用Live Tools?

近年来，商店拥有经验丰富的市场变化，继续影响零件的制造方式。超越时间较短，批量尺寸减少和消除库存的驱动器已密谋改变制造过程。

在过去的几天里，一家商店买了一台铣刨机，转动机转动，钻头钻孔等。每个操作是制造过程中的增量步骤 - 最终导致完全加工的部分。

随着CNC的出现和自动工具更换器的应用，它变得可能（甚至是优选的）将先前独立的制造步骤的一些操作组合到一个机床DMG MORI USA，Inc。加工中心的单个设置中。

没有一个渐进的金属拼图步骤消失了。MetalCutting本身仍然意味着制造芯片，但是如何处理工作发生了变化。在加工中心，从一个单操作机器到下一个单操作机器的大部分物理运动都被淘汰了，并且需要设置额外的机器。在单个处理和单个设置中完全或几乎完整地处理棱柱工件。

为棱镜工件做了什么加工中心，现场工具正在进行工作。当需要槽铣或钻孔时，而不是将转向部分转向第二台机床，而是钻孔的车床可以在车削中心上进行简单的铣削/钻孔/攻丝。这种能力正在改变转向商店的工作方式。

y轴是如何工作的?

为了得到y轴的运动，一套额外的方法是用来移动活的工具穿过主轴的表面。不同的构建器提供了几种配置。日立精机制造两种尺寸和配置的y轴旋转/轧机。较小的型号在炮塔上有十个工具位置和五个活工具口袋。这些工具由5马力马达驱动，转速可达3,000转/分。y轴方式是独立放置在马车/交叉滑道下，在其上炮塔被安装。炮塔上的10个工具被一个12或20个固定/活的工具更换器增加。

在日立的大型机床上，一个专用的铣刀驱动器(基本上是一个加工中心主轴)安装在转塔面上。这台7.5马力的电机由一个16或30个工具容量的自动工具更换器提供服务。

还有其他配置，允许在倾斜床上安装y轴方式，其他制造商也安装一个独立的铣刀更换能力。

三个线性轴之间的角度为90度，如三轴加工中心。伺服驱动的滚珠丝杠致动Y轴滑块。线性指南或盒子方式是最常见的跟踪选择。

日立两台机架尺寸的Y轴的旅行范围分别为4或8英寸。从主轴中心线加上两个和加上两个和加上的四个。其他Y轴机器制造商通常提供这些行程范围内的机器。

在y轴平面上，工具可以垂直于z轴和主轴中心线的正负方向移动。从操作人员的角度来看，这种y轴运动是朝向或远离机器的门，而x轴运动是从地板到天花板。在刀具上有三个直线运动轴，这个设置的加工中心类比为一个移动柱设计。

C-Axis让四

为了使活工装有效，工件的精确圆定位是必要的。这是由主轴或旋转的c轴完成的。

在旋磨机执行铣削程序之前，主轴驱动机构断开。在它的位置上有一个辅助伺服驱动器来精确地旋转主轴。防侧隙传动装置也可用于精确的双向旋转。

在CNC下，伺服操作作为第四轴，可以使用曲线耦合或其他精密锁定机构定位-通常在0.001度增量(36万个位置)。

消除机械锁定装置并使用伺服电机保持位置允许用于定位和轮廓运动的C轴双重功能。工件的完全轮廓运动允许使用具有C轴的同时X-Y-Z轴运动来进行分析切口。这使其成为真正的四轴机器。

y轴能为你做什么?

y轴能力是对车削机床的一种改进。在某些应用中，两轴直线运动的约束是不可避免的。虽然有一些技术，如极坐标编程，使用轴插补得到三轴像切割，仍然有一些工件特征，简单地不能使用两个线性轴在一个标准的车床/铣床上。

一个例子是在圆筒上铣削平面的拐角处钻孔。没有y轴，你无法进入扁平的角落。添加Y轴将转弯/轧机机床的线性运动能力提高33％。

Venjara先生说:“最好把一个装有y轴的车削中心看作是两个独立的机床合二为一。”“首先是转向中心。它的操作完全像任何其他两轴车床。第二台一体机是四轴加工中心。”

y轴和工作商店

根据Venjara先生的说法，62％的转弯工件有后续加工。他们都有可能转向/磨机用户。其中62％，25％是Y轴加工的候选者。Y轴然后，是转弯/轧机应用的子集。

对y轴机器的成功应用是至关重要的正在改变商店如何看待需要转动和加工操作的工件。带Y轴的转动/铣床是旨在帮助商店简化吞吐量的工具。它们更加关于过程集成而不是技术。

Venjara先生说:“工作车间，特别是以细胞为导向的车间，是利用这些机床提供的过程集成技术的理想环境。”驱动工具车削中心和随后的y轴能力的发展背后的大多数驱动因素都是在工作车间中发现的。

Venjara先生说:“当一台轧机/机器试图与生产相同零件的独立车削中心和加工中心竞争时，通常不会出现生产竞争。”即使对工作的处理和设置有一个总周期的时间惩罚，随着时间的推移，两个主轴同时工作将比单个主轴机器产生更多的零件。但这需要时间来克服工作处理和设置惩罚。这意味着需要更大的容量。

对于中小小的批量尺寸，必须考虑总机时间，包括设置和多机械处理。这些时间损失不能在较短的运行中摊销。因此，对于短期和中等运行，两个机器的设置变得更高的总批量处理时间的百分比。

这是多处理车削机会有所作为的地方。这是工作商店的那种工作。仅设置一台机器和处理工件完成可能导致小于中等批量尺寸的显着节省。另外，第二操作加工中心现在可以用于处理更适合加工中心的加工强度的另一个工作。

保持人际关系

在旋转/轧机校准表中也非常高的是来自工件的单一处理的好处。除了节省加工时间外，抓住工件一度简化了具有关系的特征的加工。

这是一个例子。具有2英寸的主要ID孔的简单法兰被三个0.5英寸直径的螺栓孔包围。传统的处理要求转动工件并钻取主要ID。然后将部件移动到加工中心以钻孔并挖掘三个螺栓孔。

在从车床到加工中心跳动期间通常会丢失的是螺栓孔与主要ID的关系。在加工中心需要非常精确的固定装置，以确保这些孔是彼此的正确距离和孔的中心。

保持工件在转弯/轧机机上夹住，请简化加工这些相关的功能。由于孔位于中心，钻孔和攻丝工具可以将孔切割为编程 - 而不涉及（如redixting的情况），ID中心线可以略微关闭。

显然，在复杂的工件上，特征关系变得更加重要。一站式固定性是一个解决方案的解决方案。

一台机器，两个程序?

那么你如何制作转弯/磨机机器扮演曲调？从编程的角度来看，它似乎似乎是逻辑的，所以两个轴车床和四轴加工中心是比机床自身更复杂的野兽。

Y轴配备的转弯/轧机机器的编程比编程标准车削中心更复杂。但它不比编程加工中心更复杂。“您的加工中心程序员的技能通常足以为这些机器，”Venjara先生说。

在这些机器上，车削功能和加工功能是顺序的，而不是同时的。工件程序被创建为一系列车削和加工功能。机床数控通过一个M-code命令切换到加工模式。从机械上来说，转换需要在主车削主轴驱动和转塔上的旋转工具驱动上接合主轴伺服驱动电机。切换大约需要10到15秒。

一旦进入铣削模式，编程命令是标准的G代码，与加工中心程序相同。对于最小循环时间，通过加工功能，执行转动功能。这节省了切换时间。但是，如果应用程序调用它，则在转弯和铣削模式之间切换不限制。

一些注意事项

成功实施车削/轧机概念的关键是车间如何看待其车削中心的工作。Venjara先生说:“从一开始就带着流程整合的想法去找工作似乎是最有效的。”

一旦决定在车削中心使用活工装，y轴功能简单地增加了更多的灵活性。三个直线运动轴比两个轴能容纳更多的工件结构。

在跳跃到转弯/磨机之前，这里有一些考虑因素：

• 它的价格昂贵。Venjara先生表示，转弯/轧机机床上的Y轴能力的溢价约为30％，仍然小于转动中心和加工中心。
• 选择合适的部分。在其心脏，转弯/轧机机器是转动中心。在车床上的驱动工具，甚至专门为两个过程设计的机器，当需要大量的重切割时，均专为两个过程设计的机器而言是没有替代独立加工中心的功率和范围。
• 保持工作很重要。如果为了在车削/铣床上加工零件，你必须为卡盘制造昂贵的夹具，而在加工中心用一个简单的虎钳就足够了，那么就不会节省多少成本。
• 考虑循环时间。这里有三个因素：转动多久，加工有多长，多久。使用30马力转动中心进行转动操作，持续2分钟和铣削操作持续10分钟，当铣削可能在加工中心持续4分钟时可能不是您的资产使用。

尽管如此，这种技术在今天的制造业中肯定有一席之地。“让机器与工作相匹配是很重要的，”Venjara说。“如果应用得当，这些机器比传统加工节省了50%到60%。技术是可行的。”

它会为你的商店工作吗？如果转弯和铣削/钻井/攻丝在您的商店中很大，如果小型生产和高效转换/设置是盈利能力的关键衡量标准，那么这项技术可能会改变您的零件和金钱方式。

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