Pionowa konstrukcja bramowa to typ budowy stosowany w obrabiarkach sterowanych komputerowo (CNC). Spotyka się ją we frezarkach i centrach obróbczych CNC.
Pionowa konstrukcja bramowa w centrach obróbczych
Pionową konstrukcję bramową centrów obróbczych zaprojektowano z myślą o obróbce detali wielkogabarytowych dla przemysłu ciężkiego. Dlatego maszyny tego typu stosuje się zwykle do produkcji części dla przemysłu lotniczego, kosmicznego i motoryzacyjnego, gdzie trzeba obrabiać bardzo duże i skomplikowane detale o specyficznej konstrukcji i elementach.
Cechą bramowego centrum obróbczego z pionowym wrzecionem jest to, że oś maszyny jest prostopadła do stołu roboczego. Takie centra można też programować na różne sposoby, a nawet przystosować do obróbki wielu detali. Maszyny o tej konstrukcji oferują szeroki wybór konfiguracji osi, zależnie od potrzeb obróbkowych.
Pod względem konstrukcji centra obróbcze tego typu mają dwa stojaki, belki i sanie przesuwne. Występują w wersjach z belką stałą, z belką ruchomą i z ruchomym stojakiem; wszystko zależy od rodzaju bramy. Są na przykład centra obróbcze, w których górna belka jest nieruchoma, a przesuwa się stół roboczy. W innych belka przemieszcza się w górę i w dół, a stół do przodu i do tyłu.
Pionowe frezarki bramowe CNC
Frezarki były pierwszymi obrabiarkami, do których dołączono komputer pozwalający wykonywać procesy automatycznie. Maszyny te pracują dzięki komputerowemu sterowaniu numerycznemu, a nad całym procesem obróbki czuwa komputer maszyny. To on określa prędkość skrawania, głębokość skrawania, posuw itd.
Aby móc obrabiać detale wielkogabarytowe, frezarki również ewoluowały i przyjęły pionową konstrukcję bramową. Dlatego obok centrów obróbczych frezarki bramowe należą do maszyn najczęściej wykorzystywanych do wytwarzania detali, części zamiennych i podzespołów dla przemysłu ciężkiego.
Frezarki te mają ramę (zwaną bramą) oraz długie poziome łoże. Maszyna może obrabiać powierzchnię detalu kilkoma frezami jednocześnie; przypomnijmy, że frez to najważniejsze narzędzie skrawające każdej frezarki, wyposażone w wiele obracających się ostrzy, które usuwają wiór w kontakcie z powierzchnią detalu. Dlatego dokładność obróbki i wydajność produkcji pionowych frezarek bramowych są bardzo wysokie.
Pionowa frezarka bramowa ma nie tylko CNC, lecz także inne układy mechaniczne, hydrauliczne, elektryczne i numeryczne. Dzięki temu może obrabiać płaszczyzny, powierzchnie i otwory w różnych procesach, takich jak frezowanie, wytaczanie, wiercenie i gwintowanie. Wszystkie te operacje frezarka wykonuje w jednym zamocowaniu, czyli operator nie musi przestawiać detalu – to sama maszyna potrafi go obrócić i ustawić zgodnie z wcześniej zaprogramowanymi potrzebami obróbki.
Do cech tych maszyn należą:
- Sterowanie numeryczne umożliwiające centralne sterowanie maszyną.
- Serwonapędy.
- Układy napędowe z listwą zębatą, zębnikami i prowadnicami rolkowymi.
- Sztywność.
- Wysoka wydajność.
- Prosta konstrukcja.
- Wymaga minimalnego udziału człowieka.
Jeśli brama się przemieszcza, maszyna może mieć stały stół i ruchomą bramę albo być maszyną z ruchomą bramą typu mostowego. Frezarki bramowe typu mostowego zajmują niewiele miejsca i mają dużą zdolność przenoszenia dużych obciążeń. Aby uzmysłowić sobie skalę tych maszyn: brama może przemieszczać się na odcinku do 20 metrów.
Centrum obróbcze czy frezarka bramowa?
Skoro wiadomo już, że pionową konstrukcję bramową spotyka się zarówno w centrach obróbczych, jak i we frezarkach, nasuwa się pytanie, jaka jest różnica między tymi maszynami, skoro obie potrafią obrabiać detale wielkogabarytowe. Centrum obróbcze ma magazyn narzędzi, które wymieniane są automatycznie; we frezarce bramowej wymiana narzędzi odbywa się natomiast ręcznie.
Nie oznacza to, że frezarki mają niższą wydajność niż centra obróbcze. Frezarka może na przykład wykonywać różne operacje obróbkowe i pracować kilkoma frezami jednocześnie, nadając kształt detalowi. Dzięki swojej wydajności produkcyjnej obie maszyny stały się niezbędne w obróbce detali wielkogabarytowych.