"Vakaan toiminnan suurella kuormituksella ja tarkan asemoinnin suurella nopeudella" saavuttaminen työstökoneissa edellyttää kokonaisvaltaista lähestymistapaa neljästä ulottuvuudesta: mekaanisen rakenteen optimointi, ohjausjärjestelmän päivitykset, kriittisten komponenttien vahvistaminen ja prosessiparametrien optimointi. Seuraavassa hahmotellaan erityiset toteutusreitit ja analyysi:
Mekaanisen rakenteen optimointi
Sänky- ja pylvässuunnittelu
CNC-koneen alusta on valmistettu lujasta valurauta- tai polymeeribetonimateriaalista, ja sisäiset jännitykset eliminoidaan tarkkuuslämpökäsittelyllä muodonmuutoskestävyyden parantamiseksi.
Karajärjestelmän parannus
Karakotelossa on symmetrinen rakenne, johon on yhdistetty erittäin{0}}tarkkoja laakereita, joissa on säädettävä esijännitys (kuten keraamiset laakerit tai magneettiset levitaatiolaakerit), mikä varmistaa dynaamisen vakauden suuren-nopeuden pyöriessä.
Ohjainkisko- ja palloruuvipäivitykset
Tarkoissa{0}}lineaarisissa ohjaimissa (kuten palloohjaimissa) on alhainen kitka ja suuri jäykkyys, ja ne on yhdistetty -tarkkojen kuularuuvejen kanssa, jotka ohjaavat liikkeen yhdensuuntaisuutta ja lineaarisuutta mikronitasolle, mikä vähentää tärinää ja taipumaa työkalun liikkeen aikana.
Ohjausjärjestelmän päivitys
CNC-järjestelmän parametrien optimointi
Matalan taajuuden värähtelyn vaimennus: Säätämällä sijaintisilmukan vahvistusta (esim. pienentämällä parametria 1825 arvosta 3000 arvoon 2500), kuorman inertiasuhdetta (parametri 2021 pienempi tai yhtä suuri kuin 70 %), mahdollistamalla PI-säädön (parametri 2003) ja nopeuden integroinnin (parametri 2003) #{{9}0 2043), tärinät kiihdytys- ja hidastusvaiheiden aikana vähenevät.
Korkean korkeataajuinen kohina erotetaan ja vaimennetaan tarkasti.
Mukautuva ohjaustekniikka
CNC-työstökone on varustettu akustisella emissioanturiverkolla leikkauksen tärinän tilan tarkkailemiseksi reaaliajassa. Kun havaitaan lisääntynyttä tärinää, syöttönopeutta tai karan nopeutta säädetään automaattisesti (esim. käyttämällä vaihtelevan nopeuden leikkausstrategiaa karkean koneistuksen aikana resonanssin välttämiseksi).
Keskeisten komponenttien vahvistaminen
Työkalujärjestelmän optimointi
Dynaaminen tasapainotus: Kun karan nopeus ylittää 12 000 r/min, työkalun dynaaminen tasapainotus on pakollinen (pois-koneesta tai päällä-koneen tasapainotus) keskipakovoiman aiheuttaman tärinän vähentämiseksi. Esimerkiksi alumiinioksidikeramiikan työstyksessä käytettävät timantti-päällystetyt työkalut, joilla on korkea kovuus ja kulutuskestävyys, voivat vähentää leikkausvoimia ja minimoida taipuman.
Parannettu kiinnitysmenetelmä
Hydraulisten istukkaiden käyttö antaa tasaisen puristusvoiman ja lyhentää työkalun ulkonemaa (ulokkeen pituus), mikä lisää jäykkyyttä. Esimerkiksi piinitridikeramiikkaa työstettäessä hydrauliset istukat yhdistettynä kerrosleikkausprosesseihin voivat vähentää työkalun kuormitusta yli 50 %.
Tärinänvaimennuslaitteet
Install an active vibration damping platform on the machine tool foundation to isolate ground vibrations with frequencies >5 Hz; tai käytä hydraulista tärinää vaimentavaa työkalun pidikettä (pitkälle ulottuville työkaluille) iskuenergian imemiseen leikkausprosessin aikana.
Prosessiparametrien optimointi
Leikkausparametrien sovitus
Luo leikkausparametritietokanta, joka vastaa eri materiaalien (kuten keramiikka ja metallit) optimaalista karan nopeus{0}}syöttönopeusyhdistelmää.
Käytä kerrosleikkausprosessia paksuseinäisten osien työstämiseen ja ohjaa jokaisen kerroksen leikkaussyvyyttä työkalun kapasiteetin rajoissa, jotta vältytään liian syvien leikkausten aiheuttamasta liiallisesta voimasta työkaluun.
Työkalupolun suunnittelu
Vältä CNC-työstökoneen äkillisiä suunnanmuutoksia ja toistuvia käynnistyksiä ja pysäytyksiä inertia- ja iskuvoimien vähentämiseksi. Käytä esimerkiksi monimutkaisia pintoja työstettäessä nousujyrsintä tai perinteinen jyrsintä valitsemalla optimaalinen reitti osan ominaisuuksien perusteella leikkausvoiman vaihtelun vähentämiseksi.
"Vakaan toiminnan suurella kuormituksella ja tarkan asemoinnin suurella nopeudella" saavuttaminen työstökoneissa edellyttää korkean-jäykkyyden mekaanista rakennetta. Tämä saavutetaan optimoimalla CNC-järjestelmän parametrit, vahvistamalla avainkomponentteja (kuten karaa, leikkaustyökaluja ja ohjauskiskoja) ja sovittamalla prosessiparametreja suljetun -silmukan tärinänhallintajärjestelmän luomiseksi. Tämän yhdistäminen mukautuvaan ohjaustekniikkaan ja tärinänvaimennuslaitteisiin voi entisestään parantaa työstökoneen vakautta äärimmäisissä käyttöolosuhteissa ja täyttää suuren -tarkkuustyöstön vaatimukset.