«CNC հաստոցների սնուցման փոխանցման մեխանիզմի պահանջները և օպտիմալացման միջոցառումները»
Ժամանակակից արտադրության մեջ CNC հաստոցները դարձել են հիմնական մշակման սարքավորումներ՝ իրենց առավելությունների շնորհիվ, ինչպիսիք են բարձր ճշգրտությունը, բարձր արդյունավետությունը և ավտոմատացման բարձր աստիճանը: CNC հաստոցների սնուցման փոխանցման համակարգը սովորաբար աշխատում է սերվո սնուցման համակարգի հետ, որը կարևոր դեր է խաղում: CNC համակարգից փոխանցվող հրահանգների համաձայն՝ այն ուժեղացնում է, ապա կառավարում է գործող բաղադրիչների շարժումը: Այն ոչ միայն պետք է ճշգրիտ կառավարի սնուցման շարժման արագությունը, այլև ճշգրիտ կառավարի գործիքի շարժման դիրքը և հետագիծը աշխատանքային մասի նկատմամբ:
CNC մեքենայի տիպիկ փակ ցիկլով կառավարվող սնուցման համակարգը հիմնականում բաղկացած է մի քանի մասերից, ինչպիսիք են դիրքի համեմատությունը, ուժեղացման բաղադրիչները, շարժիչ միավորները, մեխանիկական սնուցման փոխանցման մեխանիզմները և հայտնաբերման հետադարձ կապի տարրերը: Դրանց թվում են մեխանիկական սնուցման փոխանցման մեխանիզմը, որը սերվոշարժիչի պտտական շարժումը վերածում է աշխատանքային սեղանի և գործիքի պահոցի գծային սնուցման շարժման, ներառյալ կրճատման սարքերը, կապարային պտուտակների և ընկույզների զույգերը, ուղեցույց բաղադրիչները և դրանց կրող մասերը: Սերվոհամակարգի կարևոր օղակ լինելով՝ CNC մեքենայի սնուցման մեխանիզմը պետք է ոչ միայն ունենա բարձր դիրքավորման ճշգրտություն, այլև ունենա լավ դինամիկ արձագանքման բնութագրեր: Համակարգի արձագանքը հետևողական հրահանգների ազդանշաններին պետք է լինի արագ, իսկ կայունությունը՝ լավ:
Ուղղահայաց մեքենամշակման կենտրոնների սնուցման համակարգի փոխանցման ճշգրտությունը, համակարգի կայունությունը և դինամիկ արձագանքման բնութագրերն ապահովելու համար սնուցման մեխանիզմի համար ներկայացվում են մի շարք խիստ պահանջներ.
I. Բացակայության պահանջ
Փոխանցման տուփի բացը կհանգեցնի հակառակ մեռյալ գոտու սխալի և կազդի մշակման ճշգրտության վրա: Փոխանցման տուփի բացը հնարավորինս վերացնելու համար կարելի է կիրառել այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են՝ բացը վերացնելով միացնող լիսեռի և բացը վերացնելու միջոցներով փոխանցման զույգերի օգտագործումը: Օրինակ՝ առաջատար պտուտակի և ընկույզի զույգում կրկնակի ընկույզի նախնական բեռնման մեթոդը կարող է օգտագործվել բացը վերացնելու համար՝ կարգավորելով երկու ընկույզների միջև հարաբերական դիրքը: Միևնույն ժամանակ, այնպիսի մասերի համար, ինչպիսիք են ատամնանիվ փոխանցման տուփերը, բացը վերացնելու համար կարելի է օգտագործել նաև այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են՝ կողպեքների կամ առաձգական տարրերի կարգավորումը՝ փոխանցման տուփի ճշգրտությունն ապահովելու համար:
Փոխանցման տուփի բացը կհանգեցնի հակառակ մեռյալ գոտու սխալի և կազդի մշակման ճշգրտության վրա: Փոխանցման տուփի բացը հնարավորինս վերացնելու համար կարելի է կիրառել այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են՝ բացը վերացնելով միացնող լիսեռի և բացը վերացնելու միջոցներով փոխանցման զույգերի օգտագործումը: Օրինակ՝ առաջատար պտուտակի և ընկույզի զույգում կրկնակի ընկույզի նախնական բեռնման մեթոդը կարող է օգտագործվել բացը վերացնելու համար՝ կարգավորելով երկու ընկույզների միջև հարաբերական դիրքը: Միևնույն ժամանակ, այնպիսի մասերի համար, ինչպիսիք են ատամնանիվ փոխանցման տուփերը, բացը վերացնելու համար կարելի է օգտագործել նաև այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են՝ կողպեքների կամ առաձգական տարրերի կարգավորումը՝ փոխանցման տուփի ճշգրտությունն ապահովելու համար:
II. Ցածր շփման պահանջ
Ցածր շփման փոխանցման մեթոդի կիրառումը կարող է նվազեցնել էներգիայի կորուստը, բարելավել փոխանցման արդյունավետությունը, ինչպես նաև օգնել բարելավել համակարգի արձագանքման արագությունը և ճշգրտությունը: Ցածր շփման փոխանցման տարածված մեթոդներից են հիդրոստատիկ ուղղորդիչները, գլանաձև ուղղորդիչները և գնդիկավոր պտուտակները:
Ցածր շփման փոխանցման մեթոդի կիրառումը կարող է նվազեցնել էներգիայի կորուստը, բարելավել փոխանցման արդյունավետությունը, ինչպես նաև օգնել բարելավել համակարգի արձագանքման արագությունը և ճշգրտությունը: Ցածր շփման փոխանցման տարածված մեթոդներից են հիդրոստատիկ ուղղորդիչները, գլանաձև ուղղորդիչները և գնդիկավոր պտուտակները:
Հիդրոստատիկ ուղղորդիչները ձևավորում են ճնշման յուղային թաղանթի շերտ ուղեցույցի մակերեսների միջև՝ ապահովելու համար չափազանց փոքր շփումով անհպում սահում: Գլորվող ուղղորդիչները օգտագործում են ուղեցույցի ռելսերի վրա գլորվող տարրերի գլորումը՝ սահումը փոխարինելու համար, զգալիորեն նվազեցնելով շփումը: Գնդիկավոր պտուտակները կարևոր բաղադրիչներ են, որոնք պտտական շարժումը վերածում են գծային շարժման: Գնդիկները գլորվում են առաջատար պտուտակի և ընկույզի միջև՝ ցածր շփման գործակցով և բարձր փոխանցման արդյունավետությամբ: Այս ցածր շփում ունեցող փոխանցման բաղադրիչները կարող են արդյունավետորեն նվազեցնել սնուցման մեխանիզմի դիմադրությունը շարժման ընթացքում և բարելավել համակարգի աշխատանքը:
III. Ցածր իներցիայի պահանջ
Հաստոցային գործիքի լուծաչափը բարելավելու և աշխատանքային սեղանը հնարավորինս արագացնելու համար՝ հրահանգների հետևման նպատակին հասնելու համար, համակարգի կողմից փոխանցման լիսեռին փոխակերպված իներցիայի մոմենտը պետք է լինի հնարավորինս փոքր: Այս պահանջը կարելի է հասնել՝ ընտրելով փոխանցման օպտիմալ հարաբերակցությունը: Փոխանցման հարաբերակցության ողջամիտ ընտրությունը կարող է նվազեցնել համակարգի իներցիայի մոմենտը՝ միաժամանակ բավարարելով աշխատանքային սեղանի շարժման արագության և արագացման պահանջները: Օրինակ, ռեդուկտոր սարք նախագծելիս, ըստ իրական կարիքների, կարելի է ընտրել համապատասխան փոխանցման հարաբերակցություն կամ գոտիի ճախարակի հարաբերակցություն՝ սերվոշարժիչի ելքային արագությունը համապատասխանեցնելու աշխատանքային սեղանի շարժման արագությանը և միաժամանակ նվազեցնելու իներցիայի մոմենտը:
Հաստոցային գործիքի լուծաչափը բարելավելու և աշխատանքային սեղանը հնարավորինս արագացնելու համար՝ հրահանգների հետևման նպատակին հասնելու համար, համակարգի կողմից փոխանցման լիսեռին փոխակերպված իներցիայի մոմենտը պետք է լինի հնարավորինս փոքր: Այս պահանջը կարելի է հասնել՝ ընտրելով փոխանցման օպտիմալ հարաբերակցությունը: Փոխանցման հարաբերակցության ողջամիտ ընտրությունը կարող է նվազեցնել համակարգի իներցիայի մոմենտը՝ միաժամանակ բավարարելով աշխատանքային սեղանի շարժման արագության և արագացման պահանջները: Օրինակ, ռեդուկտոր սարք նախագծելիս, ըստ իրական կարիքների, կարելի է ընտրել համապատասխան փոխանցման հարաբերակցություն կամ գոտիի ճախարակի հարաբերակցություն՝ սերվոշարժիչի ելքային արագությունը համապատասխանեցնելու աշխատանքային սեղանի շարժման արագությանը և միաժամանակ նվազեցնելու իներցիայի մոմենտը:
Բացի այդ, կարելի է նաև ընդունել թեթև քաշի դիզայնի հայեցակարգ, և փոխանցման տուփի բաղադրիչներ պատրաստելու համար կարելի է ընտրել ավելի թեթև նյութեր: Օրինակ, թեթև նյութերի, ինչպիսիք են ալյումինե համաձուլվածքները, օգտագործումը կապարային պտուտակների և ընկույզների զույգերի, ինչպես նաև ուղեցույց բաղադրիչների արտադրության համար կարող է նվազեցնել համակարգի ընդհանուր իներցիան:
IV. Բարձր կոշտության պահանջ
Բարձր կոշտության փոխանցման համակարգը կարող է ապահովել արտաքին միջամտության դիմադրություն մշակման գործընթացի ընթացքում և պահպանել մշակման կայուն ճշգրտություն: Փոխանցման համակարգի կոշտությունը բարելավելու համար կարելի է ձեռնարկել հետևյալ միջոցառումները.
Կրճատել փոխանցման շղթան. փոխանցման օղակների կրճատումը կարող է նվազեցնել համակարգի առաձգական դեֆորմացիան և բարելավել կոշտությունը: Օրինակ, շարժիչի կողմից առաջատար պտուտակը ուղղակիորեն մղելու մեթոդի կիրառումը խնայում է միջանկյալ փոխանցման օղակները, նվազեցնում է փոխանցման սխալները և առաձգական դեֆորմացիան, ինչպես նաև բարելավում է համակարգի կոշտությունը:
Բարելավեք փոխանցման համակարգի կոշտությունը նախնական բեռնման միջոցով. գլանաձև ուղեցույցների և գնդաձև պտուտակների զույգերի համար նախնական բեռնման մեթոդը կարող է օգտագործվել գլանաձև տարրերի և ուղեցույց ռելսերի կամ առաջատար պտուտակների միջև որոշակի նախնական բեռնվածություն ստեղծելու համար՝ համակարգի կոշտությունը բարելավելու համար: Առաջատար պտուտակի հենարանը նախատեսված է երկու ծայրերում ամրացնելու համար և կարող է ունենալ նախնական ձգված կառուցվածք: Առաջատար պտուտակին որոշակի նախնական լարվածություն կիրառելով՝ կարելի է հակազդել շահագործման ընթացքում առաջացող առանցքային ուժին և բարելավել առաջատար պտուտակի կոշտությունը:
Բարձր կոշտության փոխանցման համակարգը կարող է ապահովել արտաքին միջամտության դիմադրություն մշակման գործընթացի ընթացքում և պահպանել մշակման կայուն ճշգրտություն: Փոխանցման համակարգի կոշտությունը բարելավելու համար կարելի է ձեռնարկել հետևյալ միջոցառումները.
Կրճատել փոխանցման շղթան. փոխանցման օղակների կրճատումը կարող է նվազեցնել համակարգի առաձգական դեֆորմացիան և բարելավել կոշտությունը: Օրինակ, շարժիչի կողմից առաջատար պտուտակը ուղղակիորեն մղելու մեթոդի կիրառումը խնայում է միջանկյալ փոխանցման օղակները, նվազեցնում է փոխանցման սխալները և առաձգական դեֆորմացիան, ինչպես նաև բարելավում է համակարգի կոշտությունը:
Բարելավեք փոխանցման համակարգի կոշտությունը նախնական բեռնման միջոցով. գլանաձև ուղեցույցների և գնդաձև պտուտակների զույգերի համար նախնական բեռնման մեթոդը կարող է օգտագործվել գլանաձև տարրերի և ուղեցույց ռելսերի կամ առաջատար պտուտակների միջև որոշակի նախնական բեռնվածություն ստեղծելու համար՝ համակարգի կոշտությունը բարելավելու համար: Առաջատար պտուտակի հենարանը նախատեսված է երկու ծայրերում ամրացնելու համար և կարող է ունենալ նախնական ձգված կառուցվածք: Առաջատար պտուտակին որոշակի նախնական լարվածություն կիրառելով՝ կարելի է հակազդել շահագործման ընթացքում առաջացող առանցքային ուժին և բարելավել առաջատար պտուտակի կոշտությունը:
V. Բարձր ռեզոնանսային հաճախականության պահանջ
Բարձր ռեզոնանսային հաճախականությունը նշանակում է, որ համակարգը կարող է արագ վերադառնալ կայուն վիճակի արտաքին միջամտության ենթարկվելիս և ունի լավ տատանումների դիմադրություն։ Համակարգի ռեզոնանսային հաճախականությունը բարելավելու համար կարելի է սկսել հետևյալ ասպեկտները.
Օպտիմալացրեք փոխանցման տուփի բաղադրիչների կառուցվածքային դիզայնը. ողջամիտ կերպով նախագծեք փոխանցման տուփի բաղադրիչների, ինչպիսիք են՝ առաջացնող պտուտակները և ուղղորդող ռելսերը, ձևն ու չափը՝ բարելավելու դրանց բնական հաճախականությունները: Օրինակ, խոռոչ առաջացնող պտուտակի օգտագործումը կարող է նվազեցնել քաշը և բարելավել բնական հաճախականությունը:
Ընտրեք համապատասխան նյութեր. Ընտրեք բարձր առաձգականության մոդուլով և ցածր խտությամբ նյութեր, ինչպիսիք են տիտանի համաձուլվածքը և այլն, որոնք կարող են բարելավել փոխանցման տուփի բաղադրիչների կոշտությունը և բնական հաճախականությունը:
Բարձրացնել մարումը. Համակարգում մարման համապատասխան բարձրացումը կարող է սպառել տատանումների էներգիան, նվազեցնել ռեզոնանսային գագաթնակետը և բարելավել համակարգի կայունությունը: Համակարգի մարումը կարող է մեծացվել մարման նյութեր օգտագործելով և մարիչներ տեղադրելով:
Բարձր ռեզոնանսային հաճախականությունը նշանակում է, որ համակարգը կարող է արագ վերադառնալ կայուն վիճակի արտաքին միջամտության ենթարկվելիս և ունի լավ տատանումների դիմադրություն։ Համակարգի ռեզոնանսային հաճախականությունը բարելավելու համար կարելի է սկսել հետևյալ ասպեկտները.
Օպտիմալացրեք փոխանցման տուփի բաղադրիչների կառուցվածքային դիզայնը. ողջամիտ կերպով նախագծեք փոխանցման տուփի բաղադրիչների, ինչպիսիք են՝ առաջացնող պտուտակները և ուղղորդող ռելսերը, ձևն ու չափը՝ բարելավելու դրանց բնական հաճախականությունները: Օրինակ, խոռոչ առաջացնող պտուտակի օգտագործումը կարող է նվազեցնել քաշը և բարելավել բնական հաճախականությունը:
Ընտրեք համապատասխան նյութեր. Ընտրեք բարձր առաձգականության մոդուլով և ցածր խտությամբ նյութեր, ինչպիսիք են տիտանի համաձուլվածքը և այլն, որոնք կարող են բարելավել փոխանցման տուփի բաղադրիչների կոշտությունը և բնական հաճախականությունը:
Բարձրացնել մարումը. Համակարգում մարման համապատասխան բարձրացումը կարող է սպառել տատանումների էներգիան, նվազեցնել ռեզոնանսային գագաթնակետը և բարելավել համակարգի կայունությունը: Համակարգի մարումը կարող է մեծացվել մարման նյութեր օգտագործելով և մարիչներ տեղադրելով:
VI. Համապատասխան մարման հարաբերակցության պահանջ
Համապատասխան մարման հարաբերակցությունը կարող է արագ կայունացնել համակարգը խափանումից հետո՝ առանց թրթռման չափազանց մեղմացման: Համապատասխան մարման հարաբերակցություն ստանալու համար մարման հարաբերակցության կառավարումը կարելի է իրականացնել համակարգի պարամետրերը կարգավորելով, ինչպիսիք են մարման պարամետրերը և փոխանցման տուփի բաղադրիչների շփման գործակիցը:
Համապատասխան մարման հարաբերակցությունը կարող է արագ կայունացնել համակարգը խափանումից հետո՝ առանց թրթռման չափազանց մեղմացման: Համապատասխան մարման հարաբերակցություն ստանալու համար մարման հարաբերակցության կառավարումը կարելի է իրականացնել համակարգի պարամետրերը կարգավորելով, ինչպիսիք են մարման պարամետրերը և փոխանցման տուփի բաղադրիչների շփման գործակիցը:
Ամփոփելով՝ CNC մեքենաների սնուցման փոխանցման մեխանիզմների խիստ պահանջները բավարարելու համար անհրաժեշտ է ձեռնարկել մի շարք օպտիմալացման միջոցառումներ։ Այս միջոցառումները կարող են ոչ միայն բարելավել մեքենաների մշակման ճշգրտությունն ու արդյունավետությունը, այլև բարձրացնել մեքենաների կայունությունն ու հուսալիությունը՝ ապահովելով ժամանակակից արտադրության զարգացման ամուր աջակցություն։
Գործնական կիրառություններում անհրաժեշտ է նաև համապարփակ կերպով հաշվի առնել տարբեր գործոններ՝ համաձայն մշակման կոնկրետ կարիքների և մեքենագործիքների բնութագրերի, և ընտրել ամենահարմար սնուցման փոխանցման մեխանիզմը և օպտիմալացման միջոցառումները: Միևնույն ժամանակ, գիտության և տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացի հետ մեկտեղ, անընդհատ ի հայտ են գալիս նոր նյութեր, տեխնոլոգիաներ և նախագծային հայեցակարգեր, ինչը նաև լայն հնարավորություն է տալիս CNC մեքենաների սնուցման փոխանցման մեխանիզմների աշխատանքի հետագա բարելավման համար: Ապագայում CNC մեքենաների սնուցման փոխանցման մեխանիզմը կշարունակի զարգանալ ավելի բարձր ճշգրտության, ավելի բարձր արագության և ավելի բարձր հուսալիության ուղղությամբ: