La structure du tour vertical CNC est conçue autour de sa disposition verticale et de ses exigences de traitement-pour charges lourdes, couvrant quatre modules principaux : le corps de la machine, le système d'entraînement, le système de contrôle et les dispositifs auxiliaires.
Structure du corps de la machine
Fonction : Le lit sert de support de base pour la machine-outil CNC. Il est construit en fonte à haute résistance ou en acier soudé et équipé de plaques nervurées pour améliorer la rigidité et garantir la stabilité de l'usinage.
Caractéristiques : Les machines-outils CNC de taille moyenne et grande utilisent une structure de corps divisée- (le lit, la colonne et la base sont séparés) pour faciliter la fabrication et le transport ; des machines-outils CNC plus petites sont généralement intégrées.
● Poteau et traverse
Colonne : fixée verticalement au bâti de la machine CNC, elle assure le guidage et le support de la traverse. Les tours verticaux à une-colonne utilisent une colonne large, tandis que les tours à double-colonne utilisent un cadre à portique relié par deux colonnes et une poutre supérieure pour une rigidité accrue.
Traverse : fixée horizontalement à la colonne de la machine CNC, elle supporte l'entraînement de l'outil et ajuste la course d'usinage axiale grâce au mouvement de levage et d'abaissement. La traverse d'un tour vertical à double-colonne est généralement équipée d'un seul coulisseau, le porte-outil est externe et l'outil est changé par un robot.
La table de travail d'un tour vertical CNC présente une conception circulaire, portant la pièce et tournant autour de son axe vertical. Son diamètre peut atteindre plus de 2,5 mètres et il possède une excellente capacité portante-(jusqu'à 10 tonnes).
Mandrin : Le mandrin d'un tour CNC est monté sur la surface de la table de travail et équipé de mâchoires réglables radialement et axialement pour fixer la pièce. Les machines-outils CNC de moyenne- et grande-machines-outils CNC utilisent souvent des tables rotatives au lieu de mandrins traditionnels pour accueillir de grandes pièces.
● Tourelle à outils et vérin
Tourelle à outils : les machines-outils CNC prennent en charge les changements d'outils automatiques, et la conception de la tourelle à simple action- réduit le bruit et la consommation d'énergie. La structure de guidage linéaire assure un mouvement fluide.
Bélier : monté sur le coulisseau de la traverse, le vérin réalise une avance de coupe axiale grâce à un mouvement de haut en bas, ce qui le rend adapté à l'usinage de faces cylindriques internes et externes et de faces d'extrémité.
Système d'entraînement
Boîtier de broche : le tour CNC est doté d'une broche électrique-intégrée ou d'un moteur de broche monté en interne, capable d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 200 000 r/min. Cette vitesse est réglable en continu via un convertisseur de fréquence, répondant aux exigences de la coupe intensive à faible-vitesse-et de la finition à grande vitesse-.
Disposition des roulements : le tour vertical CNC utilise une combinaison de roulements à rouleaux cylindriques à double-rangée, de roulements à rouleaux coniques et de roulements à rouleaux cylindriques de poussée pour garantir la précision et la rigidité de la rotation de la broche.
● Système d'alimentation
Entraînement de l'axe X/Z- : l'axe d'entraînement de la machine CNC se compose d'un servomoteur et d'une vis à billes de précision, associés à des guides linéaires pour un mouvement linéaire de haute-précision. Les guides linéaires à double axe Z- et X- améliorent la capacité de charge et la résistance aux vibrations.
Réponse dynamique : la machine CNC utilise un système de contrôle en boucle fermée-combiné à une vis mère à haute-rigidité pour garantir la précision du positionnement lors de l'usinage à grande vitesse-.
Système CNC
Fonction : L'unité de commande du tour CNC lit les programmes de code G-, coordonne la vitesse de broche, l'avance et le mouvement de l'outil, et prend en charge divers modes d'usinage (tels que le tournage, le fraisage et le filetage).
Caractéristiques : les tours CNC sont dotés de systèmes modernes équipés d'écrans tactiles et de logiciels de programmation, prenant en charge la programmation de processus complexes et la surveillance-en temps réel. Certains systèmes, tels que la CNC Zhongda-H4-T, utilisent une architecture ouverte pour une extension fonctionnelle facile.
● Module de servomoteur
Moteur et encodeur : les servomoteurs des machines-outils CNC offrent une vitesse de réponse et une précision de positionnement élevées. Les encodeurs fournissent des informations de position réelle, formant un système de contrôle en boucle fermée-.
Frein : les servomoteurs de l'axe Z- des tours CNC sont équipés d'un frein pour empêcher le mouvement du chariot dû à la gravité et à l'inertie, garantissant ainsi la précision de l'usinage.
Appareils fonctionnels
Système de refroidissement : un système de pulvérisation réduit les températures de coupe, prolongeant la durée de vie de l'outil et améliorant la qualité de la surface.
Système de lubrification : lubrifie automatiquement les composants clés tels que les roulements de broche et les guidages, réduisant ainsi l'usure et garantissant un fonctionnement stable à long terme.
● Dispositifs de retrait et de protection des copeaux
Convoyeur de copeaux : élimine automatiquement les copeaux pour éviter toute accumulation susceptible d'affecter la précision de l'usinage.
Capot de protection entièrement fermé : empêche les copeaux et le liquide de refroidissement d'éclabousser, garantissant ainsi un fonctionnement sûr.