Comment la conception structurelle du centre d'usinage vertical/à deux voies optimise-t-elle la capacité de support des charges lourdes ?

Dans la fabrication moderne, Centre d'usinage vertical/deux voies est largement utilisé dans les tâches de traitement lourdes, telles que l'aérospatiale, la construction automobile et le traitement des moules, en raison de sa haute efficacité et de sa haute précision. Afin de maintenir d'excellentes performances sous de lourdes charges, la conception structurelle du centre d'usinage vertical doit être soigneusement optimisée pour offrir une excellente capacité de support et stabilité. Cet article analysera comment le centre d'usinage vertical optimise la capacité de support de charges lourdes sous quatre aspects : les pièces moulées de la machine-outil, le système de rails de guidage, la conception de la broche et la structure de base.

1. Sélection et conception d'optimisation de pièces moulées de haute qualité
Les pièces moulées principales du centre d'usinage vertical, telles que la base, la colonne et la selle, affectent directement la stabilité de la machine-outil sous de lourdes charges.

Sélection des matériaux :
De nombreux centres d'usinage verticaux avancés utilisent de la fonte Meehaner de haute qualité. Ce matériau a été strictement recuit et présente une excellente résistance aux vibrations et une excellente résistance. Il peut réduire efficacement les vibrations et la déformation thermique pendant le traitement et assurer un fonctionnement stable à long terme de la machine-outil.
Analyse par éléments finis (FEA) :
Utilisez l'analyse par éléments finis pour optimiser la structure de coulée et concevez une forme de support et une structure de renforcement plus raisonnables en simulant la répartition des contraintes et la déformation sous de lourdes charges.
Conception des nervures de renfort :
Ajoutez des nervures de renfort raisonnablement réparties à l'intérieur de la pièce moulée pour améliorer encore la rigidité et la capacité portante de la machine-outil, tout en empêchant la déformation structurelle causée par la pression de traitement.
2. Optimisation de la portance du système de rails de guidage
Le système de rails de guidage est un élément important du centre d'usinage vertical pour supporter de lourdes charges, et sa conception est directement liée à la précision et à la stabilité du traitement.
Rail coulissant linéaire axe X/Y :
Les centres d'usinage verticaux utilisent généralement des glissières linéaires dans l'axe X/Y. Ses caractéristiques de faible frottement et de faible bruit augmentent non seulement la vitesse de traitement, mais optimisent également la répartition de la charge grâce à la surface de contact du curseur et de la glissière de haute précision, et améliorent la capacité de support des pièces lourdes.
Conception de rail dur sur l'axe Z :
L'axe Z adopte une conception de rail dur, complétée par une surface coulissante recouverte de Turcite-B, qui améliore considérablement la résistance à l'usure et la rigidité de coupe. Cette conception de rail rigide est particulièrement adaptée aux tâches de coupe lourdes dans le sens vertical et peut supporter de manière stable de grandes charges verticales.
3. Conception de la broche et capacité de support
La broche est le composant central du centre d'usinage vertical pour réaliser un usinage de haute précision, et sa conception est également essentielle pour supporter de lourdes charges.

Renforcement du boîtier de broche :
Le boîtier de broche adopte une conception de renfort squelettique, et en étendant la longueur de contact entre le boîtier de broche et la colonne, la broche peut obtenir un support plus stable pendant l'usinage, réduisant ainsi efficacement les vibrations causées par la charge pendant l'usinage.

Optimiser la longueur de la broche :
L'extension appropriée de la longueur de support de la broche peut encore améliorer sa stabilité, en particulier dans des conditions de coupe difficiles, pour garantir que la broche fonctionne sans problème et que la précision ne soit pas affectée.

Roulement de broche à haute rigidité :
En configurant des roulements de broche à haute rigidité, la capacité de charge de la broche sous des charges élevées est améliorée, tandis que sa durée de vie est prolongée.

4. Conception renforcée de la base et de la colonne
La conception structurelle de la base et de la colonne de la machine-outil détermine directement la capacité de support globale de la machine-outil pour des charges lourdes.

Conception de base large et épaisse :
Les centres d'usinage verticaux adoptent généralement une conception de base large et épaisse. Plus la base est large, plus le centre de gravité est bas et plus la stabilité est forte. Dans le même temps, la base solide peut fournir un support de base fiable pour l'ensemble de la machine-outil, réduisant ainsi les erreurs de déplacement causées par les vibrations ou la charge.
Structure de colonne en forme de caisson :
En tant que composant important supportant la broche, la structure en forme de boîte de la colonne peut améliorer considérablement la rigidité à la flexion et la capacité de charge, en particulier lors du traitement de matériaux de haute dureté ou de pièces lourdes, ce qui peut réduire efficacement la déformation de la machine-outil.