Wanneer is een steun nodig op een CNC-draaibank?

Lange, dunne assen trillen en schudden vaak tijdens draaibewerkingen. Dit "klapperen" ruïneert je oppervlakteafwerking en maakt het vasthouden van strakke toleranties onmogelijk. Een vaste steun is de eenvoudige oplossing om dit stijfheidsprobleem op te lossen.

Je moet een vaste steun gebruiken als de lengte-diameterverhouding (L/D) van je werkstuk groter is dan 2,5:1. Het biedt cruciale radiale ondersteuning voor lange werkstukken. Het biedt cruciale radiale ondersteuning voor lange onderdelen en voorkomt dat ze doorbuigen onder de druk van het zagen. Het is ook verplicht bij interne bewerkingen zoals boren of draadsnijden op het uiteinde van een lange as.

Veel machinisten proberen de fysica te omzeilen. Ze vertragen de spindel of maken lichtere sneden. Maar uiteindelijk komt het onderdeel er ovaal uit, of het gereedschap klappert. Laat trillingen je dure project niet vernietigen. Lees verder om de instelling van de rustbank onder de knie te krijgen.

Wat is vaste rust?

Je ziet dit apparaat vaak op het draaibankbed zitten, maar weet je ook precies hoe het werkt? Als u de juiste werking negeert, kan dat leiden tot gevaarlijke bewerkingsfouten en uitval van onderdelen.

Een steunpunt is een ondersteuningsapparaat dat op het draaibankbed wordt gemonteerd. Het maakt gebruik van drie verstelbare kaken of rollen om het midden van een draaiend werkstuk vast te houden. Het fungeert als een tussenliggend steunpunt dat de stijfheid verhoogt en voorkomt dat het werkstuk doorbuigt tijdens zware snijbewerkingen zoals draaien, kotteren of kartelen.

Een vaste steun is een hulpmiddel. We gebruiken het om radiaal te ondersteunen roterende werkstukken¹. Het hoofddoel is eenvoudig. Het verhoogt de stijfheid van het werkstuk. Het stopt de trillingen die afkomstig zijn van slanke of flexibele onderdelen. Dit vermindert bewerkingsfouten² aanzienlijk.

Het zit op het draaibankbed of de geleiderails. Het biedt ondersteuning in het midden van het werkstuk. Het maakt contact met het werkstuk met verstelbare steunbekken of pads. Ik vind dit gereedschap perfect voor lange assen, slanke stangen of krukassen. Deze onderdelen vervormen gemakkelijk zonder ondersteuning.

De keuze van de juiste steun hangt af van je productiegrootte.

• Handmatige vaste steunen: Deze zijn geweldig voor grote batches. Je stelt ze eenmalig in voor een specifieke diameter. Ze zorgen voor centrering voor meerdere spanbewerkingen. Ze gebruiken vaak lagers of messing uiteinden om wrijving te verminderen.
• Hydraulische steunpoten: Ik raad deze aan voor kleine series of complexe onderdelen. Als je aan draaifrezen doet, zijn deze het beste. Hiermee kun je alle bewerkingen in één opstelling doen.
• Hydrostatische vaste steunen: Voor onze heavy-duty klanten gebruiken we deze. Ze kunnen onderdelen dragen die tientallen tonnen wegen. Ze gebruiken een oliefilm voor smering. Dit zorgt voor fijnafstelling en houdt de ondersteuning stabiel.

Voor zeer nauwkeurig werk gebruiken we vaste statieven met servoaandrijvingen. Deze hebben tralie-feedbackmechanismen. Ze positioneren zichzelf automatisch. Dit is essentieel als je een hoge coaxialiteit nodig hebt.

Wanneer kies je voor een steun met vaste steun in plaats van een staartsteun?

Iedereen gebruikt een losse kop, maar soms is dat gewoon niet genoeg voor het werk. Als je alleen op eindondersteuning vertrouwt, kan het midden van je lange as doorbuigen.

Je moet een vaste steun kiezen als je de kopse kant van een as moet bewerken of als het werkstuk te lang is en in het midden doorhangt. Terwijl een losse kop de punt ondersteunt, ondersteunt een vaste steun het middengedeelte tegen de radiale snijdruk.

Kiezen tussen een vaste ruststand en een staartstuk³ hangt af van de vorm van je onderdeel. Het hangt ook af van het bewerkingsstadium waarin je je bevindt. Zo deel ik het op voor mijn team.

Het "saaie" probleem
Dit is het grootste verschil. Als je inwendig schroefdraad moet boren, boren of tappen in het uiteinde van een lange as, kun je geen losse kop gebruiken. De losse frees zit precies waar je gereedschap moet komen. Een vaste steun houdt de as van buitenaf stevig vast. Hierdoor blijft het kopvlak volledig open. Hierdoor kun je met hoge precisie interne elementen op lange onderdelen bewerken.

Wanneer het onderdeel te flexibel is
Als de lengte-diameterverhouding meer dan 2,5 is, is het onderdeel zwak. Snijkrachten duwen het weg. Dit veroorzaakt trillingen. Een losse kop houdt alleen de uiteinden vast. Het midden is nog steeds vrij om te buigen. Een vaste steun voegt een "derde hand" toe in het midden (een tussenliggend steunpunt) om dit tegen te gaan.

Ruw verspanen
Tijdens ruw zagen zijn de krachten hoog. Radiale krachten kunnen 1000N of 1500N bedragen. Een vaste steun is stijf. Deze is bestand tegen deze belasting. Een losse frees kan doorbuigen. Bovendien, als je een holle buis draait, creëert een tailstock center een druk naar buiten die de buis kan splijten. Een vaste steun houdt de buitenkant vast, wat veiliger is.

Structurele beperkingen
Ik kijk naar de stappen op het onderdeel. Als een as geen treden heeft (zoals een naadloze pijp), is een vaste steun overal gemakkelijk te plaatsen. Als het onderdeel veel kleine stappen heeft, kan een vaste steun de schouders raken. In dat geval zijn we gedwongen om een losse kop te gebruiken.

Kan het gebruik van een vaste steun de oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid van lange assen direct verbeteren?

Klopsporen zijn de vijand van elke verspaner die er netjes uit wil zien. Je probeert de spindel langzamer te laten draaien, maar de trilling blijft. Dit gereedschap is de directe oplossing voor slechte afwerkingen.

Ja, het verbetert de kwaliteit direct door harmonische trillingen en doorbuiging te elimineren. Anders duwt een lang werkstuk weg van het gereedschap, wat leidt tot conische sneden en ruwe oppervlakken. De stabiele steun houdt de diameter concentrisch met de as van de spindel over de hele lengte.

Ik heb veel projecten gedaan waarbij speciale voertuigonderdelen betrokken waren. We zien vaak lange assen⁴. Zonder een vaste steun is de afwerking van het oppervlak altijd slecht. Dit is waarom dit gereedschap essentieel is voor kwaliteit.

Het "wegduweffect" stoppen
Wanneer het gereedschap een lange as raakt, wil de as wegbuigen. Dit is doorbuiging. Als het onderdeel 0,1 mm wegbuigt, is je snede 0,1 mm te ondiep. Wanneer het gereedschap terugtrekt, veert het werkstuk terug. Dit creëert een conische fout. Het midden van de as wordt dikker dan de uiteinden. Een vaste steun voorkomt dit. Het houdt het werkstuk stevig vast. Het gereedschap snijdt precies wat je hebt geprogrammeerd.

Trillingen doden
Trillingen laten lelijke klapperende sporen achter. Het lijkt op een patroon van golven op het metaal. Dit gebeurt omdat het lange deel als een gitaarsnaar werkt. De vaste steun werkt als een vinger op de snaar. Het stopt de resonantie. Het resultaat is een gladde, spiegelachtige afwerking.

Consistente datums
In draaifreescentra gebruiken we de vaste steun met de losse kop. Dit houdt de positionering nauwkeurig. Het zorgt ervoor dat het bewerkingsnulpunt consistent blijft. Als u precies werk doet, zoals op onze walsen voor staalfabricage, zijn uitloopfouten niet acceptabel. De vaste steun minimaliseert de uitloop en zorgt ervoor dat het werkstuk concentrisch blijft met de spindelas.

Als het onderdeel er ruw uitziet, vervang dan niet alleen de insert. Controleer je steun. De vaste steun is vaak de sleutel tot het herstellen van de afwerking.

Hoe kan een onjuiste instelling of uitlijning van een vaste steun het onderdeel beschadigen?

Een vaste steun is handig, maar een slechte opstelling is destructief. Als je het verkeerd uitlijnt, of te strak aandraait, zal je het onderdeel meteen slopen.

Een onjuiste uitlijning dwingt het werkstuk uit het midden. Hierdoor ontstaat ernstige uitloop, verbrandt het oppervlak door wrijving of verdraait en breekt het werkstuk. Als de bekken te vast worden aangedraaid, ontstaan er "lobben"-fouten waarbij het werkstuk driehoekig wordt in plaats van rond.

Het instellen van een vaste steun vereist zorgvuldigheid. Het gaat niet alleen om het vastklemmen. Je moet hem perfect uitlijnen met de as van de spindel. Als je dit verkeerd doet, beschadig je de machine en het werkstuk.

Het risico van te veel beperkingen
De steunpunten moeten gelijk zijn. Als ze dat niet zijn, creëer je overbeperking⁵. Dit leidt tot conische fouten. Erger nog, het kan het werkstuk verdraaien. Ik heb assen gezien die er prima uitzagen, maar inwendig verdraaid waren omdat de steady rest tegen de klauwplaat vocht. Deze spanning blijft achter in het onderdeel en veroorzaakt later kromtrekken.

Binden en Wrijvingswarmte⁶
Wrijving is een groot probleem. Als je een handmatige steun met vaste pads gebruikt, heb je constante smering nodig. Zonder olie genereren de pads overmatige hitte. Deze hitte zet het metaal uit, waardoor je afmetingen halverwege de snede veranderen. In ernstige gevallen veroorzaakt het "scoring" of "marring", waarbij de pads in het werkstuk graven en de oppervlakteafwerking ruïneren.

Uitlijning in het midden
Het midden van de steun moet overeenkomen met het midden van de spil van de draaibank. Als de steun iets lager of hoger is, buigt het werkstuk bij elke rotatie. Dit veroorzaakt excentriciteit. Het werkstuk zal niet rond zijn.

Timing is belangrijk
In de praktijk moet je weten wanneer je de ruststand moet activeren. Je beslist dit op basis van het materiaal en de snijgegevens. Als je de steun op een oppervlak klemt dat niet rond is (zoals een ruw gietstuk), zal de steun die ovale vorm in je uiteindelijke snede kopiëren. Je moet eerst een "punt" of een echt oppervlak draaien en dan de steun op die plek klemmen.

Conclusie

Een vaste steun is essentieel voor elk onderdeel met een lengte-diameterverhouding van meer dan 2,5. Het zorgt voor veiligheid, maakt eindbewerking mogelijk en garandeert de hoge precisie die J&M Machine Tools levert. Het zorgt voor veiligheid, maakt kopvlakbewerking mogelijk en garandeert de hoge precisie die J&M Machine Tools levert.