Den vertikala portalen är en konstruktionstyp som används i verktygsmaskiner som styrs med numerisk styrning (CNC). Denna typ av struktur förekommer i fräsmaskiner och CNC-bearbetningscenter.
Den vertikala portalen i bearbetningscenter
Den vertikala portalen i bearbetningscenter är avsedd för att bearbeta stora detaljer och för tung industri. Därför används denna typ av maskiner ofta för tillverkning av delar till flygindustrin, rymdindustrin och fordonsindustrin, som kräver bearbetning av mycket stora och komplicerade detaljer med specifika strukturer och komponenter.
Bearbetningscentret med vertikal portal kännetecknas av att axeln på maskinen står vinkelrätt mot arbetsbordet. Dessutom kan de programmeras på olika sätt och till och med anpassas för att bearbeta flera detaljer. Maskiner med denna konstruktion erbjuder ett brett utbud av axelkonfigurationer, som varierar efter bearbetningens behov.
När det gäller konstruktionen är bearbetningscentren utrustade med två stativ, tvärbalkar och glidande slädar. De kan förekomma med fast tvärbalk, rörlig tvärbalk och rörligt stativ; allt beror på vilken typ av portal som har byggts. Det finns till exempel bearbetningscenter där den övre tvärbalken är fast medan arbetsbordet rör sig. Det finns andra center där tvärbalken rör sig upp och ner och bordet fram och tillbaka.
Vertikala CNC-portalfräsar
Fräsmaskiner var de första verktygsmaskinerna som utrustades med en dator som kunde utföra processerna automatiskt. Denna typ av maskin fungerar med numerisk styrning (CNC) och gör så att det är maskinens dator som styr bearbetningen i alla processer. Det är alltså datorn som bestämmer skärhastigheten, skärdjupet, matningen osv.
För att bearbeta stora detaljer utvecklades även fräsmaskinerna och började använda den vertikala portalen. Därför är portalfräsar, tillsammans med bearbetningscenter, bland de maskiner som används mest för att konstruera detaljer, reservdelar och delar till tung industri.
Dessa fräsmaskiner har en ram (kallad portal) och en lång horisontell bädd. Maskinen kan bearbeta arbetsstyckets yta med flera fräsar samtidigt. Låt oss påminna om att fräsen är det viktigaste skärverktyget i varje fräsmaskin och att den består av flera roterande skäreggar som avverkar spån när de kommer i kontakt med arbetsstyckets yta. Därför är precisionen i bearbetningen och produktionseffektiviteten ganska hög i vertikala portalfräsar.
En vertikal portalfräs innehåller inte bara CNC, utan är också utrustad med andra mekaniska, hydrauliska, elektriska och numeriska system. Tack vare detta kan den bearbeta plana ytor, ytor och hål med flera metoder, såsom fräsning, urborrning, hålborrning och gängning. Maskinen utför dessa arbeten i en enda uppspänning, vilket innebär att operatören inte behöver flytta arbetsstycket, eftersom det är maskinen själv som kan vrida det och placera det efter de bearbetningsbehov som förprogrammerats.
Bland egenskaperna hos dessa maskiner finns:
- Numerisk styrning som gör det möjligt att styra utrustningen centralt.
- Servodrivsystem.
- Drivsystem med kuggstång, kugghjul och rullstyrning.
- Stabilitet (styvhet).
- Hög effektivitet.
- Enkel konstruktion.
- Kräver minimal mänsklig inblandning.
Om portalen är rörlig kan maskinen vara av typen med fast bord och rörlig portal, eller av typen med rörlig portal (brotyp). Portalfräsar av brotyp har ett litet fotavtryck och stor förmåga att bära tunga laster. För att ge en uppfattning om dessa maskiners storlek kan nämnas att portalen kan förflyttas upp till 20 meter.
Bearbetningscenter eller portalfräs?
Nu när man vet att den vertikala portalen kan finnas i både bearbetningscenter och fräsmaskiner kan man undra vilken skillnad det är mellan de två maskinerna, eftersom båda kan bearbeta stora detaljer. Bearbetningscentret har ett verktygsmagasin som automatiskt kan växla mellan olika verktyg; vid portalfräsning däremot måste verktygsbytet göras manuellt.
Detta innebär inte att fräsmaskinerna saknar samma prestanda som bearbetningscenter. En fräsmaskin kan till exempel utföra flera olika bearbetningsfunktioner och använda flera fräsar samtidigt för att forma arbetsstycket. Båda maskinernas produktionskapacitet har gjort dem till ett oumbärligt verktyg för bearbetning av stora detaljer.