HARDINGE TA51 MSY многозадачная машина CNC токарного центра

1 Введение и обзор продукта

HARDINGE TA51 MSY представляет собой вершину точной многозадачной обработки, сочетая возможности высокопроизводительного токарного центра с ЧПУ с передовыми фрезерными и буровыми операциями в одной платформе. В рамках престижной линейки ультраточности серии T Hardinge эта машина устанавливает новые стандарты для производства сложных компонентов в одном зажиме. Многозадачная конфигурация машины устраняет вторичные операции, сохраняя при этом исключительную точность измерений и качество отделки поверхности, что делает ее особенно ценной для отраслей промышленности, где точные допуски не подлежат переговорам.

Благодаря своей надежной конструкции и инновационной философии дизайна TA51 MSY обеспечивает исключительную производительность для производителей, стремящихся оптимизировать свой производственный процесс. Машина включает в себя десятилетний опыт Hardinge в области точного производства, который проявляется в его тщательно разработанных компонентах и сложных системах управления. Этот передовый токарный центр позволяет производителям решать сложные материалы и сложные геометрии с уверенностью, обеспечивая конкурентное преимущество на рынках, требующих самых высоких стандартов качества.

2 Технические характеристики и показатели производительности

HARDINGE TA51 MSY разработан с впечатляющими техническими спецификациями, которые позволяют его исключительные возможности обработки:

Система шпинделя: основное шпиндель имеет конфигурацию носа A2-6 с максимальной мощностью 15 кВт (20 л.с.) и скоростями вращения, достигающими 5000 об/мин, обеспечивая достаточную мощность для тяжелых операций по резке, сохраняя при этом точность во время высокоскоростной отделки. Возможность охлаждающей жидкости через шпиндель повышает производительность при глубоких буровых операциях и улучшает управление чипами.

Емкость машины: с щедрой 2-дюймовой (51 мм) емкостью бар и максимальным диаметром обработки 313,7 мм, TA51 MSY вмещает широкий диапазон размеров деталей. Значительная длина обработки 648,5 мм обеспечивает гибкость для более длинных компонентов, в то время как жесткая конструкция обеспечивает последовательную точность по всей рабочей оболочке.

Инструментальная система: Машина использует сложную башню BMT 55 (Base Mount Tooling) с 12 стационарными позициями, обеспечивая исключительную жесткость для тяжелых операций по обработке. Эта инструментальная платформа значительно снижает вибрацию и отклонение по сравнению с обычными системами VDI, что позволяет более агрессивным скоростям удаления материала и продлевать срок службы инструмента.

Система управления: Оснащенная передовым управлением ЧПУ Fanuc 31i, TA51 MSY предлагает сложные возможности программирования для сложных многоосных операций. Система управления высокого разрешения с тонкой интерполяцией обеспечивает исключительную поверхностную отделку и точную геометрическую точность.

3 Основные технологии и многозадачные возможности

3.1 Расширенная многозадачная архитектура

Многозадачные возможности машины TA51 MSY обусловлены всесторонней интеграцией нескольких оперативных технологий в одну платформу. Машина сочетает в себе традиционные функции поворота с живыми инструментами, позиционированием оси С и точной синхронизацией между операциями основного и суб-шпинделя. Этот интегрированный подход позволяет полностью обрабатывать сложные детали в одной установке, значительно сокращая время обработки и потенциальные ошибки выравнивания, связанные с вторичными операциями.

Система живого инструментирования представляет собой критически важный компонент многозадачности, при этом приводные инструменты работают со скоростью до 8000 об/мин для фрезерных, буровых и прокрутных операций. Для приложений, требующих еще более высоких скоростей вращения, доступны дополнительные увеличители скорости, увеличивающие обороты инструмента до 32 000 для специализированных требований к обработке. Управление осью С обеспечивает точное угловое расположение основного шпинделя, что позволяет сложную контурную фрезеру и точно расположенную перекрестную обработку.

3.2 Точная инженерия и ультраточные технологии

Hardinge включила известные технологии SUPER-PRECISION в TA51 MSY, обеспечивая исключительные уровни точности, которые устанавливают новые стандарты для производительности токарных центров ЧПУ. Машина достигает замечательного разрешения позиционирования 0,00001 "(10 миллионных частей дюйма) через свою передовую систему управления и высокоточные устройства обратной связи. Ось X включает в себя высокоточные стеклянные ваги, которые обеспечивают прямую обратную связь позиции, устраняя ошибки механической передачи и обеспечивая последовательную точность измерений на протяжении всего процесса обработки.

Точные возможности машины включают исключительную повторяемость 0,00003 "(30 миллионных частей дюйма) и возможность поддерживать общее изменение диаметра в пределах 0,00012 "(3 микрона) после минимального времени нагрева. Эти исключительные допуски сделаны возможными благодаря теплово стабильной конструкции, точным предварительно напряженным шариковым винтам и сложным технологиям компенсации ошибок, которые учитывают как механическое, так и тепловое влияние на точность.

4 Особенности конструкции и преимущества строительства

4.1 Структура и фундамент жесткой машины

TA51 MSY извлекает выгоду из приверженности Hardinge жесткой механической конструкции, начиная с его тяжелой железной базы с усилением Harcrete. Этот специализированный полимербетонный композит обеспечивает исключительные характеристики амортизации вибрации, значительно превосходящие обычное чугуно, что приводит к улучшению поверхностной отделки и продлению срока службы инструмента. Единичная конструкция базы с 30-градусной наклонной конструкцией кровати обеспечивает оптимальную эвакуацию чипов и удобный доступ оператора при сохранении структурной жесткости.

Линейные роликовые направляющие пути машины и фиксированные, предварительно напряженные двойные шариковые винты гайки способствуют исключительной жесткости и точности позиционирования. Эти компоненты работают вместе, чтобы минимизировать отклонение во время тяжелых операций по резке, поддерживая при этом плавное управление движением для тонкой отделки. Мощная конструкция позволяет машине обрабатывать перерывные разрезы и сложные материалы, не жертвуя точностью или качеством поверхности.

4.2 Технология шпинделя и тепловая стабильность

В основе точных возможностей TA51 MSY лежит его передовая технология шпинделя, характеризующаяся инновационной конструкцией Hardinge, которая позволяет прямую монтажу патронов или систем шпинделя без адаптеров. Эта конфигурация минимизирует выставку, размещая деталь ближе к подшипникам шпинделя для повышения жесткости и улучшения точности передачи от шпинделя к детали. Результатом является превосходная круглость части, улучшенная поверхностная отделка и лучшая размерная последовательность.

Тепловое управление представляет собой еще один критический аспект конструкции шпинделя, при этом Hardinge внедряет сложные системы контроля температуры. Некоторые модели серии T оснащены интегральными двигателями с высоким крутящим моментом, предназначенными для тепловой стабильности, с масляными куртками вокруг шпинделей, поддерживаемыми при постоянной температуре через охлаждающие блоки. Это активное тепловое управление значительно снижает тепловый рост во время длительной эксплуатации, способствуя исключительному обслуживанию точности машины на протяжении всех производственных циклов.

4.3 Автоматизированные производственные возможности

TA51 MSY разработан с повышением эффективности производства в качестве приоритета, предлагая всеобъемлющую готовность к автоматизации для поддержки производственных операций без обслуживания или без огня. Машина может быть оснащена системой захватчика деталей для автоматической разрядки завершенных компонентов, повышая производительность при крупномасштабном производстве. Кроме того, платформа поддерживает интеграцию с кормовщиками для непрерывной обработки штангового запаса, значительно снижая требования к вмешательству оператора.

Совместимость машины с пакетами управления машинами Hardinge обеспечивает сложные возможности мониторинга и управления производством. Эти системы позволяют отслеживать показатели производства в режиме реального времени, управлять сроком службы инструмента и планировать прогнозное обслуживание, дальнейшую оптимизацию эксплуатационной эффективности токарного центра в производственных средах.

5 Диапазон применения и промышленные решения

HARDINGE TA51 MSY отличается в разнообразном спектре производственных приложений, особенно там, где требуются сложные геометрии и жесткие допуски. Его многозадачность делает его идеально подходящим для производства полных компонентов в отдельных настройках, устраняя необходимость вторичных операций и сокращая общее время производства. Точность и гибкость машины делают ее особенно ценной для отраслей промышленности, требующих сложных деталей с комбинациями поворотных, фрезированных и сверленных функций.

Специфические отраслевые приложения включают:

Медицинское производство: TA51 MSY производит сложные хирургические инструменты, компоненты имплантатов и детали диагностического устройства с исключительными поверхностными отделками и жесткими допустимостями, необходимыми для медицинских приложений. Способность машины обрабатывать нержавеющую сталь, титановые сплавы и кобальто-хромовые материалы делает ее особенно ценной для этого сектора.

Аэрокосмические компоненты: Машина производит точные детали для аэрокосмических приложений, включая фитинги, соединения и корпусы датчиков, которые требуют строгой геометрической точности и целостности материала. Прочная конструкция позволяет обрабатывать высокотемпературные сплавы и другие сложные материалы, распространенные в аэрокосмических приложениях.

Автомобильные системы: От компонентов впрыска топлива до частей трансмиссии и элементов датчиков, TA51 MSY справляется с требованиями к производству в больших объемах автомобильной промышленности, сохраняя при этом последовательные стандарты качества. Совместимость автоматизации машины поддерживает непрерывные графики производства, типичные для этого сектора.

Оптика и изображение: Для бочков линз, компонентов лазерной системы и точного монтажного оборудования машина обеспечивает тонкую поверхностную отделку и субмикронную точность, необходимую в оптических приложениях. Управление осью С и живое оборудование позволяют выполнять сложную обработку цилиндрических компонентов.

6 Оперативные преимущества и экономическая ценность

6.1 Повышение производительности и производительности

Многозадачная конфигурация машины TA51 MSY обеспечивает значительные преимущества производительности, объединяя несколько производственных процессов в одну платформу. Этот комплексный подход устраняет время, не связанное с добавленной стоимостью, связанное с транспортировкой деталей, восстановлением и перевыравниванием между операциями. Производители могут добиться значительного сокращения общего времени цикла деталей - часто на 50% или более по сравнению с обычной последовательной обработкой на нескольких машинах.

Увеличение эффективности выходит за рамки простого сокращения времени цикла, поскольку подход с одной установкой улучшает общую эффективность оборудования (OEE) за счет сокращения инвентаризации в процессе работы и рационализации производственного потока. Упрощенная обработка материалов и уменьшенные требования к арматуре еще больше способствуют эффективности эксплуатации, позволяя производителям быстрее реагировать на меняющиеся производственные требования, одновременно минимизируя капитальные инвестиции в дополнительное оборудование.

6.2 Высокое качество деталей и геометрическая точность

Точная инженерия TA51 MSY переводится непосредственно в исключительное качество деталей с минимальными размерными изменениями в течение производственных циклов. Жесткая конструкция машины, точные линейные руководства и передовые системы управления работают вместе, чтобы поддерживать геометрическую точность часть за частью. Реализация высокоточных стеклянных ваг на оси Х обеспечивает прямую обратную связь о положении, которая обходит потенциальные ошибки механической передачи, обеспечивая последовательную точность позиционирования на протяжении всего рабочего объема.

Центр токарного оборудования с ЧПУ достигает исключительной поверхностной отделки 8 микродюймов или лучше, устраняя или уменьшая необходимость вторичных отделочных операций во многих приложениях. Эта способность обусловлена вибрационно-амортизирующей базой машины, жесткой системой инструментирования и сложными алгоритмами управления, которые поддерживают последовательную adherence к пути инструмента даже во время сложных интерполированных движений.

6.3 Эффективность эксплуатационных затрат и доходность инвестиций

В то время как первоначальные инвестиции в TA51 MSY могут превышать обычные токарные центры, общая стоимость владения представляет собой убедительный экономический случай. Многозадачность уменьшает или устраняет необходимость в дополнительных обрабатывающих центрах, уменьшая общие потребности в площади пола, потребление коммунальных услуг и расходы на обслуживание, связанные с эксплуатацией нескольких машин. Сниженная обработка деталей минимизирует потенциальные повреждения и упрощает процедуры проверки качества.

Прочная конструкция машины и точные компоненты способствуют продлению срока службы и устойчивой точности со временем, защищая долгосрочную ценность инвестиций. Кроме того, упрощенная настройка и программирование, облегченные сложными системами управления с возможностями программирования на цехе, снижают требования к обучению оператора и повышают общую гибкость производства.

7 Технические сравнения и руководство по выбору

7.1 Дифференциация в продуктовом портфеле Hardinge

TA51 MSY занимает стратегическое положение в комплексной линейке токарных центров Hardinge, предлагая отличные возможности по сравнению с другими моделями в портфеле. В то время как CONQUEST H51 обеспечивает аналогичную базовую мощность поворота с мощностью 51 мм бар и мощностью шпинделя 15 кВт, TA51 MSY добавляет критическую многозадачную функциональность через свои возможности живого инструментирования и оси С. Это делает TA51 MSY значительно более универсальным для сложных компонентов, требующих комбинированных токарных и фрезерных операций.

По сравнению с моделью T42 с её 42 мм емкостью и 6000 оборотов в минуту шпинделя, TA51 MSY предлагает большую емкость материала при сохранении аналогичных стандартов точности. Машина также отличается от специализированных шлифовых возможностей серии GT, сосредоточившись вместо этого на полной обработке с помощью вращающихся инструментов. Для производителей, требующих высшей точности, модели серии T SUPER-PRECISION основаны на платформе TA с повышенными функциями точности.

7.2 Соображения по отбору на основе заявок

Выбор соответствующей платформы обработки требует тщательного рассмотрения требований к деталям, объемов производства и целей качества. TA51 MSY представляет собой идеальное решение, когда:

Части требуют как повернутых, так и фрезированных/сверленных функций

Полная обработка в одной установке обеспечивает значительные эксплуатационные преимущества

Требуются точные допуски, превышающие стандартные возможности обработки

Гибкость производства для различных конструкций деталей ценна

Ограничения пространства благоприятствуют консолидированному производственному оборудованию

Для более простых вращающихся деталей без перекрестных особенностей обычные токарные центры могут обеспечить более экономичные решения. Аналогичным образом, для преимущественно призматических деталей с минимальными поворотными особенностями, специализированные обрабатывающие центры могут быть более подходящими. Однако для растущей категории сложных компонентов, сочетающих несколько типов функций, TA51 MSY обеспечивает оптимальный баланс возможностей, точности и эффективности.

7.3 Планирование осуществления и интеграции

Успешная реализация TA51 MSY требует внимания к нескольким интеграционным факторам за пределами самой машины. Значительный вес приблизительно 6107 кг требует адекватной опоры пола и надлежащих процедур установки. Коммунальные требования, включая трехфазные системы питания, сжатого воздуха и охлаждающей жидкости, должны быть должным образом измерены для удовлетворения эксплуатационных потребностей машины.

Совместимость машины с системами автоматизации должна быть рассмотрена во время планирования, с положениями о подаче штрих, транспортировке деталей или роботизированной нагрузке, если это предусмотрено. Сложная система управления может потребовать обучения программистов для полного использования многозадачных возможностей, особенно для сложных одновременных операций. Правильное планирование технического обслуживания, включая графики профилактического обслуживания и инвентаризацию запасных частей, обеспечивает устойчивую производительность и минимизирует неожиданное время простоя.

8 Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что отличает TA51 MSY как "многозадачную машину" по сравнению с обычными токарными станками с ЧПУ?

TA51 MSY выходит за рамки основных поворотных операций благодаря интеграции живого инструментирования, позиционирования шпинделя по оси С и сложных возможностей синхронизации. В отличие от обычных токарных станков, ограничивающихся в первую очередь поворотными операциями, эта машина может выполнять фрезерные, буровые и прокрутные операции одновременно с поворотом, что позволяет полностью обрабатывать сложные детали в одной установке. Эта многозадачность значительно сокращает общее время производства, одновременно улучшая точность измерений путем устранения ошибок перерасположения между операциями.

Как система оборудования BMT 55 повышает производительность обработки?

Система Base Mount Tooling (BMT) 55 обеспечивает исключительную жесткость, непосредственно устанавливая инструменты на поверхность башни без промежуточных адаптеров. Эта прямая установка минимизирует вибрацию и отклонение во время тяжелых операций по резке, что позволяет более агрессивным скоростям удаления материала и продленному сроку службы инструмента. Пробильная конструкция системы особенно выгодна для живых инструментальных приложений, где резающие силы могут быть значительными. С 12 стационарными позициями инструмента башня BMT 55 обеспечивает гибкость для сложных деталей, сохраняя жесткость, необходимую для точной обработки.

Какие уровни точности можно ожидать от TA51 MSY?

TA51 MSY обеспечивает исключительную точность с повторяемостью 0,00003 "(30 миллионных частей дюйма) и разрешением управления 0,00001 "(10 миллионных частей дюйма). Машина может поддерживать общее изменение диаметра в пределах 0,00012 "(3 микрона) после минимального времени нагрева, достигая поверхностной отделки 8 микро-дюймов или лучше. Эти исключительные допуски сделаны возможными благодаря термически стабильной конструкции, системам точной обратной связи и сложным алгоритмам управления, которые компенсируют потенциальные источники ошибок на протяжении всего процесса обработки.

Какие материалы способны обрабатывать TA51 MSY?

Мощная конструкция и мощная система шпинделя позволяют TA51 MSY эффективно обрабатывать широкий спектр материалов, от алюминия и пластмасс до нержавеющей стали, титановых сплавов и высокотемпературных суперсплавов. Жесткая структура машины и амортизирующая вибрацию основа обеспечивают стабильность для обработки сложных материалов, в то время как характеристики крутящего момента шпинделя и диапазон скоростей могут быть оптимизированы для конкретных групп материалов. Возможность охлаждающей жидкости через шпиндель еще больше повышает производительность в сложных материалах, улучшая эвакуацию чипов и срок службы инструмента во время операций с глубокими отверстиями.

Как TA51 MSY поддерживает бесконтрольную работу?

Машина предлагает несколько функций, которые облегчают длительную бесконтрольную работу, включая совместимость с кормильными устройствами для непрерывной обработки запаса штрих, системами захватчика деталей для автоматического разряда завершенных компонентов и сложными возможностями управления инструментами, которые контролируют срок службы и производительность инструмента. Термическая стабильность и точность последовательности машины гарантируют, что качество деталей остается в пределах допустимости во время длительных производственных циклов. Кроме того, система управления обеспечивает комплексные функции мониторинга и отчетности, которые могут быть интегрированы с заводскими сетями для удаленного управления производством.