갠트리 CNC 기계의 세 가지 주요 유형은 무엇입니까?

갠트리 CNC 기계를 구입할 때 많은 구매자는 먼저 축 이동, 테이블 크기, 스핀들 출력 및 CNC 제어를 비교합니다. 그러나 기계의 구조 설계는 부하 용량, 바닥 공간, 가공 정확도, 설치 요구 사항 및 총 투자에 영향을 미치기 때문에 똑같이 중요합니다.

갠트리 CNC 기계는 표준 수직 머시닝 센터에 비해 너무 크거나 무거운 대형 금형, 기계 베이스, 구조 부품, 에너지 장비, 항공우주 부품 및 기타 공작물을 처리하는 데 널리 사용됩니다.

제조업체는 서로 다른 모델 이름을 사용할 수 있지만 대부분의 산업용 갠트리 CNC 기계는 세 가지 실용적인 구조 유형으로 나눌 수 있습니다.

• 고정-빔 갠트리 머시닝 센터.
• 이동-갠트리 또는 이동-컬럼 머시닝 센터.
• 고정밀-브리지-형 갠트리 기계입니다.

각 구조에는 고유한 장점과 한계가 있습니다. 가장 비싼 기계가 반드시 가장 적합한 기계는 아닙니다. 공작물의 크기, 무게, 재료, 필요한 정확도, 가공 공정 및 사용 가능한 작업장 공간에 따라 구조를 선택해야 합니다.

갠트리 CNC 기계란 무엇입니까?

갠트리 CNC 기계는 두 개의 수직 기둥과 수평 대들보를 중심으로 구축된 대형 머시닝 센터입니다. 이러한 구성요소는 함께 작업 영역 위에 포털- 모양의 구조를 형성합니다.

스핀들은 크로스빔을 따라 이동하며 밀링, 드릴링, 보링, 태핑, 리밍, 윤곽 가공 등의 작업을 수행합니다. 기계 구성에 따라 앵귤러 헤드, 확장 헤드 또는 5{1}}축 밀링 헤드를 사용하여 공작물의 여러 측면을 가공할 수도 있습니다.

기존의 수직형 머시닝센터에 비해갠트리 머시닝 센터일반적으로 다음을 제공합니다.

• 더 큰 가공 범위
• 기둥 사이의 거리가 넓어짐
• 더 높은 구조적 강성
• 더 큰 테이블 적재 용량
• 대형 공작물에 대한 더 나은 지원
• 다면 가공을 위한 추가 옵션-
• 더 높은 중절삭 능력-

갠트리 기계의 주요 구조적 차이점은 가공 중에 어떤 부품이 움직이는가입니다. 테이블, 갠트리 프레임, 크로스레일 및 스핀들 시스템을 다르게 배열하여 다양한 성능 특성을 생성할 수 있습니다.

세 가지 유형의 갠트리 CNC 기계 비교

고정-빔 갠트리 머시닝 센터

고정-빔 갠트리 머시닝 센터는 두 개의 고정 기둥과 고정 크로스빔을 사용하여 갠트리 프레임을 형성합니다. 작업대는 일반적으로 X-축을 따라 세로 방향으로 이동합니다. 스핀들 새들은 Y-축을 따라 빔을 가로질러 이동하는 반면, 램 또는 스핀들 헤드는 Z-축을 따라 수직으로 이동합니다.

이는 디자인이 성숙하고 실용적이며 상대적으로 경제적이기 때문에 가장 널리 사용되는 갠트리 구조 중 하나입니다.

고정-빔 갠트리 기계의 장점

고정-빔 갠트리의 주요 장점은 초기 투자 비용이 낮다는 것입니다.

기둥과 대들보는 고정된 상태로 유지되므로 기계가 전체 갠트리 프레임을 이동하고 동기화할 필요가 없습니다. 기계 설계, 드라이브 시스템, 조립 프로세스 및 제어 요구 사항은 일반적으로 대형 이동식{1}}갠트리 기계보다 덜 복잡합니다.

고정 구조는 일반 밀링, 드릴링, 보링 및 황삭 작업에도 우수한 강성을 제공할 수 있습니다. 많은 금형 제조업체 및 일반 가공 공장에서 가격, 강성, 정확성 및 생산성 간의 적절한 균형을 제공합니다.

고정-빔 갠트리 기계는 일반적으로 다음을 처리하는 데 사용됩니다.

• 사출 금형
• 다이캐스팅-주형
• 기계 베이스
• 기어박스 하우징
• 대형 강판
• 자동차 툴링
• 일반 기계부품
• 중형-주물
• 용접된 구조 부품

공작물의 크기와 무게가 비교적 안정적인 범위 내에 있는 경우 이 구조가 가장 비용 효율적인 선택인 경우가 많습니다-.

고정-빔 갠트리 기계의 한계

주요 제한은 작업대와 공작물이 함께 움직인다는 것입니다.

공작물이 무거워짐에 따라 기계의 구동 시스템은 훨씬 더 큰 총 질량을 이동해야 합니다. 테이블 무게, 고정 장치 무게 및 공작물 무게는 모두 가속, 감속, 위치 결정 반응, 가이드웨이 하중 및 장기-기계 성능에 영향을 미칩니다.

이러한 이유로 고정-빔 기계의 부하 용량은 테이블 치수만으로는 평가할 수 없습니다.

다음 사항도 확인해야 합니다.

• 최대 허용 테이블 부하
• 부하 분산 요구 사항
• 머신베드 구조
• 가이드웨이 유형 및 크기
• 볼스크류 또는 드라이브 용량
• 공작물 무게 중심
• X-축 가속도
• 기초 요구 사항

이동 테이블은 또한 전체 기계 길이를 증가시킵니다. 침대는 테이블이 전체 X-축을 따라 이동할 수 있도록 충분한 이동 거리를 제공해야 합니다.

예를 들어, X-축 이동 거리가 약 4미터인 갠트리 기계의 경우 테이블 길이, 보호 장치, 칩 컨베이어, 전기 캐비닛 및 유지보수 공간에 따라 전체 설치 길이가 8미터 이상 필요할 수 있습니다.

따라서 작업장 계획을 확인하기 전에 전체 기계 레이아웃을 요청해야 합니다.

고정-빔 갠트리를 언제 선택해야 합니까?

고정-빔 갠트리 머시닝 센터는 다음과 같은 경우에 적합합니다.

• 작업물 중량이 허용 테이블 하중 범위 내에 있습니다.
• 공작물 길이는 그다지 크지 않습니다.
• 테이블 이동을 위한 충분한 바닥 공간이 있습니다.
• 황삭과 정삭 능력이 모두 필요합니다.
• 초기 기계 투자를 통제하고 싶습니다.
• 귀하의 생산은 주로 3{0}}축 또는 3+2-축 가공입니다.

표준 금형, 기계 구성요소 및 중대형 산업 부품의 경우 이는 일반적으로 고려할 가치가 있는 첫 번째 갠트리 구조입니다.

이동-컬럼 갠트리 머시닝 센터

이동식-컬럼 갠트리 머시닝 센터는 고정 작업 테이블을 사용하고 갠트리 컬럼과 대들보는 X-축을 따라 이동합니다. 스핀들 새들은 Y-축을 따라 가로빔을 가로질러 이동하는 반면, 스핀들 램은 Z-축을 따라 수직으로 이동합니다. 가공 중에 공작물이 고정되어 있기 때문에 이 구조는 특히 길거나 무겁거나 모양이 불규칙한 부품에 적합합니다.

이동하는-테이블 기계와 비교할 때 이동하는-컬럼 갠트리는 테이블과 함께 공작물을 가속 및 감속할 필요가 없습니다. 그러나 실제 하중 용량은 여전히 ​​작업대, 기초, 바닥 하중, 기계 구조 및 공작물 지지 방법에 따라 달라집니다.

이동식-컬럼 갠트리 기계의 장점

이동식-컬럼 갠트리 기계의 주요 장점은 고정된 작업대입니다. 가공 중에 공작물이 움직이지 않기 때문에 기계는 공작물 무게가 축 이동에 미치는 영향을 줄이면서 더 무겁고 긴 부품을 수용할 수 있습니다.

이 구조는 또한 유연한 로딩 및 언로딩을 제공합니다. 긴 공작물은 테이블 위에 직접 배치할 수 있으며 일부 기계는 가공 및 공작물 설정을 위해 별도의 작업 영역을 사용할 수 있습니다. 긴 X-축 이동의 경우 고정 테이블은 이동-테이블 구조에 비해 전체 설치 길이를 줄일 수도 있습니다.

이동식-컬럼 갠트리 머시닝 센터는 다음과 같은 몇 가지 실질적인 이점을 제공합니다.

• 길고 무거운 작업물에 적합
• 가공 중 공작물 이동 없음
• 유연한 로딩 및 공작물 지원
• 다양한 하중에서 보다 일관된 축 응답
• 확장된 X-축 이동에 적합
• 분할된 작업 영역의 가능성

움직이는-컬럼 갠트리 기계가 더 비싼 이유는 ​​무엇입니까?

움직이는-컬럼 갠트리 기계는 일반적으로 기둥과 대들보가 대형 이동 어셈블리를 형성하기 때문에 비용이 더 많이 듭니다. 양쪽 모두 정확하게 이동해야 하며 전체 X-축 스트로크 전체에서 동기화를 유지해야 합니다.

많은 대형 모델은 이중 서보 모터, 이중{0}}구동 시스템, 랙-및-피니언 전송, 선형 스케일 및 전자 갠트리 동기화를 사용합니다. 양측이 일관되게 움직이지 않으면 기계에 요 오류, 고르지 않은 가이드웨이 하중, 위치 편차 또는 구조적 응력이 발생할 수 있습니다.

추가 비용은 다음과 같이 발생할 수 있습니다.

• 더 큰 서보 모터 및 드라이브 시스템
• 이중-축 전자 동기화
• 고정밀-랙-및-피니언 변속기
• 선형 스케일 피드백
• 더욱 까다로운 가이드웨이 설치
• 고급 CNC 제어 기능
• 복잡한 기초 및 정렬 작업
• 장거리 이동 시 레이저 교정

따라서 더 높은 가격은 더 큰 구조뿐만 아니라 추가 제어, 피드백, 설치 및 교정 요구 사항을 반영합니다.

이동-컬럼 갠트리 기계의 일반적인 응용 분야

이동-컬럼 갠트리 머시닝 센터는 너무 무겁거나 길거나 기존 이동 테이블에서 효율적으로 이동하기 어려운 대형 부품에 주로 선택됩니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 철도 구성 요소
• 풍력-에너지 장비
• 조선 구조물
• 대형 머신 베드 및 프레임
• 건설기계 부품
• 발전-설비
• 긴 용접 구조
• 항공우주 구조 부품
• 대형 금형 및 다이
• 중공업 주물

최저 초기 기계 가격을 달성하는 것보다 공작물 중량, 확장된 X{1}}축 이동, 로딩 유연성 또는 작업장 공간 활용이 더 중요한 경우 이동식-컬럼 갠트리 머시닝 센터를 고려해야 합니다.

고정밀 브릿지-형 갠트리 머신

고정밀 브리지-유형의 기계는 작업 영역 주변에 견고한 브리지 또는 포털 구조를 사용합니다. 주축과 스핀들 이동은 공작물 위에 배열됩니다.

디자인에 따라 브리지는 고정된 상태로 유지되거나 한 축을 따라 이동할 수 있습니다. 스핀들 새들, 램, 회전 헤드 또는 크로스레일이 다른 움직임을 완료합니다.

이러한 기계는 주로 고속-, 고정밀-및 5축 가공에 사용됩니다.- 대형 브릿지-유형 기계도 사용할 수 있지만 중소형 정밀 응용 분야에서 특히 일반적입니다.

정밀교량-형 구조의 장점

주요 이점은 절단 지점과 기계 구조 사이에 짧고 상대적으로 대칭적인 힘 경로를 생성할 수 있다는 것입니다.

브리지, 기둥, 베이스 및 축 시스템이 적절하게 설계되면 기계는 우수한 강성, 안정적인 동적 움직임 및 제어된 변형을 제공할 수 있습니다.

정밀 브리지- 유형 기계는 다음을 사용할 수도 있습니다.

• 대칭적인 기계 구조
• 고속-모터 스핀들
• 직접-구동 회전축
• 선형 스케일
• 고정밀-가이드웨이
• 스핀들 냉각 시스템
• 볼스크류 냉각
• 열 보상
• 체적 정확도 보상
• 고급 5{0}}축 CNC 제어

이러한 구성은 기계가 복잡한 다축 이동 중에 윤곽 정확성과 표면 품질을 유지하는 데 도움이 됩니다.{0}}

Bridge-유형 머신의 한계

정밀도는 기계의 모양에서만 나오는 것이 아닙니다.

브리지- 유형 구조에는 일반적으로 더 높은 등급의 구성 요소, 더 주의 깊은 조립, 더 엄격한 열 제어 및 더 고급 보정이 필요합니다. CNC 시스템과 회전축은 필요한 보간 및 위치 지정 성능도 제공해야 합니다.

따라서 고정밀-브릿지- 유형 기계는 표준 3축-고정-빔 갠트리보다 훨씬 더 많은 비용이 들 수 있습니다.

기초, 작업장 온도, 툴링, 절삭 조건, 고정 장치 설계 및 작업자 능력도 최종 가공 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

일반적인 응용 분야

교량-형 및 정밀 갠트리 기계는 다음 용도로 널리 사용됩니다.

• 항공우주 구조 부품
• 임펠러
• 정밀금형
• 복잡한 곡면
• 자동차 프로토타입
• 알루미늄 부품
• 의료부품
• 에너지 구성 요소
• 고속-금형 가공
• 5-축 다-면 가공

6미터 이상의 갠트리 기계는 항상 이동형입니까?

항상 그런 것은 아닙니다. X-축 이동 및 공작물 무게가 증가함에 따라 기계가 매우 길고 무거운 공작물을 이동할 필요가 없기 때문에 움직이는-갠트리 구조가 더욱 실용적이 됩니다. 이것이 X-축 이동이 긴 많은 대형 기계가 고정 테이블과 이동 갠트리를 사용하는 이유입니다.

그러나 6미터는 보편적인 기술 경계가 아닙니다.

일부 제조업체는 이동 거리가 6미터 이상인 이동식{0}}테이블 기계를 제공하는 반면 다른 제조업체는 이동 거리가 더 짧은 이동식{1}}갠트리 구조를 사용합니다. 최종 설계는 공작물 하중, 기계 폭, 원하는 정확도, 바닥 공간, 생산 공정 및 제조업체의 엔지니어링 플랫폼에 따라 달라집니다.

축 길이만을 기준으로 구조를 선택해서는 안 됩니다. 전체 공작물과 가공 요구 사항을 함께 평가해야 합니다.

올바른 갠트리 CNC 기계를 선택하는 방법

올바른 갠트리 구조를 선택하려면 기계 사양서가 아닌 공작물부터 시작하십시오.

1. 공작물 치수

공작물 최대 길이, 너비, 높이를 확인하십시오. 기계 이동은 충분해야 하지만 컬럼 사이의 거리, 스핀들-~-테이블 거리, 공구 길이, 고정 장치 높이 및 헤드 부착 공간도 확인해야 합니다.

2. 공작물 중량

공작물 중량은 테이블 구조, 가이드웨이, 드라이브, 기초 및 로딩 장비에 직접적인 영향을 미칩니다.

작업물이 매우 무거우면 고정된 -테이블 이동형-갠트리 설계가 이동형 테이블 기계보다 더 적합할 수 있습니다.-

3. 공작물 재료

강철, 주철, 알루미늄, 티타늄 및 복합 재료에는 서로 다른 스핀들 특성이 필요합니다.

무거운 강철 및 주철 황삭 가공은 일반적으로 더 높은 토크와 구조적 강성을 요구합니다. 알루미늄 및 항공우주 가공에는 더 높은 스핀들 속도와 더 빠른 축 이동이 필요할 수 있습니다.

4. 가공공정

기계가 황삭, 정삭, 드릴링, 보링, 탭핑, 윤곽 가공 또는 다면 가공을 수행하는지 여부를 명확히 합니다-.

중절삭에 최적화된 기계는 고속 정밀 기계와 동일한 동적 성능을 제공하지 못할 수도 있습니다-.

5. 정확도 요구사항

기계 위치 정확도를 최종 부품 정확도와 혼동하지 마십시오.

부품 정확도는 툴링, 고정 장치, 온도, 재료 상태, 절단 매개변수, 프로그래밍 및 측정 방법에 따라 달라집니다. 주문하기 전에 기계 승인 표준 및 테스트 조건에 동의해야 합니다.

결론

고정-빔, 이동-갠트리 및 정밀 브리지-형 CNC 기계는 다양한 제조 조건에 맞게 설계되었습니다. 고정-빔 갠트리는 일반적으로 제어된 중량 범위 내의 표준 대형 금형 및 기계 구성요소에 대한 비용 효율적인 선택입니다.- 움직이는-갠트리 기계는 테이블이 고정되어 있기 때문에 매우 무겁거나 길거나 이동하기 어려운 공작물에 더 적합합니다.- 정밀 브릿지-형 기계는 동적 성능, 윤곽 정확도, 표면 품질 및 복잡한 5개{12}}축 가공에 더 중점을 둡니다. 모델을 선택하기 전에 공작물 치수, 무게, 재료, 공차, 가공 공정 및 사용 가능한 작업장 공간을 비교해야 합니다. 부품 도면 및 생산 요구 사항을 제공하면 GreatCNC는 적합한 갠트리 CNC 기계 솔루션을 비교하고 응용 프로그램에 더 적합한 구조를 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.