Nie trzeba być inżynierem, by zdawać sobie sprawę, że podstawa maszyny czy też rama lub ostojnica, jak czasami nazywa się korpus, jest jednym z najważniejszych elementów konstrukcyjnych urządzenia. W przypadku obrabiarek mechanicznych rodzaj korpusu i materiału, z którego został wykonany, jest sprawą zasadniczą.
Korpus w obrabiarkach do metali jest elementem niezwykle istotnym, który pełni nie tylko funkcję obudowy zawierającej wszystkie pozostałe podzespoły, ale przede wszystkim jest stabilizatorem całej maszyny. Dlaczego tak jest?
Maszyny używane do obróbki metali narażone są na działania bardzo dużych sił. Ze szczególnie dużymi siłami i naprężeniami mamy do czynienia w przypadku obróbki skrawaniem. Z tego też powodu maszyny wykorzystywane do obróbki elementów metalowych muszą nie tylko posiadać doskonale skonstruowane mechanizmy robocze i dopasowane narzędzia. Cała ich konstrukcja, a przede wszystkim właśnie korpus, musi być niezwykle dobrze zaprojektowany i wykonany.
Cechy dobrego korpusu obrabiarki CNC
Korpus dla obrabiarki CNC powinien charakteryzować się odpowiednio wysoką sztywnością statyczną, intensywnością w tłumieniu drgań zarówno tych powstałych w trakcie pracy maszyny, jak i drgań własnych ramy oraz odpornością na drgania samowzbudne, a także dobrą stabilnością cieplną.
Jak widać, podstawą projektowania korpusów dla obrabiarek CNC jest stworzenie obudowy, która będzie jak najbardziej wydajna pod względem eksploatacyjnym. Projektowanie i produkowanie takich korpusów nie jest łatwym zadaniem, na co wpływa fakt, że korpus z reguły jest elementem niezwykle ciężkim i obszernym, jakby nie było stanowi ok. 75-80 procent całej masy maszyny.
Korpusy obrabiarek – technologie i materiały produkcji
Do produkcji profesjonalnych obrabiarek sterowanych numerycznie stosuje się głównie trzy technologie i trzy rodzaje materiałów. Każda z technologi, jak i każdy z materiałów ma swoje plusy i minusy. Jakie?
Odlewane korpusy żeliwne
Jedną z najlepszych i najbardziej popularnych technologi produkowania korpusów są odlewy żeliwne. W tej metodzie korpusy są odlewane z różnego rodzaju stopów żeliwnych w specjalnie zaprojektowanych formach odlewniczych. Można sobie tylko wyobrazić, jak duże muszą być te formy i jak precyzyjnie muszą być wykonane.
Żeliwne ostojnice obrabiarek wykonane metodą odlewniczą charakteryzują się:
- dużą zdolnością do tłumienia drgań
- sztywnością konstrukcji
Technologia odlewania korpusów z żeliwa pozwala na stworzenie korpusów o bardzo skomplikowanych kształtach. Największym minusem żeliwnych korpusów jest ich bardzo duża waga, prawie dwukrotnie większa od korpusów stalowych oraz konieczność ich wyżarzania odprężającego i kilkumiesięcznego sezonowania na świeżym powietrzu w celu stabilizacji kształtu i wymiarów odlanej konstrukcji.
Spawane korpusy stalowe
Korpusy stalowe spawane są o wiele lżejsze niż korpusy żeliwne. I to jest jedna z ich największych zalet, do których można jeszcze zaliczyć dużą sztywność, która zapobiega występowaniu odkształceń wynikających z długoletniej i intensywnej eksploatacji. Niestety konstrukcje spawane wykluczają możliwość konstruowana korpusów o skomplikowanych kształtach. Dużym minusem takich korpusów jest również mniejsza zdolność do tłumienia drgań. Dodatkowo proces produkcji takiego korpusu trwa dłużej i zazwyczaj jest droższy niż odlew żeliwny. Z drugiej strony korpus stalowy nie wymaga sezonowania.
Korpusy hybrydowe
Istnieje jeszcze jedna metoda produkowania korpusów, jednak nie jest ona powszechnie stosowana w produkcji obrabiarek CNC. Korpusy hybrydowe to zazwyczaj żeliwne lub stalowe konstrukcje, których wnętrze wypełnione jest materiałem o określonych parametrach użytkowych. Najczęściej są to spawane korpusy stalowe, wypełnione polimerobetonem, materiałem dużo tańszym niż żeliwo czy stal. Jednak na obecną chwilę technologia ta wymaga dopracowania, co nie znaczy, że w niedalekiej przyszłości korpusy żeliwne i stalowe nie będą mieć konkurencji w korpusach hybrydowych.
Zobacz także
