Die verschiedenen Richtungen der Bewegung von CNC-Bearbeitungszentren
Es gibt einige Bearbeitungszentren, die die resultierende Bewegung auf weniger aufwendige Weise nutzen. Das heißt, diese Maschinen nutzen die resultierende Bewegung verschiedener Elemente, die sich in verschiedene Richtungen bewegen, um die Bewegung entlang von X, Y oder Z zu erreichen, aber sie tun dies innerhalb von Bearbeitungszentrumskonstruktionen, die wesentlich mehr Standardmaschinen ähneln.
Das Traditionelle CNC-Bearbeitungszentrum verfügt über Achsmotoren, die in die eine oder andere Richtung entlang von X, Y und Z schieben. In den 1990er Jahren haben wir alle, die wir Werkzeugmaschinenmessen besuchen, gelernt, dass dies nicht die einzige Möglichkeit ist, die Maschine zu konstruieren. Eine Vielzahl von Konstrukteuren brachte "Hexapod"- und/oder "Parallelkinematik"-Maschinen auf den Markt, bei denen eine Daddy-Longlegs-Anordnung von linearen Bewegungselementen CNC-Interpolation verwendete, um genau die gleiche X-Y-Z-Bewegung wie eine Standardmaschine zu erreichen.
Diese neuartigen Bearbeitungszentren sorgen für aufmerksamkeitsstarke Live-Demonstrationen auf Messen. Tatsächlich tauchten diese auffälligen Maschinen auf Messen auf, nicht lange nachdem der Einsatz attraktiver weiblicher Models auf diesen Messen zurückgegangen war – fast so, als ob ein anderes Mittel erfunden werden müsste, um die Aufmerksamkeit der Besucher zu erregen. Reale Benutzer dieser Maschinen sind jedoch gelinde gesagt nach wie vor ungewöhnlich. Während ein Einkäufer von Werkzeugmaschinen einen Messestand aufgrund der komplexen Bewegung einer dieser Maschinen bemerken kann, ist es immer noch wahrscheinlicher, dass dieser Käufer Geld für eine Maschine ausgibt, die ein Standarddesign hat.
Aber jetzt kann eine wichtige Entwicklung unter der Anwesenheit dieser ausgefeilteren Maschinen unbemerkt bleiben. Einige CNC-Bearbeitungszentren Es sind allmählich Erscheinungen entstanden, die denselben Grundgedanken – die resultierende Bewegung – auf weniger ausgefeilte Weise verwenden. Das heißt, diese Maschinen nutzen die resultierende Bewegung verschiedener Elemente, die sich in verschiedene Richtungen bewegen, um die Bewegung entlang von X, Y oder Z zu erreichen, aber sie tun dies innerhalb von Bearbeitungszentrumskonstruktionen, die wesentlich mehr Standardmaschinen ähneln.
Hier sind nur zwei Beispiele. Eine davon ist die Linie der "Relativbewegungs"-Bearbeitungszentren von Olympic Seiki (in den USA vertreten durch die Vigor Machinery Company). Bei diesen Maschinen ist es nicht die Werkzeugbewegung oder die Tischbewegung allein, die den Verfahrweg der Maschine ausmacht; Es ist das Werkzeug und der Tisch zusammen. In der X- und Z-Achse bewegt der Kugelgewindetrieb gleichzeitig Tisch und Werkzeug in entgegengesetzte Richtungen. Der Vorschub des Werkzeugs relativ zum Teil ist die Summe der Verfahrgeschwindigkeiten beider Elemente. Das Gleiche gilt für die Beschleunigung. Bei kleineren Maschinen dieser Linie beträgt die resultierende Beschleunigung 2G. Neben der Geschwindigkeit kann ein weiterer Vorteil die Stabilität sein. Mit zusammengefügten Elementen, die sich in Symmetrie bewegen, begünstigt das Design dieser Maschine das dynamische Gleichgewicht.
Eine weitere Maschinenkonstruktion, die sich die Vorteile der resultierenden Bewegung zunutze macht, ist die "Genius 500" horizontales Bearbeitungszentrum von Cross Hüller. Auf dieser Maschine wird die Bewegung der X-Achse, d. h. die Bewegung von Seite zu Seite, von Elementen ausgeführt, die sich in Y-Richtung auf und ab bewegen. Der Mechanismus dafür ist eine umgekehrte V-förmige Kupplung, die die Spindel trägt. Dieses umgekehrte V überspannt zwei Sätze von Linearmotoren, die auf und ab laufen. Wenn sich die Linearmotoren gemeinsam mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, ergibt sich eine reine Y-Achsenbewegung. Wenn sich die Linearmotoren jedoch unterschiedlich bewegen, bewirkt die Differenz, dass der Koppler schwenkt und die Bewegung in X bereitstellt.
Dadurch ist bei dieser Maschine kein Motor erforderlich, der entlang der X-Achse schiebt. Darin liegt ein Vorteil des Designs. Unabhängig davon, ob es sich um eine X- oder Y-Bewegung handelt, verläuft die Kraft der Achsenmotoren entlang der Schwerkraftrichtung, wobei die Maschine gut (durch den Boden) gestützt wird. Auf diese Weise kann die Maschine das Werkzeug schnell über die X-Y-Ebene bewegen, ohne dass die Bewegung der Achsmotoren direkt seitliche Kräfte erzeugt.