HeadStock
بر خلاف تراش های معمولی که ابزار در امتداد قطعه کار حرکت میکند، در دستگاه های سوییس تایپ Headstock به همراه قطعه کار روی محور Z حرکت میکند. این طراحی باعث میشود عملیات ماشین کاری در نزدیکی گاید بوش انجام شود و قطعه در طول فرایند برش از پشتیبانی مناسبی برخوردار باشد. از مزایای این قسمت از دستگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش صلب بودن قطعه کار
- جلوگیری از انحراف قطعه کار حین ماشین کاری
- دقت ابعادی بالای قطعه
- امکان ماشین کاری قطعات با طول بلند
گاید بوش
گاید بوش یک بوش راهنما است که در جلوی اسپیندل اصلی و نزدیکی ابزار های برشی قرار می گیرد و قطعه کار از داخل آن عبور میکند. وظیفه ی اصلی آن پشتیبانی از قطعه در حین ماشین کاری و جلوگیری از لرزش و خمش است.
قطعه کار از داخل گاید بوش عبور میکند و تنها به مقدار کمی از جلوی بوش بیرون میاید. انواع فرایندهای ماشین کاری در فاصله ی بسیار کوتاهی از گاید بوش انجام میشود. این طراحی باعث میشود نیروهای برشی نتوانند قطعه را خم کنند و ارتعاش قطعه کار بسیار کم شود. در قطعات بلند و باریک، اگر قطعه پشتیبانی مناسبی نداشته باشد ممکن است خم شود، دچار لرزش شود، دقت ابعادی کاهش پیدا کند و کیفیت سطح افت کند. همه ی این مشکلات با وجود گاید بوش رفع میشوند.
اسپیندل فرعی (Sub Spindle)
اسپیندل فرعی در مقابل اسپیندل اصلی قرار میگیرد. این اسپیندل پس از اتمام عملیات ماشین کاری روی قطعه در اسپیندل اصلی، قطعه کار را تحویل گرفته و عملیات ماشین کاری سمت دوم را انجام میدهد.
در فرایند های سنتی، پس از اتمام ماشین کاری یک سمت قطعه، اپراتور باید قطعه را خارج کرده و مجددا برای ماشین کاری سمت دیگر ببندد. اما در دستگاه های سوییس تایپ مجهز به اسپیندل فرعی، عملیات سمت اول قطعه انجام میشود، اسپیندل فرعی قطعه را از اسپیندل اصلی میگیرد، عملیات برش و جدا شدن قطعه انجام میشود و ادامه ی عملیات در اسپیندل فرعی ادامه می یابد. مزایای اسپیندل فرعی:
- امکان ماشین کاری کامل قطعه در یک سیکل کاری
- حذف بسیاری از عملیات ثانویه و جابجایی قطعه
- افزایش هم محوری و دقت بین دو سمت قطعه
- کاهش زمان تولید و افزایش بهره وری
ابزارهای زنده (Live Tools)
ابزارهای زنده به ابزارهایی گفته می شود که علاوه بر حرکت های معمول ماشین، خودشان نیز توسط موتورهایی به چرخش در میایند. این ابزار ها امکان انجام عملیاتی مانند سوراخ کاری، فرزکاری، و ایجاد پروفایل های مختلف روی قطعه را فراهم میکنند. اگر دستگاه فقط ابزار ثابت داشته باشد، عمدتا میتواند عملیات تراشکاری را انجام دهد، اما با استفاده از ابزارهای زنده میتوان تمامی عملیات زیر را نیز انجام داد:
- Cross Drilling
- Axial Drilling
- Cross Milling
- Slot Milling
- Flat Milling
- Polygon Machining
- Tapping
به همین دلیل دستگاه سوییس تایپ عملا به یک واحد ماشین کاری چند عملیاتی تبدیل می شود. از مهمترین مزایای ابزارهای زنده:
- بسیاری از عملیات فرزکاری و سوراخ کاری بدون انتقال قطعه به دستگاه دیگر انجام میشود
- کاهش زمان تولید و ستاپ ها
- تمام عملیات در یک ستاپ انجام میشود و نیازی به باز و بسته کردن قطعه کار نمی باشد
مقایسه ی دستگاه های سوییس تایپ و ماشین های CNC رایج
در حالت کلی هر دو دستگاه برای تولید قطعات تراشکاری استفاده می شوند اما طراحی مکانیکی و نحوه ی نگهداری قطعه در آنها متفاوت است. این تفاوت باعث می شود هر کدام در کاربردهای خاصی عملکرد بهتری داشته باشند.
| ویژگی | دستگاه های سوییس تایپ | دستگاه های CNC معمولی |
|---|---|---|
| طراحی | Sliding Headstock + Guide Bush | HeadStock ثابت، بدون Guide Bush |
| محل ماشین کاری | نزدیک گاید بوش | ابزار به سمت قطعه حرکت میکند |
| مناسب برای | قطعات بلند و باریک | قطعات کوتاهتر با قطر بیشتر |
| گیرایی قطعه | پشتیبانی توسط گاید بوش، دقت بالاتر | کولت یا سه نظام، ستاپ سادهتر |
| دقت تولید | بسیار بالا برای قطعات بلند/باریک | بالا، برای اکثر قطعات صنعتی کافی |
| بهره وری | ماشین کاری کامل در یک سیکل | ستاپ سریعتر، برنامهنویسی سادهتر |
کاربردهای اصلی دستگاه های سوییس تایپ
- ایمپلنت های پزشکی و پیچ های ارتوپدی
- قطعات دندانپزشکی (اباتمنت، ایمپلنت)
- کانکتورهای الکترونیکی
- قطعات ساعت سازی
- قطعات هوافضا
- قطعات دقیق خودرویی
مزایا و معایب دستگاه های سوییس تایپ
مزایا
- پشتیبانی بهتر قطعه در حین ماشین کاری
- دقت بالا در قطعات باریک و بلند
- مناسب تولید انبوه
- امکان ماشین کاری کامل قطعه در یک سیکل
معایب
- قیمت بالاتر نسبت به تراش های معمولی
- ستاپ پیچیدهتر
- نیاز به اپراتور متخصص
- محدودیت در قطعات با قطر بزرگ
چه زمانی دستگاه های سوییس تایپ را انتخاب می کنیم؟
انتخاب سوییس تایپ زمانی توجیه دارد که قطعه:
- قطر کم دارد
- طول زیاد دارد
- تلرانس بسیار دقیق دارد
- تیراژ بالا دارد
در مقابل، CNC معمولی زمانی مناسبتر است که قطعه قطر بزرگ یا هندسه ساده دارد، تیراژ پایین است، یا هزینه ی سرمایه گذاری اهمیت دارد.
انواع دستگاه های سوییس تایپ براساس کاربرد
دستگاه های سوییس تایپ ساده
دارای یک اسپیندل و تعداد محدود ابزار. مناسب قطعات ساده و تیراژ متوسط.
دستگاه های سوییس تایپ چند محوره (Multi Axis)
دارای محورهای بیشتر و ابزارهای زنده. قابلیت عملیات فرزکاری و سوراخکاری پیچیده را فراهم میکند.
دستگاه های سوییس تایپ دو اسپیندل
دارای اسپیندل اصلی و فرعی. امکان ماشین کاری کامل دو سمت قطعه در یک سیکل را فراهم میکند.
دستگاه های سوییس تایپ پیشرفته
دارای چندین مقر برای ابزار زنده، در بعضی مدلها وجود محور B، و قابلیت Back & Front Machining. کاربرد اصلی: قطعات پزشکی، هوافضا و قطعات بسیار پیچیده.
