Byggingareiginleikar afkastamikilla vinnslustöðva

Munurinn á afkastamiklum vinnslustöðvum og háhraðavinnslustöðvum liggur í þeirri staðreynd að þær eru ekki aðeins með háhraða snúningssnælda, heldur hanna einnig línulega hreyfistýringar með mikilli nákvæmni, aflmikla snældamótora, nákvæmnissnælda legur, kúluskrúfur, afkastamikill servó drifmótorar og háþróuð CNC kerfi. Þess vegna getur vinnslustöðin unnið með mikla nákvæmni hluta með mikilli skilvirkni, sem bætir samkeppnishæfni markaðarins til muna.
1. Línuleg hreyfing stýribraut
Hraði og nákvæmni áshreyfingar vinnslustöðvarinnar skiptir sköpum til að ná háhraðaskurði. Núningsstuðull línulegrar stýribrautar er aðeins 1/20 af núningsstuðul venjulegs ferhyrningsstýribrautar. Vegna þess að snertiflöturinn á milli rúllanna á línulegri hreyfistýringarbrautinni og stýrisbrautinni er mun minni en ferningsstýribrautarinnar, minnkar orkunotkunin einnig í 1/20 af því sem ferkantaða stýribrautin er, og það getur viðhaldið lágmarks sliti í langan tíma, sem bætir endingartíma stýribrautarinnar til muna. Nákvæmni línuleg hreyfingarstýribrautin hefur slökkt hörku HRC 58-62, sem er slípuð með nákvæmni stýribrautarkvörn. Ólíkt venjulegum ferhyrndum stýrisstöngum hefur það að minnsta kosti eina V-laga stýribraut. Vegna einfaldrar uppbyggingar tveggja línulegu stýribrautanna er auðvelt að vinna, setja saman, mæla og velja viðeigandi valsþvermál. Stýrilínan fyrir línulega hreyfingu hefur mikla stífleika og það er ekkert bil á milli þess og vinnuborðsins, þannig að það myndar sjaldan titring og getur unnið hluta með litlum yfirborðsgrófleika og lengt endingartíma verkfærisins.
2. Nákvæmni kúluskrúfa
Þvermál og hæð vélkúlukúluskrúfunnar hefur bein áhrif á nákvæmni vinnsluhlutanna, sérstaklega við skurðaraðstæður fóðurhraða. Afkastamikil vinnslustöðvar sem nota línulega hreyfistýringar velja einn höfuð kúluskrúfur með litlum þvermál og fínni hæð. Sumir nota einnig fjölhausa kúluskrúfur með grófum halla. Almennt er flutningskerfi sem notar servómótora til að knýja kúluskrúfur notað. Hins vegar, meðan á kúluskrúfunni stendur, breytist stefna snúningsás veltihlutans þegar það hreyfist í spíralhreyfingu, sem leiðir til sveifluás hreyfingar. Þegar gyroscopic augnablikið á hreyfingu fer yfir núningskraftinn á milli kúlubolsins og kappakstursbrautarinnar mun rúllandi líkaminn renna, sem veldur miklum núningi og hækkar hitastig skrúfunnar. Á sama tíma eykst titringur og hávaði, styttir líftíma skrúfunnar og dregur úr flutningsgæði kúluskrúfunnar. Ný tegund af afkastamikilli veltandi skrúfu, plánetuvalsskrúfu, hefur verið þróuð til að leysa ofangreind tæknileg vandamál á áhrifaríkan hátt. Með stöðugri þróun nýrrar tækni, við ofurháar fóðurskilyrði, mun hröðun vinnubekksins ná meira en 3g, þannig að tregðukraftur hreyfanlegra hluta er líka nokkuð stór. Þegar vélræni hlutinn er hannaður verður að reyna að draga úr massa hreyfanlegra hluta og snúningstregðu snúningshluta, sem bæta stífleika, næmni og nákvæmni fóðurkerfisins enn frekar.
3. Snælda mótor fyrir vélar með miklum krafti
Meðal margra þátta sem hafa áhrif á val á vélarafli snældavéla eru þeir mikilvægustu mjóknun, skurðarmagn (skurðarhraði) sem valið er við vinnslu, hlutastærð og stærð verkfæra. Með því að velja stóran mjósnældan snælda er hægt að klippa með miklum krafti, en stundum, til að hraða og hægja á hratt, er einnig hægt að nota aflmikinn mótor til að knýja lítinn mjósnældan snælda. Fyrir háan skurðarhraða vinnslu er nauðsynlegt að velja stóran mjósnældan snælda og kraftmikinn snældavélarvél. Efni hlutanna hefur lítil áhrif á val á snældamótorafli vélarinnar. Til dæmis, fyrir smíðar og steypu, er ekki þörf á að klippa með miklum krafti. Hins vegar, þegar þú velur að vinna á miklum hraða á vélarsnældu, verður að velja aflmótor. Ástæðan fyrir því að öflugt drif er einnig nauðsynlegt til að vinna stóra hluta er vegna þess að það krefst notkunar á stórum þvermál skurðarverkfærum.
4. Snælda legur
Gerð og mælikvarði snældalaga verður að uppfylla notkunarskilyrði. Stórar legur geta veitt mikinn styrk og stífleika. Hins vegar hafa stórar legur tvo galla:
1) Vegna mikils massa stórra legra og stórs snertiflöturs milli legra myndast mikið magn af hita við háan snúningshraða. Langvarandi útsetning fyrir miklu magni af hita getur valdið því að snældarstærð eykst, sem hefur áhrif á vinnslu nákvæmni.
Hágæða snælda þarf öflugan mótor til að knýja hann. Þó að innri hringur legunnar sé kældur með smurolíu, auka stórar legur burðargetu þeirra og snúningstregðu á miklum hraða, sem leiðir til aukningar á nauðsynlegu afli. Sérstaklega þegar snúningshraði eykst eykst orkunotkun. En ekki fer allt afl í klippingu. Til dæmis getur snælda með 40 hestöfl aðeins haft 15-20 hestöfl af krafti sem virkar á skurðarhausinn, en afgangurinn er notaður til að snúa snældunni. Fyrir kraftmikla snælda getur hann beitt eins miklu afli og mögulegt er á skurðarhlutinn og getur knúið snælduna á hæsta hraða með mjög litlu afli. Hægt er að reikna út kraftinn sem beitt er á snælduna út frá hámarkssnúningshraða snældunnar við óhlaða aðstæður til að ákvarða kraftinn sem vélbúnaðurinn notar. Vegna skurðar á miklum hraða mynda spennan og tólið geislamyndað frávik og ósammiðju undir áhrifum skurðkrafta, sem leiðir til aukinna viðbótarkrafta eða ójafnvægis miðflóttakrafta.
2) Notkun margra raða af legum með litlum þvermál hefur ekki áhrif á stífleika snældunnar og það er líka mjög gagnlegt fyrir forhleðslu snældalaga. Forálag á legur vísar venjulega til þrýstings sem snældan beitir á legunum við truflanir. Almennt er forhleðsla notuð til að bæta stífleika snælda og auka skurðargetu. Hins vegar, vegna aukins þrýstings sem verkar á legurnar, eykst hitamyndun, sem einnig flýtir fyrir sliti á legunum. Til að bæta skurðarafköst skurðarverkfærisins og lengja endingartíma þess er lítill þrýstingur beitt á fjölraða legurnar, sem getur aukið stífleika vélarsnældunnar og náð ofangreindum markmiðum.
Frá langtíma sjónarhorni mun eftirspurn markaðarins eftir segulmagnuðum, pneumatic og hydrostatic legum aukast til muna. Hins vegar, eins og er í háhraðaskurði, eru þessar tvær gerðir oftast notaðar: geislalaga álagslegur og kúlulegur. Við staðlaðar aðstæður fyrir vélarsnældahraða er röð kúlulaga og röð geislalaga legur oft sett upp á framenda snældunnar og tvær raðir af kúlulegum eru settar upp á aftari enda snældunnar. Vegna þess að það að setja upp röð kúlulaga á framenda snældans getur bætt stífleika snældans til muna og aukið burðargetu hans. Þetta skiptir sköpum fyrir erfiða klippingu. Hins vegar, vegna þess að kúlulegur eru með stærra snertiflötur og eru þyngri en geislalaga legur, eyða þær meira afli og mynda meiri hita, sem getur auðveldlega valdið aukinni snældastærð og minni orkunýtingu. Háhraðaskurður getur dregið úr geislamyndakraftinum sem verkar á snælduna og skurðarverkfærin. Á þennan hátt veitir geislalaga legurinn sem er settur upp á framenda snældans nægjanlegan stífleika og stöðugleika og forðast stærðarstækkun af völdum hitunar á vélarsnældunni.
Sanngjarnt val á burðarefnum er jafn mikilvægt og gerð legu. Þrátt fyrir að legur úr burðarstáli séu enn mikið notaðar, hefur æfing sýnt að notkun keramik legur í háhraðaskurði mun hafa marga kosti. Þrátt fyrir að legur úr legustáli séu ódýrar er þyngd þeirra mun þyngri en keramik legur með sömu forskrift. Vegna þungrar þyngdar og mikillar hitamyndunar við háhraðaskurð þarf að setja upp flókið kæli- og smurkerfi. Á sama tíma, þegar snúningshraði eykst, eykst miðflóttakrafturinn sem verkar á leguna, sem veldur því að leghitastigið hækkar, sem leiðir til aukningar á spindulstærð, hefur áhrif á víddarnákvæmni vélrænna hlutanna og eykur aflið sem þarf til vélarsnældan. Keramik legur, vegna léttar þeirra, munu í raun leysa þetta tæknilega vandamál. Skurðarprófanir hafa sýnt að hraðinn þar sem keramik legur auka snældarstærð er aðeins 1/40 af hraða legur úr stáli. Ástæðan er sú að það hefur aðeins lítinn miðflóttakraft sem verkar á leguna við háhraðaskurð. Á sama tíma, til að bæta stífleika og skurðargetu vélarsnældunnar, er einnig hægt að beita stóru forálagi á keramik legur. Vegna ofangreindra eiginleika hafa keramik legur aukinn endingartíma.
Nútíma snældatækni véla gerir vélar kleift að stilla forhleðsluna sem beitt er á snældalögin á auðveldan hátt út frá snúningshraðanum. Þegar snúningshraði vélbúnaðarins eykst eykst álagið sem verkar á leguna einnig vegna aukningar á miðflóttakrafti. Þvert á móti minnkar álagið sem verkar á leguna. Þess vegna minnkar hitinn á legunni og stækkun legunnar minnkar. Auðvitað, í háhraðaskurði, er einnig heimilt að beita mjög litlu álagi á leguna, þannig að skurðarkrafturinn sem verkar á verkfærið er mjög lítill, sem getur dregið úr kröfunni um stífleika vélarinnar. Það er samt nauðsynlegt að setja meira álag á legurnar á lágum snúningshraða, þar sem aukinn skurðarkraftur verkfærisins eykur einnig kraftinn sem verkar á spindlinn.
5. Snælda mótor og flutningskerfi
Sem stendur eru tvær tengiaðferðir á milli vélarsnælda og mótorsins, önnur er í gegnum belti eða gír; Annað er bein sending, sem þýðir að tengja snældamótorinn beint við snældann, eða setja snældamótorinn og snældann samtímis á samsett tæki, sem kallast samsettur snælda.
Kosturinn við belta- eða gírskiptingu er að snældamótorinn getur náð háum snúningshraða jafnvel þegar hann snýst á hægum hraða. Þessi flutningsaðferð er ódýr vegna lágs mótorhraða og lágs inntaksafls, en hún hefur eftirfarandi galla: vegna flókinnar uppbyggingar er henni viðkvæmt fyrir bilunum og óþægilegu viðhaldi. Á sama tíma mun titringur einnig eiga sér stað milli belti, gír og snælda. Eftir því sem uppbyggingin er enn einfaldari minnkar fjöldi hreyfanlegra hluta enn frekar, sem mun einnig gera snældunni kleift að hraða og hægja á hraðar. Þvert á móti inniheldur beltis- eða gírknúinn snælda snælda, bolsæti, rafmótor, hjól eða gír osfrv. Hver íhlutur er samsettur úr efnum af mismunandi þyngd, sem mynda hita vegna núnings við háhraða snúning. . Vegna mismunandi þyngdar og krafts efna er hitinn sem myndast á mismunandi stöðum einnig mismunandi, sem leiðir til mismunandi stærðar stækkunar í ýmsum hlutum snældunnar. Í alvarlegum tilfellum getur það valdið aflögun á snældunni, sem hefur áhrif á stærð hans, rúmfræðilega lögun osfrv. Beindrifssnældan hefur aftur á móti samræmda hitaaflögun og jafnvel við mjög háhraða aðstæður er hægt að kæla hana með kælivökva í gegnum innra gat snældunnar. Þess vegna hefur það í grundvallaratriðum ekki áhrif á nákvæmni snælda og getur tryggt vinnslugæði stöðugra.
6. Kæling og smurning
Í skurðarvinnslu, ef kælivökva er ekki bætt við, mun það valda því að snældan stækkar að stærð. Til að tryggja mikla nákvæmni vélarsnældunnar er nauðsynlegt að stjórna snældunni og legunum stöðugt til að hafa fasta stærð. Sem stendur velja venjulegar vélar ytri kælingu, innri kælingu eða samsettar innri og ytri kæliaðferðir til að kæla snælduna og legurnar í samræmi við mismunandi snældabyggingu. Hins vegar ætti almennt að nota ytri kælingu eins mikið og mögulegt er. Með kælingu er hitinn sem fluttur er frá skurðarhausnum til snældunnar losaður út í loftið.
Til þess að bæta nýtingarhlutfall véla á áhrifaríkan hátt og draga úr orkunotkun er mælt með því að nota þokukælingu eða úðakæliolíusnælda kælikerfi til kælingar. Sérstaklega fyrir háhraða vinnsluvélar er mælt með því að velja snældakælikerfið byggt á hámarkshraða sem náðst er með vélsnældunni og efnið sem valið er fyrir legurnar. Ákvarðu valið kælikerfi út frá snúningshraða vélarsnælda og ytra þvermál leganna. Ef báðar tegundir legur velja legur úr stáli, er mælt með því að velja kælikerfi með úðaolíu. Auðvitað, miðað við þetta tvennt, þarf hið síðarnefnda mikið magn af kæli- og smurvökva, sem eykur orkunotkun vélarinnar.
7. CNC kerfi
Nútíma CNC tækni gerir verkfærum kleift að vinna með hraðanum 38,1m/mín. Aðalástæðan er sú að hægt er að velja háan skurðarhraða við vinnslu. Á sama tíma þarf vélbúnaðurinn að vera búinn háhraða og háupplausnar servómótorum. Að auki, til að tryggja mikla nákvæmni, þurfa háupplausnar servómótorar einnig að hafa getu til að vinna merki fljótt. Auðvitað er gagnslaust að hafa háupplausn servó mótor án þess að auka hraða örgjörvans. Vegna þess að servómótorar í hárri upplausn hafa meiri gögn til að vinna úr en forverar þeirra þurfa þeir háhraða fyrir ritvinnslu. Mikill hraði rithópavinnslu getur fljótt unnið úr gögnum og sent púls til servómótorsins. Af þessum sökum er almennt nauðsynlegt að stilla tvo 32-bita örgjörva á servómótorinn til að uppfylla notkunarkröfur og til að vinna hratt úr miklu magni gagna sem safnað er við vinnslu og þörfina á að framkvæma flókna útreikninga fljótt á flóknum hluta lögun í háhraða vinnslu.
Við vinnslu á stórum og flóknum mótuðum flugvélahlutum og plastþjöppunarmótum, vegna ófullnægjandi minnis á almenna NC kerfinu, er almennt nauðsynlegt að geyma þau fyrst í tölvunni og setja þau síðan inn í NC kerfið (einnig þekkt sem CNC kerfið). kerfi). Auðvitað, fyrir hluta með stutt forrit og minna flókin lögun, getur dæmigert NC kerfi uppfyllt notkunarkröfur vegna þess að það hefur sendingarhraða upp á 76800 tákn á sekúndu. Til að bæta hraða fóðurgetu og vinnslu nákvæmni véla er nauðsynlegt að þróa nýjan tölvuhugbúnað. Samkvæmt raunverulegum vinnsluþörfum er hugbúnaðurinn sem þróaður er nauðsynlegur til að ná mikilli nákvæmni í vinnsluhlutum, óháð almennu fóðurhraða eða háhraða fóðurskilyrðum.
Til að bæta vinnslunákvæmni hlutanna á völdum straumhraða er ekki aðeins hægt að fjölga tólum á viðeigandi hátt, heldur einnig nýlega þróaður hugbúnaður fyrir rúmfræðilega lögun sem tryggir framúrskarandi vinnslugæði með mikilli framleiðslu skilvirkni. Hugbúnaður til bóta fyrir rúmfræðilega lögun er frábrugðinn hugbúnaði með háum straumhraða. Hið síðarnefnda er notað til að auka straumhraða vélbúnaðarins eða draga úr vinnslutíma til að bæta framleiðslu skilvirkni, en hið fyrra er aðallega notað til að bæta nákvæmni unnum hlutum. Helstu hlutverk þess eru sem hér segir:
1) Interpolaðu hröðun eða hraðaminnkun fyrirfram. Í bogainterpolation vinnslu er oft verulegur munur á samsettu forritinu og raunverulegri vinnslu, aðallega vegna leiðandi eða seinlegrar vinnslu sem stafar af hröðun eða hraðaminnkun á verkfærinu sem hreyfist meðfram ásnum. Það getur bætt upp fyrir villur sem orsakast af hröðun eða hraðaminnkun sem myndast við hreyfingu verkfæra.
2) Forstýrðu hreyfingu áfram. Til viðbótar við vinnslukerfið geta sumar villur í servóstýringarkerfi véla einnig dregið úr nákvæmni vélrænna hluta. Nýlega þróað framstraumsstýringarkerfið getur reiknað út möguleg villugildi byggt á vinnsluforritum, skurðarhraða, straumhraða osfrv., og bætt upp raunverulegar vinnsluvillur áður en þær eiga sér stað.
3) Framkvæmdu nákvæma vektoruppbót. Þegar vélin er að framkvæma háhraða vinnslu er nauðsynlegt að forgangsraða vali á viðeigandi straumhraða. Venjulega fæst með því að stilla mögnunarstuðul mögnunarbúnaðarins í servómótornum. Þegar mögnunarstuðullinn sem gefinn er áfram í stefnunni er stilltur á mikið gildi, er hægt að bæta mælingarhraða servóstýringar fyrir villur. Auðvitað mun aukning á mælingarhraða draga úr stöðugleika servóstýrikerfisins. Skortur á stöðugleika í servóstýringarkerfinu mun valda því að yfirborðsgrófleiki unnu hlutanna versnar. Nákvæmt vektoruppbótakerfi er notað til að kvarða stór vinnsluforrit til að auka magn af hlutum sértækt. Leiðrétta vinnsluforritið getur komið á stöðugleika servóstýringarkerfisins, sérstaklega stöðugt servóstýringarkerfi fóðurkerfisins getur útrýmt titringi sem veldur því að yfirborðsgrófleiki hlutanna versnar.
4) Veldu viðeigandi hraðaminnkun fyrir hornvinnslu. Þegar ofangreindum þremur aðgerðum er beitt er venjulega krafist að hver hreyfiás hægi á hornum hlutanna til að koma í veg fyrir höggtitring sem myndast af aksturskerfinu við hraða beygju verkfæra. Það krefst þess að hægt sé að hægja á hæfilegum fóðurhraða innan ákveðins tíma til vinnslu.
5) Fyrir afkastamikil vinnslustöðvar er ekki aðeins nauðsynlegt að hanna háhraða snælda, heldur einnig að hanna afkastamikil CNC kerfi, línulegar stýringar með mikilli nákvæmni, nákvæmni kúluskrúfur, legur, velja viðeigandi kæli- og smuraðferðir, og viðmót véla/verkfæra. Ofangreind tækni hefur verið notuð til að framleiða margar afkastamiklar vinnslustöðvar og hafa náð góðum efnahagslegum og félagslegum ávinningi í hagnýtri framleiðslu.