โต๊ะหมุน CNC เป็นอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งงานที่มีความแม่นยำ- ซึ่งติดตั้งเข้ากับเครื่องกัด CNC เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ หรือเครื่องเจียร และเพิ่มแกนหมุนที่ควบคุม - โดยทั่วไปจะมีป้ายกำกับ A, B หรือ C ขึ้นอยู่กับการวางแนว - เข้ากับแกนเชิงเส้นตรง X, Y และ Z ที่มีอยู่ของเครื่อง กล่าวง่ายๆ ก็คือ เครื่องมือจะจับชิ้นงานและหมุนไปยังตำแหน่งเชิงมุมที่แน่นอนภายใต้การควบคุมของโปรแกรม ดังนั้นเครื่องมือตัดจึงสามารถตัดเฉือนชิ้นงานได้หลายหน้า รอบเส้นรอบวง หรือตามพื้นผิวโค้งโดยไม่ต้องให้ผู้ปฏิบัติงานหยุดเครื่องจักร ปลดการจับยึดชิ้นส่วน และเปลี่ยนตำแหน่งด้วยตนเอง ต่างจากหัวแบ่งแบบแมนนวล ซึ่งจะกำหนดดัชนีชิ้นส่วนให้เป็นมุมคงที่เท่านั้น และไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ในขณะที่เครื่องตัดทำงานอยู่ โต๊ะหมุน CNC สามารถหมุนได้อย่างต่อเนื่องและพร้อมกันกับแกนเชิงเส้น ทำให้สามารถกำหนดดัชนีอย่างง่ายและการกำหนดโครงร่างหลาย-แกนเต็มรูปแบบได้ เป็นหนึ่งในวิธีที่ใช้กันทั่วไปและคุ้มค่าที่สุด-ในการขยายขีดความสามารถของเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบสาม-มาตรฐาน และได้กลายเป็นอุปกรณ์เสริมมาตรฐานในร้านขายงาน ร้านขายแม่พิมพ์ ผู้ผลิตชิ้นส่วนด้านการบินและอวกาศและการแพทย์ และ-โรงงานผลิตที่มีปริมาณสูง
ตามทางกายภาพ โต๊ะหมุน CNC ประกอบด้วยโต๊ะทำงานแบบวงกลมที่ติดตั้งบนแบริ่งที่มีความแม่นยำ ระบบขับเคลื่อนที่หมุนโต๊ะ อุปกรณ์ป้อนกลับตำแหน่ง (โดยปกติคือตัวเข้ารหัสแบบหมุนหรือสเกลตะแกรงแบบวงกลม) กลไกการหนีบหรือเบรกเพื่อล็อคโต๊ะอย่างแน่นหนาระหว่างการตัดหนัก และตัวเครื่องที่ยึดติดกับโต๊ะเครื่องจักรหรือรวมเข้ากับโครงสร้างของเครื่องจักร โต๊ะมีช่อง T- หรือรูเจาะที่แม่นยำสำหรับยึดชิ้นงาน และจุดศูนย์กลางการหมุนอยู่ในแนวเดียวกับระบบพิกัดของเครื่องจักร ดังนั้นตัวควบคุม CNC จึงสามารถคำนวณตำแหน่งเครื่องมือที่แน่นอนโดยสัมพันธ์กับส่วนที่หมุนได้ ขนาดมีตั้งแต่โต๊ะขนาดเล็ก 100 มม. สำหรับส่วนประกอบทางการแพทย์และอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน ไปจนถึงโต๊ะหลาย-เมตรสำหรับโครงสร้างการบินและอวกาศขนาดใหญ่ อุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า และส่วนประกอบของเครื่องจักรกลหนัก การเลือกขนาด ประเภทไดรฟ์ และระดับความแม่นยำจะขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนที่ทำการตัดเฉือนและความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ
มันทำงานอย่างไร: เกียร์หนอนเทียบกับไดเร็กไดรฟ์
ระบบขับเคลื่อนคือสิ่งที่กำหนดความแม่นยำ ความเร็ว ความแข็งแกร่ง และราคาของโต๊ะหมุน และมีวิธีพื้นฐานที่แตกต่างกันสองวิธีที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน การออกแบบแบบดั้งเดิมและยังคงใช้กันมากที่สุดคือระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอน โดยเซอร์โวมอเตอร์จะเปลี่ยนสกรูตัวหนอนซึ่งมีตาข่ายกับล้อตัวหนอนที่ติดอยู่กับโต๊ะหมุน ทำให้มีการลดเกียร์ขนาดใหญ่ที่ให้แรงบิดสูงและความละเอียดเชิงมุมที่ละเอียด โต๊ะเฟืองตัวหนอนมีความแข็งแกร่ง ราคาไม่แพงนัก และสามารถรองรับงานหนักและแรงตัดหนักได้ ซึ่งทำให้เป็นอุปกรณ์หลักในการตัดเฉือนทั่วไปและอุตสาหกรรมหนัก ข้อจำกัดของพวกเขาคือระยะฟันเฟืองเชิงกล - ระยะห่างเล็กน้อยระหว่างฟันเฟืองตัวหนอนและฟันเฟืองตัวหนอน - ซึ่งจะต้องลดลงให้เหลือน้อยที่สุดด้วยการผลิตที่มีความแม่นยำ การโหลดล่วงหน้า และบางครั้งการออกแบบตัวหนอนแบบคู่- แม้ว่าจะมีการโหลดล่วงหน้าอย่างระมัดระวัง แต่ก็ยังมีฟันเฟืองและการสึกหรอที่หลงเหลืออยู่เมื่อเวลาผ่านไป และแรงเสียดทานในชุดเฟืองจะจำกัดความเร็วในการหมุนสูงสุดและการตอบสนองแบบไดนามิก สำหรับงานจัดทำดัชนีและงานคอนทัวร์ความเร็วปานกลาง-ส่วนใหญ่ โต๊ะเฟืองตัวหนอนที่ทำมาอย่างดี-นั้นเพียงพอและคุ้มค่าที่สุด
แนวทางประสิทธิภาพที่ใหม่และสูงกว่า-คือมอเตอร์แรงบิดขับเคลื่อนโดยตรง- ซึ่งมักใช้ตัวย่อว่า DDR ในโต๊ะขับตรง- มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแรงบิดสูง-ถูกติดตั้งโดยตรงบนแกนหมุน โดยมีโรเตอร์ของมอเตอร์ติดอยู่กับโต๊ะและสเตเตอร์จับจ้องไปที่ตัวเรือน - โดยไม่มีเกียร์ สายพาน หรือข้อต่อระหว่างมอเตอร์กับโต๊ะ สิ่งนี้จะกำจัดฟันเฟืองโดยสิ้นเชิง ขจัดแรงเสียดทานและการสึกหรอจากชุดขับเคลื่อน และให้การตอบสนองแบบไดนามิกที่สูงมาก: โต๊ะสามารถเร่งความเร็วและลดความเร็วได้เกือบจะในทันที บรรลุความเร็วการหมุนที่สูง และรักษาตำแหน่งไว้ด้วยความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ โดยทั่วไปการตอบสนองตำแหน่งจะเป็น-สเกลตะแกรงทรงกลมที่มีความละเอียดสูง (มักจะมีความละเอียดต่ำกว่า-อาร์ควินาที) ที่ติดตั้งบนแกนหมุนโดยตรง ให้การควบคุม-วงปิดเต็มรูปแบบของตำแหน่งโต๊ะจริง แทนที่จะเป็นตำแหน่งมอเตอร์ โต๊ะขับเคลื่อนโดยตรง-เป็นมาตรฐานสำหรับ-การตัดเฉือนห้า-ความเร็วสูง งานแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ ส่วนประกอบกังหันการบินและอวกาศ การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และการใช้งานใดๆ ที่ต้องการการเคลื่อนที่แบบหมุนพร้อมกันอย่างราบรื่น แม่นยำ ข้อดีข้อเสียคือมีต้นทุนที่สูงกว่า และในบางการออกแบบ แรงบิดต่อเนื่องต่ำกว่าโต๊ะเฟืองตัวหนอนที่มีขนาดเท่ากัน แม้ว่าการออกแบบมอเตอร์แรงบิดสมัยใหม่จะลดช่องว่างนี้ลงอย่างมาก ตัวเลือกพิเศษประการที่สามคือเฟือง-หน้าหรือตารางดัชนีข้อต่อ Hirth ซึ่งใช้เฟืองหน้ากลึงที่มีความแม่นยำ-คู่เพื่อล็อคโต๊ะให้อยู่ในตำแหน่งเชิงมุมคงที่ด้วยความแม่นยำและความแข็งแกร่งสูงสุด - เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ-การตัดเฉือนที่มีดัชนีแรงสูง แต่ไม่สามารถหมุนได้อย่างต่อเนื่อง
ตารางโรตารี่แกนที่ 4 และแกนที่ 5
โต๊ะหมุน CNC มีการแบ่งประเภทอย่างกว้างๆ ตามจำนวนแกนหมุนที่มีให้ และสิ่งนี้จะกำหนดประเภทของการตัดเฉือนที่โต๊ะเหล่านี้ใช้งาน โต๊ะหมุนแกนที่ 4- มีแกนหมุนเดี่ยว - โดยปกติจะเป็นแกน A- (หมุนรอบแกน X-) เมื่อติดตั้งในแนวนอนบนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง หรือแกน C- (หมุนรอบแกน Z-) เมื่อติดตั้งในแนวตั้ง - และเป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด ด้วยแกนที่ 4 เครื่องสามแกน-สามารถหมุนชิ้นส่วนตามลักษณะของเครื่องจักรได้หลายด้าน เจาะรูแนวรัศมีรอบกระบอกสูบ ตัดฟันเฟืองหรือร่องฟันเฟือง ร่องเกลียวและโปรไฟล์ลูกเบี้ยวของโรงสี และตัดเฉือนคุณลักษณะใดๆ ที่ต้องวางชิ้นส่วนในมุมหนึ่ง ข้อจำกัดที่สำคัญของแกนที่ 4 คือ เครื่องมือสามารถเข้าใกล้ชิ้นส่วนได้จากทิศทางที่ตั้งฉากกับแกนหมุนเท่านั้น ไม่สามารถเอียงชิ้นส่วนเพื่อแสดงพื้นผิวที่ทำมุมหรือตัดราคาให้กับเครื่องตัดได้ สำหรับชิ้นส่วนปริซึมที่มีคุณสมบัติสี่หรือห้าด้าน ชิ้นส่วนทรงกระบอก และส่วนประกอบที่ต้องการการตัดเฉือนตามเส้นรอบวง โดยปกติแกนที่ 4 ก็เพียงพอแล้วและให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่ดีที่สุด
โต๊ะหมุนแกนที่ 5- - เรียกได้อย่างถูกต้องกว่าคือโต๊ะหมุน 5- แกนหรือโต๊ะรองแหนบ - มีแกนหมุนสองแกน โดยทั่วไปคือแกนเอียง (A หรือ B) และแกนหมุน (C) ซึ่งประกอบเข้าด้วยกันเพื่อให้ชิ้นงานสามารถเอียงและหมุนได้ ช่วยให้เครื่องมือตัดสามารถเข้าถึงพื้นผิวแทบทุกส่วนของชิ้นส่วนได้ในการตั้งค่าครั้งเดียว ช่วยให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิวสามมิติที่ซับซ้อน-ได้ เช่น ใบพัดและใบพัดกังหัน โพรงแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ ส่วนประกอบโครงสร้างการบินและอวกาศ การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และส่วนใดๆ ที่มีมุมประกอบหรือรอยตัดด้านล่าง ในโหมดห้า-แกนพร้อมกันเต็มรูปแบบ แกนทั้งห้าแกน (X, Y, Z และแกนหมุนสองแกน) จะเคลื่อนที่พร้อมกัน ช่วยให้เครื่องตัดไปตามเส้นทางเครื่องมือ 3 มิติที่ซับซ้อน ในขณะที่ยังคงรักษามุมตัดที่เหมาะสมที่สุด - สิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในเครื่องจักรที่มีแกนสาม- หรือสี่- โต๊ะหมุน-แกนห้าตัวมีหลายรูปแบบ ได้แก่ ตารางรูปแบบ trunnion- ซึ่งชิ้นส่วนจะยึดระหว่างสองส่วนรองรับและหมุนบนแกนที่เอียง ซึ่งสร้างขึ้น-ในเครื่องจักรห้า-แกนโดยที่แกนหมุนเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเครื่องจักร และเพิ่ม-บนโต๊ะห้า-แกนที่ยึดเข้ากับเครื่องสาม-แกนมาตรฐาน การเพิ่มโต๊ะห้า-แกนลงในเครื่องจักรสาม-แกนที่มีอยู่เป็นวิธีการทั่วไปในการได้รับความสามารถห้า-แกนด้วยต้นทุนเพียงเล็กน้อยของเครื่องจักรศูนย์ห้าแกนใหม่ แม้ว่าจะต้องอาศัยความเอาใจใส่อย่างระมัดระวังในเรื่องการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร ระยะห่าง และความเข้ากันได้ของระบบควบคุม
ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ
เมื่อประเมินโต๊ะหมุน CNC ข้อกำหนดหลายประการจะกำหนดว่าโต๊ะหมุนจะมีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับการใช้งานที่กำหนดหรือไม่ และการทำความเข้าใจข้อกำหนดเหล่านี้จะป้องกันข้อผิดพลาดทั่วไปในการซื้อโดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางโต๊ะเพียงอย่างเดียว ความแม่นยำของตำแหน่ง (หรือความแม่นยำในการจัดทำดัชนี) คือความแตกต่างสูงสุดระหว่างตำแหน่งเชิงมุมที่ได้รับคำสั่งและตำแหน่งจริงของตาราง โดยวัดเป็นหน่วยวินาที (หนึ่งอาร์ควินาทีคือ 1/3600 ขององศา) ตารางเกียร์หนอนวัตถุประสงค์ทั่วไป-โดยทั่วไปจะมีช่วง ±10 ถึง ±30 อาร์ควินาที เฟืองตัวหนอนที่มีความแม่นยำหรือตารางขับตรง-มีช่วง ±2 ถึง ±5 อาร์ควินาที และตารางขับเคลื่อนโดยตรง-ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษพร้อม-ตะแกรงวงกลมความละเอียดสูงสามารถบรรลุ ±1 อาร์ควินาทีหรือดีกว่า ความสามารถในการทำซ้ำคือความสามารถของตารางในการกลับไปยังตำแหน่งเดิมซ้ำๆ และมักจะมีความสำคัญมากกว่าความแม่นยำสัมบูรณ์สำหรับงานการผลิต - ตารางที่มีการทำซ้ำที่ดีสามารถชดเชยข้อผิดพลาดที่เป็นระบบเล็กๆ น้อยๆ ได้ ในขณะที่ตารางที่มีการทำซ้ำต่ำไม่สามารถชดเชยได้ โดยทั่วไปตารางความแม่นยำจะให้ความสามารถในการทำซ้ำที่ ±0.5 ถึง ±2 อาร์ควินาที
แบคแลช คือปริมาณการเล่นในไดรฟ์เมื่อทิศทางกลับกัน เป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับโต๊ะเฟืองตัวหนอน และโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นศูนย์สำหรับโต๊ะขับตรง- การฟันเฟืองที่มากเกินไปทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งเมื่อโต๊ะกลับทิศทาง ซึ่งมองเห็นได้เป็นเครื่องหมายพยานบนชิ้นงานหรือคุณลักษณะที่ไม่ตรงกันในจุดกลับด้าน ความเร็วในการหมุนสูงสุดเป็นตัวกำหนดว่าโต๊ะสามารถรักษาอัตราป้อนที่จำเป็นสำหรับ-การจัดรูปร่างด้วยความเร็วสูง - โต๊ะเฟืองตัวหนอนมักจะถูกจำกัดไว้ที่ 20–100 รอบต่อนาที ในขณะที่โต๊ะขับตรง-สามารถเข้าถึงได้หลายร้อยรอบต่อนาทีหรือมากกว่านั้น ความสามารถในการรับน้ำหนักทั้งแบบคงที่ (น้ำหนักที่โต๊ะสามารถรับได้เมื่ออยู่กับที่) และไดนามิก (น้ำหนักที่สามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำขณะหมุนและเร่งความเร็ว) จะต้องเกินน้ำหนักของชิ้นงานพร้อมฟิกซ์เจอร์ โดยมีระยะปลอดภัย เส้นผ่านศูนย์กลางของโต๊ะเป็นตัวกำหนดขนาดชิ้นงานสูงสุด และความสูงศูนย์กลาง (ระยะห่างจากโต๊ะเครื่องจักรถึงจุดศูนย์กลางการหมุน) จะต้องเข้ากันได้กับระยะเคลื่อนที่ของแกน Z- ของเครื่องและความยาวของเครื่องมือ แรงบิดในการจับยึด ซึ่งเป็นแรงยึดของเบรกของโต๊ะเมื่อล็อค จะกำหนดว่าโต๊ะจะต้านทานแรงตัดได้มากน้อยเพียงใดในระหว่างการตัดเฉือนแบบกำหนดดัชนีโดยไม่ต้องเปลี่ยนเกียร์ สุดท้ายนี้ ความเข้ากันได้กับระบบควบคุม CNC ของเครื่อง - Fanuc, Siemens, Mitsubishi, Heidenhain หรืออื่นๆ - และความพร้อมใช้งานของการขับเคลื่อนแกนที่ถูกต้อง อินเทอร์เฟซป้อนกลับ และฟังก์ชันโค้ด M- สำหรับแคลมป์/คลายแคลมป์ ถือเป็นสิ่งสำคัญและมักถูกมองข้ามไปจนกว่าจะทำการติดตั้ง
เหตุใดจึงสำคัญ: การตัดเฉือนหลายหน้า-ในการตั้งค่าเดียว
เหตุผลหลักข้อเดียวที่โต๊ะหมุน CNC มีความสำคัญก็คือทำให้สามารถตัดเฉือนชิ้นส่วนได้หลายหน้าในการตั้งค่าครั้งเดียว และสิ่งนี้มีข้อดีหลายประการในด้านความแม่นยำ ความสามารถในการผลิต และต้นทุน พิจารณาบล็อกสี่เหลี่ยมธรรมดาที่ต้องมีการกัด เจาะ และแตะบนใบหน้าทั้งสี่ด้านบวกกับด้านบน บนเครื่องสาม-แกนมาตรฐาน ผู้ควบคุมเครื่องจักรจะกลึงที่ด้านบนและด้านหนึ่ง จากนั้นหยุดเครื่อง คลายการจับยึดชิ้นส่วน พลิกไปด้านถัดไป ระบุเข้าไป หนีบกลับเข้าไปใหม่ และรันโปรแกรมถัดไป - โดยทำซ้ำสิ่งนี้สำหรับทุกด้าน การติดตั้งซ้ำแต่ละครั้ง-ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งเล็กน้อย: ชิ้นส่วนอาจถูกเลื่อนไปสองสามไมครอน หมุนเล็กน้อย หรือถูกยึดด้วยแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอ ข้อผิดพลาดเหล่านี้สะสมในการตั้งค่า ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างคุณลักษณะบนใบหน้าที่แตกต่างกัน - ความตั้งฉากของรู ความขนานของด้านตรงข้าม ความแม่นยำของตำแหน่งของรูขวาง- - จะลดลงทุกครั้งที่-แคลมป์ใหม่ สำหรับชิ้นส่วนที่มีค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่จำกัด ข้อผิดพลาดที่สะสมเหล่านี้อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างชิ้นส่วนที่สอดคล้องและเศษซาก เมื่อใช้โต๊ะหมุนแกนที่ 4- ชิ้นส่วนจะถูกยึดไว้หนึ่งครั้ง และโต๊ะจะหมุนเพื่อนำเสนอแต่ละหน้าให้กับเครื่องตัด คุณลักษณะทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากการตั้งค่าเพียงครั้งเดียว ดังนั้นความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตระหว่างทุกหน้าจะถูกรักษาไว้ตามความแม่นยำของเครื่องและโต๊ะหมุน - ไม่มีข้อผิดพลาดในการตั้งค่าสะสม นี่คือเหตุผลว่าทำไมโต๊ะหมุนจึงมีความจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการตำแหน่งที่แท้จริง ความตั้งฉาก หรือพิกัดความเผื่อความขนานบนหลายหน้า เช่น ท่อร่วมไฮดรอลิก ตัวเรือนกระปุกเกียร์ ตัววาล์ว และส่วนประกอบที่มีโครงสร้างการบินและอวกาศ
นอกเหนือจากความแม่นยำแล้ว การตัดเฉือนการตั้งค่าครั้งเดียว-ยังช่วยลดรอบเวลาและต้นทุนแรงงานได้อย่างมาก เวลาที่ใช้ในการหยุดเครื่องจักร การเปิดประตู การคลายแคลมป์ -การติดตั้ง การระบุ และการแคลมป์ใหม่นั้นไม่ใช่-เวลาที่มีประสิทธิภาพ - โดยสามารถเพิ่มเวลาได้ 5 ถึง 15 นาทีต่อด้านอย่างง่ายดาย และสำหรับชิ้นส่วนที่มีห้าด้าน นั่นก็คือครึ่งชั่วโมงหรือมากกว่าของเวลาว่างของเครื่องจักรต่อชิ้นส่วน ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่สูง- เวลาว่างนั้นแปลโดยตรงเป็นการใช้เครื่องจักรที่ลดลงและต้นทุนต่อชิ้นส่วนที่สูงขึ้น ด้วยโต๊ะหมุน การหมุนจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านใช้เวลาไม่กี่วินาที และเครื่องจะทำงานอย่างต่อเนื่องตั้งแต่การทำงานครั้งแรกจนถึงครั้งสุดท้าย นอกจากนี้ยังทำให้ผู้ปฏิบัติงานมีอิสระในการดูแลรักษาเครื่องจักรอื่นๆ ทำการตรวจสอบ หรือเตรียมงานต่อไป แทนที่จะผูกติดอยู่กับเครื่องจักรเครื่องเดียวเพื่อ-ซ่อมซ้ำ สำหรับร้านขายงานที่ใช้ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเป็นชุดเล็กๆ การลดเวลาการตั้งค่ามักเป็นประโยชน์ที่น่าสนใจที่สุด: ชิ้นส่วนที่ก่อนหน้านี้ต้องตั้งค่าห้าครั้งและเวลาเครื่องจักรครึ่งวันตอนนี้สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้ในการตั้งค่าครั้งเดียวและใช้เวลาเพียงเสี้ยวเดียว ทำให้ร้านค้ามีความสามารถในการแข่งขันในการเสนอราคาและจัดส่งได้เร็วขึ้น
เรขาคณิตที่ซับซ้อนและการตัดเฉือนพร้อมกัน
ในขณะที่การจัดทำดัชนีหน้าหลาย-เป็นการใช้งานโต๊ะหมุนที่พบบ่อยที่สุด ความสามารถที่ทรงพลังที่สุดของโต๊ะหมุนคือการตัดเฉือนหลาย-แกน - พร้อมกันโดยหมุนชิ้นงานในขณะที่แกนเชิงเส้นตรงเคลื่อนที่ ดังนั้นเครื่องตัดจึงเคลื่อนไปตามเส้นทางเครื่องมือสามมิติที่ซับซ้อน- นี่คือสิ่งที่ทำให้ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เป็นไปไม่ได้ หรืออย่างน้อยก็ทำได้ยากและสิ้นเปลืองเวลา-บนเครื่องสามแกน ตัวอย่างคลาสสิกคือใบพัดกังหันหรือใบพัด: พื้นผิวฟองอากาศโค้งงอที่มีความหนาและมุมผสมที่แตกต่างกัน โดยที่เครื่องตัดจะต้องรักษามุมที่แม่นยำกับพื้นผิวทุกจุดเพื่อหลีกเลี่ยงการเซาะร่องและให้พื้นผิวสำเร็จที่ต้องการ การตัดเฉือนใบพัดกังหันบนเครื่องสาม-แกนจะต้องมีการตั้งค่าหลายสิบครั้ง โดยแต่ละขั้นตอนนำเสนอพื้นผิวส่วนเล็กๆ ให้เครื่องตัด และถึงอย่างนั้นพื้นผิวก็จะต้องถูกเจียระไนและต้องใช้การขัดด้วยมืออย่างละเอียด บนเครื่องจักรห้า-แกนที่มีโต๊ะหมุน ใบมีดจะถูกติดตั้งหนึ่งครั้ง และเครื่องตัดจะติดตามพื้นผิวทั้งหมดในเส้นทางเครื่องมือต่อเนื่อง ในขณะที่โต๊ะจะหมุนและเอียงเพื่อรักษามุมตัดที่เหมาะสมที่สุด - ทำให้เกิดพื้นผิวที่แม่นยำและเรียบเนียนในเวลาเพียงเศษเสี้ยวของเวลา
ชิ้นส่วนอื่นๆ ที่อาศัยการตัดเฉือนแบบหมุนพร้อมกัน ได้แก่ ช่องแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ที่มีพื้นผิว 3 มิติที่ซับซ้อน โดยที่การตัดเฉือนห้า-แกนช่วยให้ใช้เครื่องมือตัดที่สั้นและแข็งกว่าได้ (เนื่องจากหัวสามารถเอียงเพื่อเข้าถึงโพรงลึกได้โดยไม่ต้องต่อเครื่องมือยาว) ลดการโก่งตัวของเครื่องมือ และปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวและอายุการใช้งานของเครื่องมือ ส่วนประกอบโครงสร้างการบินและอวกาศ - ซี่โครง เสากระโดง และฉากยึดที่มีช่อง ทางลาด และลักษณะที่เป็นมุม - ได้รับการประมวลผลอย่างรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้นบนอุปกรณ์ห้า-แกน การปลูกถ่ายทางการแพทย์ เช่น ขาเทียมข้อสะโพกและข้อเข่า อุปกรณ์ยึดฟัน และการปลูกถ่ายกระดูกสันหลัง มีรูปทรงออร์แกนิกที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้การปรับรูปร่างห้า-แกนเพื่อให้ตรงกับกายวิภาคของผู้ป่วย และได้พื้นผิวที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับความเข้ากันได้ทางชีวภาพ แม้จะอยู่ในโหมดสี่-แกน การตัดเฉือนพร้อมกันช่วยให้สามารถทำการแทรกแบบเฮลิคัลได้ (การตัดร่องเกลียวหรือเกลียวโดยการหมุนชิ้นส่วนขณะเคลื่อนที่แกน Z-) การตัดเฉือนลูกเบี้ยวทรงกระบอก การตัดเฟืองตัวหนอน และการกัดร่องฟันเกลียวบนดอกสว่านและดอกเอ็นมิลล์ สำหรับผู้ผลิตที่ผลิตชิ้นส่วนประเภทใดๆ เหล่านี้ โต๊ะหมุนไม่ใช่อุปกรณ์เสริม - แต่เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนได้ด้วยต้นทุนที่แข่งขันได้
ความแม่นยำ ความสามารถในการทำซ้ำ และความสม่ำเสมอของคุณภาพ
ในการผลิตที่มีความแม่นยำ คุณภาพของทุกชิ้นส่วนจะดีพอๆ กับการเชื่อมโยงที่แม่นยำน้อยที่สุดในห่วงโซ่กระบวนการ และสำหรับชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเชิงมุมหรือเส้นรอบวง โต๊ะหมุนมักจะเป็นจุดเชื่อมต่อที่สำคัญ โต๊ะหมุนคุณภาพสูง-ที่มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งในระดับอาร์ควินาที- และความสามารถในการทำซ้ำของอาร์ควินาทีที่ต่ำกว่า- ช่วยให้มั่นใจได้ว่าทุกรูที่เจาะเป็นมุม ทุกฟันเฟืองที่ตัด ทุกช่องที่กัดรอบเส้นรอบวง และทุกพื้นผิวที่กลึงด้วยมุมประกอบนั้นอยู่ในตำแหน่งที่โปรแกรมบอกว่าควรจะเป็น - ส่วนแล้วส่วนเล่า แบทช์แล้วแบทช์ ความสม่ำเสมอนี้จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่สับเปลี่ยนได้ในการประกอบ: หากวงกลมโบลต์บนหน้าแปลนมีดัชนีข้อผิดพลาด ±30 อาร์ควินาทีในส่วนหนึ่ง และข้อผิดพลาด ±5 อาร์ควินาทีในอีกส่วนหนึ่ง รูอาจไม่อยู่ในแนวเดียวกันในการประกอบ และชิ้นส่วนต่างๆ ไม่สามารถใช้แทนกันได้ ในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ ไฮดรอลิก และนิวแมติกที่มีปริมาณมาก- ซึ่งชิ้นส่วนต่างๆ จะต้องประกอบโดยไม่ต้องประกอบด้วยมือ ความสม่ำเสมอของตำแหน่งที่ได้รับจากโต๊ะหมุนที่มีความแม่นยำถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับกระบวนการนี้
ความสามารถในการทำซ้ำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการผลิต เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อความสามารถของกระบวนการ - การวัดทางสถิติว่ากระบวนการสามารถรักษาระดับความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่ โต๊ะหมุนที่มีความสามารถในการทำซ้ำได้ต่ำจะทำให้เกิดความแปรผันเชิงมุมแบบสุ่มซึ่งไม่สามารถชดเชยได้ด้วยการตั้งค่าโปรแกรม และความแปรผันนี้จะแสดงเป็นตำแหน่งของรูที่กระจัดกระจาย ระยะห่างของฟันเฟืองที่ไม่สม่ำเสมอ หรือพื้นผิวของส่วนต่างๆ ที่ไม่ตรงกัน ตารางที่มีความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยม แม้ว่าความแม่นยำสัมบูรณ์จะต่ำกว่าเล็กน้อยก็ตาม ช่วยให้สามารถปรับกระบวนการด้วยออฟเซ็ตเดียว จากนั้นจึงทำงานอย่างต่อเนื่อง ทำให้มี Cpk (ดัชนีความสามารถของกระบวนการ) สูงและมีอัตราของเสียต่ำ นี่คือสาเหตุที่ผู้ผลิตที่มีความแม่นยำหลายรายระบุว่าความสามารถในการทำซ้ำเป็นเกณฑ์หลักในการเลือกโต๊ะหมุน และเหตุใดพวกเขาจึงลงทุนใน-โต๊ะขับตรงที่มีการป้อนกลับตะแกรงทรงกลมที่มีความละเอียดสูง- แม้ว่าโต๊ะเฟืองตัวหนอนที่ราคาถูกกว่าอาจตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำที่ระบุก็ตาม ตลอดอายุของการดำเนินการผลิต การลดเวลาของเศษซาก การทำงานซ้ำ และการตรวจสอบจากตารางที่ทำซ้ำได้มากขึ้นนั้นมีค่ามากกว่าราคาซื้อที่สูงขึ้นมาก
ผลผลิต ระบบอัตโนมัติ และผลกระทบด้านต้นทุน
กรณีทางการเงินสำหรับโต๊ะหมุน CNC อยู่บนเสาหลักสามประการ: ลดเวลาในการติดตั้ง ลดการจัดการชิ้นส่วนและแรงงาน และความสามารถในการทำงานส่วนต่างที่ซับซ้อนและสูงขึ้น- มีการพูดคุยถึงการลดเวลาการตั้งค่าแล้ว - การแทนที่การตั้งค่าด้วยตนเองหลายรายการด้วยการหมุนอัตโนมัติครั้งเดียวสามารถลด-เวลาในการตัดต่อชิ้นส่วนได้ 50% หรือมากกว่า ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการใช้งานและผลผลิตของเครื่องจักรโดยตรง ในร้านจัดหางานซึ่งเวลาในการจัดเตรียมมีอิทธิพลเหนือสำหรับชุดงานเล็กๆ สิ่งนี้อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างการสร้างรายได้จากงานกับการสูญเสียงาน และช่วยให้ร้านค้าสามารถเสนอราคาเพื่อการแข่งขันได้มากขึ้น และชนะงานที่อาจตกเป็นของคู่แข่งรายใหญ่กว่า การลดการจัดการชิ้นส่วนมีความสำคัญเท่าเทียมกัน: ทุกครั้งที่ผู้ปฏิบัติงานถอดชิ้นส่วนออก -ติดตั้งชิ้นส่วนใหม่ และโหลดกลับเข้าไปในเครื่องจักร มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหาย การเยื้องศูนย์ และการบาดเจ็บ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่หนักหรืออึดอัด โต๊ะหมุนช่วยลดการจัดการส่วนใหญ่ ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน และลดโอกาสที่ชิ้นส่วนจะเสียหายซึ่งนำไปสู่เศษเหล็ก
ระบบอัตโนมัติเป็นเสาหลักที่สาม โต๊ะหมุนเข้ากันได้โดยธรรมชาติกับการโหลดด้วยหุ่นยนต์และเครื่องเปลี่ยนพาเลท เนื่องจากชิ้นส่วนจะถูกติดตั้งเพียงครั้งเดียวบนโต๊ะหมุน (หรือบนพาเลทที่ติดตั้งไว้) จากนั้นจึงทำการกลึงให้เสร็จสมบูรณ์ วิธีนี้ทำให้ง่ายขึ้นมากในการใช้งานแบบอัตโนมัติหรือเปิดไฟ-ในการตัดเฉือน: หุ่นยนต์โหลดชิ้นงานเปล่าลงบนโต๊ะหมุน เครื่องจักรจะรันโปรแกรมทั้งหมดรวมทั้งการทำงานของโรตารีทั้งหมด และหุ่นยนต์จะขนถ่ายชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว - ออกมาโดยไม่มีการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงานเพื่อพลิกหรือ-ยึดชิ้นส่วนใหม่ในช่วงกลาง-รอบ สำหรับผู้ผลิตที่ใช้ชิ้นส่วนที่มีปริมาณมาก- สิ่งนี้สามารถเพิ่มผลผลิตที่มีประสิทธิภาพของเครื่องจักรเป็นสองเท่าหรือสามเท่าโดยปล่อยให้ทำงานในช่วงพัก ช่วงกลางคืน และสุดสัปดาห์ สุดท้าย โต๊ะหมุนจะขยายขอบเขตงานที่โรงงานสามารถทำได้ ชิ้นส่วนที่ต้องใช้รูที่ทำมุม การกลึงหลายหน้า- คุณลักษณะแบบเฮลิคอล หรือพื้นผิว 3 มิติ - งานที่เคยถูกพลิกกลับหรือส่งไปยังผู้เชี่ยวชาญ - จะสามารถทำได้บนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์มาตรฐานโดยเพิ่มโต๊ะหมุนเข้าไป การขยายขีดความสามารถนี้มักจะเปิดกลุ่มลูกค้าใหม่ทั้งหมดและ-งานมาร์จิ้นที่สูงขึ้น ทำให้โต๊ะหมุนเป็นหนึ่งใน-การลงทุนที่ให้ผลตอบแทนสูงสุดที่ร้านขายเครื่องจักรสามารถทำได้
การเลือกโต๊ะหมุนที่ถูกต้อง
การเลือกโต๊ะหมุน CNC ที่เหมาะสมจำเป็นต้องจับคู่ความสามารถของโต๊ะกับชิ้นส่วนและกระบวนการเฉพาะ แทนที่จะซื้อโต๊ะที่ใหญ่ที่สุดหรือแพงที่สุดที่มีอยู่ คำถามแรกคืองานประเภทใดที่โต๊ะจะทำ: การจัดทำดัชนีเพียงอย่างเดียว (หมุนไปที่มุมคงที่แล้วจับยึดเพื่อตัด) ต้องใช้โต๊ะที่แข็งแรงและแม่นยำพร้อมด้วยแคลมป์ที่แข็งแกร่ง แต่ความเร็วในการหมุนสูงและการตอบสนองแบบไดนามิกนั้นมีความสำคัญน้อยกว่า - โต๊ะเฟืองตัวหนอนที่ดีนั้นเหมาะสมและคุ้มค่า- การปรับรูปร่างไปพร้อมๆ กัน (การหมุนขณะตัด โดยเฉพาะสำหรับพื้นผิว 3 มิติ) ต้องใช้การเคลื่อนไหวที่ราบรื่น - อิสระ การตอบสนองแบบไดนามิกสูง และการตอบสนองตำแหน่งที่แม่นยำ - โต๊ะขับเคลื่อนโดยตรง- มักจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม หรือ- โต๊ะเฟืองตัวหนอนที่โหลดไว้ล่วงหน้าที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการปรับรูปร่างที่มีความต้องการน้อยลง คำถามที่สองคือการนับแกน: แกนที่ 4 จะจัดการชิ้นส่วนต่างๆ หรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้ความสามารถของแกน 5- จริงหรือไม่ ร้านค้าจำนวนมาก-ซื้อความสามารถห้า-แกนเมื่อแกนที่ 4 จะจัดการงานได้ 80% โดยมีค่าใช้จ่ายเพียงครึ่งเดียว ในขณะที่ร้านอื่นๆ ต่ำกว่า-ซื้อแล้วพบว่าตนเองไม่สามารถทำงาน 3 มิติที่ซับซ้อนได้ การตัดสินใจควรขึ้นอยู่กับการผสมชิ้นส่วนจริง ไม่ใช่การคาดเดาในอนาคต
ขนาดและความสามารถในการรับน้ำหนักจะต้องตรงกับชิ้นงานที่ใหญ่ที่สุด และฟิกซ์เจอร์ที่โต๊ะจะรองรับ โดยมีอัตราความปลอดภัย 20–30% สำหรับการโหลดแบบไดนามิกระหว่างการเร่งความเร็ว เส้นผ่านศูนย์กลางของโต๊ะควรรองรับชิ้นส่วนและฟิกซ์เจอร์โดยไม่ยื่นออกมาจนเกินไป และความสูงตรงกลางต้องพอดีกับการเคลื่อนที่ของแกน Z- ของเครื่องโดยใช้เครื่องมือที่ยาวที่สุดที่ใช้งานอยู่ ข้อกำหนดด้านความแม่นยำควรได้รับแรงผลักดันจากความทนทานเชิงมุมที่แคบที่สุดของชิ้นส่วน โดยมีความแม่นยำของตารางดีกว่าความทนทานต่อชิ้นส่วนอย่างน้อย 3-5 เท่า (กฎเกจมาตรฐาน) ความเข้ากันได้ของระบบควบคุมต้องได้รับการตรวจสอบก่อนซื้อ: โต๊ะต้องได้รับการสนับสนุนโดยระบบควบคุม CNC ของเครื่อง โดยมีระบบขับเคลื่อนแกน สัญญาณป้อนกลับที่ถูกต้อง และฟังก์ชันรหัส M- สำหรับการแคลมป์/ไม่แคลมป์ และเครื่องจะต้องมีระบบขับเคลื่อนแกนที่พร้อมใช้งานและมีหน่วยความจำเพียงพอ และความสามารถในการมอง-ล่วงหน้าสำหรับโปรแกรมหลายแกน-พร้อมกัน ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง - การจัดการสายเคเบิล การป้องกันน้ำหล่อเย็น การอพยพของเศษ และไม่ว่าโต๊ะจะติดตั้งอย่างถาวรหรือย้ายระหว่างเครื่องจักร - ก็ส่งผลต่อตัวเลือกเช่นกัน สุดท้ายนี้ การสนับสนุนหลังการขาย- ความพร้อมของชิ้นส่วนอะไหล่ บริการสอบเทียบ และชื่อเสียงของผู้ผลิตในด้านคุณภาพและความทนทานน่าจะมีน้ำหนักอย่างมาก เนื่องจากโต๊ะหมุนเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำซึ่งจะต้องมีการบำรุงรักษาและการสอบเทียบใหม่เป็นระยะตลอดอายุการใช้งาน
บทสรุป
โต๊ะหมุน CNC เป็นมากกว่าอุปกรณ์เสริมง่ายๆ ที่หมุนชิ้นงาน - แต่เป็นส่วนประกอบที่แปลงเครื่องจักรสาม-แกนจากแพลตฟอร์มการตัดเฉือนหน้าเดียว-ที่มีจำกัด ให้กลายเป็นระบบการผลิตหลาย-แกนที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีความแม่นยำสูง-ได้ในการตั้งค่าครั้งเดียว ด้วยการเพิ่มแกนหมุนที่มีการควบคุม จะช่วยขจัดข้อผิดพลาดสะสมของ-การฟิกซ์เจอร์ซ้ำอีกครั้ง รักษาความแม่นยำทางเรขาคณิตของคุณสมบัติต่างๆ บนหลายหน้า ช่วยให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิว 3D ที่ซับซ้อนและคุณลักษณะที่เป็นลานซึ่งเป็นไปไม่ได้เลย และลด-การตั้งค่าและการจัดการที่ไม่เกิดประสิทธิผลได้อย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นโต๊ะเฟืองตัวหนอนที่ให้ความแข็ง-การจัดทำดัชนีที่มีประสิทธิภาพสำหรับชิ้นส่วนที่เป็นแท่งปริซึมที่มีน้ำหนักมาก โต๊ะ-มอเตอร์แรงบิดขับเคลื่อนโดยตรงที่ให้ความแม่นยำของอาร์ควินาทีและ-การสร้างเส้นขอบพร้อมกันความเร็วสูงสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศและการแพทย์ หรือโต๊ะ-รองแหนบ 5 แกนที่ปลดล็อคความสามารถของห้า-แกนเต็มบนเครื่องจักรที่มีอยู่ โต๊ะหมุนเป็นหนึ่งใน ผลตอบแทนการลงทุน-สูงสุดที่ผู้ผลิตสามารถทำได้ เพิ่มการใช้ประโยชน์ของเครื่องจักร ลดแรงงานและของเสีย ช่วยให้เกิดระบบอัตโนมัติและ-ลดการผลิต และขยายขอบเขตงานที่ร้านค้าสามารถทำได้อย่างมีกำไร สำหรับร้านค้าใดๆ ที่ต้องการก้าวไปไกลกว่าการตัดเฉือนสาม-แกนธรรมดา ปรับปรุงความแม่นยำและความสม่ำเสมอของชิ้นส่วน และแข่งขันเพื่อให้ได้งานที่ซับซ้อนและมีมูลค่าสูงขึ้น- การเพิ่มโต๊ะหมุน CNC ที่เหมาะสมมักเป็นการอัพเกรดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเพียงครั้งเดียว
