Nodweddion strwythurol canolfannau peiriannu perfformiad uchel

Mae'r gwahaniaeth rhwng canolfannau peiriannu perfformiad uchel a chanolfannau peiriannu cyflym yn gorwedd yn y ffaith bod ganddynt nid yn unig werthyd cylchdroi cyflym, ond hefyd yn dylunio canllawiau symud llinellol manwl uchel, moduron gwerthyd pŵer uchel, Bearings gwerthyd manwl gywir, sgriwiau pêl, moduron gyrru servo effeithlonrwydd uchel, a systemau CNC uwch. Felly, gall y ganolfan beiriannu brosesu rhannau manwl uchel gydag effeithlonrwydd uchel, gan wella cystadleurwydd y farchnad yn fawr.
1. Rheilffordd canllaw cynnig llinellol
Mae cyflymder a chywirdeb symudiad echelinol y ganolfan beiriannu yn hanfodol ar gyfer torri'n gyflym. Dim ond 1/20 o'r hyn sydd gan reilffordd canllaw sgwâr arferol yw cyfernod ffrithiant rheilen canllaw symud llinol. Oherwydd bod yr ardal gyswllt rhwng rholeri'r canllaw symud llinellol a'r rheilen dywys yn llawer llai na'r rheilffordd canllaw sgwâr, mae'r defnydd pŵer hefyd yn cael ei leihau i 1/20 o faint y rheilffordd canllaw sgwâr, a gall gynnal ychydig iawn o draul am amser hir, gan wella bywyd gwasanaeth y rheilen dywys yn fawr. Mae gan y rheilen canllaw symud llinol fanwl galedwch HRC58-62, sy'n cael ei falu gan grinder canllaw manwl gywir. Yn wahanol i ganllawiau sgwâr cyffredin, mae ganddo o leiaf un canllaw siâp V. Oherwydd strwythur syml y ddau ganllaw llinellol, mae'n hawdd prosesu, cydosod, mesur a dewis y diamedr rholer priodol. Mae gan y rheilffordd canllaw symud llinol stiffrwydd uchel ac nid oes bwlch rhyngddo a'r bwrdd gwaith, felly anaml y mae'n cynhyrchu dirgryniad a gall brosesu rhannau â garwder arwyneb isel, gan ymestyn oes gwasanaeth yr offeryn.
2. Sgriw pêl drachywiredd
Mae diamedr a thraw sgriw pêl yr ​​offeryn peiriant yn effeithio'n uniongyrchol ar gywirdeb y rhannau wedi'u peiriannu, yn enwedig o dan amodau torri cyfradd bwydo. Mae canolfannau peiriannu perfformiad uchel sy'n defnyddio canllawiau cynnig llinellol yn dewis sgriwiau pêl pen sengl gyda diamedr bach a thraw mân. Mae rhai hefyd yn defnyddio sgriwiau pêl aml-ben gyda thraw bras. Yn gyffredinol, mabwysiadir cynllun trawsyrru sy'n defnyddio moduron servo i yrru sgriwiau pêl. Fodd bynnag, yn ystod gweithrediad y sgriw bêl, mae cyfeiriad echel cylchdro'r elfen dreigl yn newid pan fydd yn symud mewn cynnig troellog, gan arwain at gynnig gyrosgopig. Pan fydd y foment gyrosgopig yn symud yn fwy na'r grym ffrithiannol rhwng y corff pêl a'r llwybr rasio, bydd y corff treigl yn llithro, gan achosi ffrithiant difrifol a chynyddu tymheredd y sgriw. Ar yr un pryd, mae dirgryniad a sŵn yn cynyddu, gan fyrhau oes y sgriw a lleihau ansawdd trosglwyddo'r sgriw bêl. Mae math newydd o sgriw rholio perfformiad uchel, sgriw rholio planedol, wedi'i ddatblygu i ddatrys y problemau technegol uchod yn effeithiol. Gyda datblygiad parhaus technolegau newydd, o dan amodau porthiant uwch-uchel, bydd cyflymiad y fainc waith yn cyrraedd mwy na 3g, felly mae grym inertia y rhannau symudol hefyd yn eithaf mawr. Wrth ddylunio'r rhan fecanyddol, rhaid ymdrechu i leihau màs y rhannau symudol a syrthni cylchdro rhannau cylchdroi, gan wella ymhellach anystwythder, sensitifrwydd a chywirdeb y system fwydo.
3. modur gwerthyd offeryn peiriant pŵer uchel
Ymhlith y nifer o ffactorau sy'n effeithio ar y dewis o bŵer modur gwerthyd offer peiriant, y rhai pwysicaf yw tapr gwerthyd, swm torri (cyfradd dorri) a ddewiswyd yn ystod peiriannu, maint rhan, a maint offer. Gall dewis gwerthyd tapr mawr berfformio torri pŵer uchel, ond weithiau, er mwyn cyflymu ac arafu'n gyflym, gellir defnyddio modur pŵer uchel hefyd i yrru gwerthyd tapr bach. Ar gyfer peiriannu cyfradd torri uchel, mae angen dewis gwerthyd tapr mawr a modur gwerthyd offeryn peiriant pŵer uchel. Nid yw deunydd y rhannau yn cael fawr o effaith ar ddewis pŵer modur gwerthyd yr offeryn peiriant. Er enghraifft, ar gyfer gofaniadau a castiau, nid oes angen torri pŵer uchel. Fodd bynnag, wrth ddewis prosesu ar gyflymder uchel ar werthyd yr offer peiriant, rhaid dewis modur pŵer uchel. Y rheswm pam mae gyriant pŵer uchel hefyd yn angenrheidiol ar gyfer peiriannu rhannau mawr yw oherwydd ei fod yn gofyn am ddefnyddio offer torri diamedr mawr.
4. Bearings spindle
Rhaid i fath a graddfa'r Bearings gwerthyd fodloni'r amodau defnydd. Gall Bearings mawr ddarparu cryfder uchel ac anystwythder. Fodd bynnag, mae gan Bearings mawr ddau anfantais:
1) Oherwydd y màs mawr o Bearings mawr a'r ardal gyswllt fawr rhwng Bearings, mae llawer iawn o wres yn cael ei gynhyrchu ar gyflymder gwerthyd uchel. Gall amlygiad hirfaith i lawer iawn o wres achosi i faint gwerthyd gynyddu, gan effeithio ar gywirdeb peiriannu.
Mae gwerthyd o ansawdd uchel angen modur pŵer uchel i'w yrru. Er bod cylch mewnol y dwyn yn cael ei oeri ag olew iro, mae Bearings mawr yn cynyddu eu gallu llwyth a'u syrthni cylchdro ar gyflymder uchel, gan arwain at gynnydd yn y pŵer gofynnol. Yn enwedig pan fydd cyflymder gwerthyd yn cynyddu, mae'r defnydd o bŵer yn cynyddu. Ond nid yw pob pŵer yn cael ei ddefnyddio wrth dorri. Er enghraifft, dim ond 15-20 marchnerth o bŵer sy'n gweithredu ar y pen torri y gall gwerthyd â 40 marchnerth, tra bod y gweddill yn cael ei ddefnyddio i gylchdroi'r gwerthyd. Ar gyfer gwerthyd pŵer uchel, gall roi cymaint o bŵer â phosibl ar y darn gwaith torri, a gall yrru'r gwerthyd gyda'r cyflymder uchaf gydag ychydig iawn o bŵer. Gellir cyfrifo'r pŵer a roddir ar y werthyd yn seiliedig ar gyflymder cylchdro uchaf y werthyd o dan amodau dim llwyth i bennu'r pŵer a ddefnyddir gan yr offeryn peiriant. Oherwydd torri ar gyflymder uchel, mae'r chuck a'r offeryn yn cynhyrchu gwyriad rheiddiol a di-ganolbwyntio o dan weithred lluoedd torri, gan arwain at fwy o rymoedd ychwanegol neu rymoedd allgyrchol anghytbwys.
2) Nid yw'r defnydd o resi lluosog o Bearings diamedr bach yn effeithio ar anystwythder y gwerthyd, ac mae hefyd yn eithaf buddiol ar gyfer rhag-lwytho'r Bearings gwerthyd. Mae'r llwyth rhaglwytho ar Bearings fel arfer yn cyfeirio at y pwysau a roddir gan y gwerthyd ar y Bearings o dan amodau statig. Yn gyffredinol, defnyddir llwythi rhaglwytho i wella stiffrwydd gwerthyd a chynyddu gallu torri. Fodd bynnag, oherwydd y cynnydd yn y pwysau sy'n gweithredu ar y Bearings, mae'r cynhyrchiad gwres yn cynyddu, sydd hefyd yn cyflymu gwisgo dwyn. Er mwyn gwella perfformiad torri'r offeryn torri ac ymestyn ei fywyd gwasanaeth, mae pwysau bach yn cael ei gymhwyso ymlaen llaw i'r Bearings aml-rhes, a all gynyddu anystwythder gwerthyd yr offeryn peiriant a chyflawni'r nodau uchod.
O safbwynt hirdymor, bydd galw'r farchnad am Bearings magnetig, niwmatig a hydrostatig yn cynyddu'n fawr. Fodd bynnag, ar hyn o bryd mewn torri cyflym, y ddau fath a ddefnyddir amlaf yw'r ddau fath canlynol: Bearings byrdwn rheiddiol a Bearings peli. O dan amodau cyflymder gwerthyd offer peiriant safonol, mae rhes o Bearings peli a rhes o Bearings gwthio rheiddiol yn aml yn cael eu gosod ar ben blaen y werthyd, a gosodir dwy res o Bearings pêl ar ben cefn y werthyd. Oherwydd gall gosod rhes o Bearings peli ar ben blaen y werthyd wella anystwythder gwerthyd yn fawr a chynyddu ei allu i gynnal llwyth. Mae hyn yn hanfodol ar gyfer torri gwaith trwm. Fodd bynnag, oherwydd bod gan Bearings peli ardal gyswllt fwy a'u bod yn drymach na Bearings gwthio rheiddiol, maent yn defnyddio mwy o bŵer ac yn cynhyrchu mwy o wres, a all achosi cynnydd ym maint gwerthyd yn hawdd a llai o ddefnydd pŵer. Gall torri cyflymder uchel leihau'r grym rheiddiol sy'n gweithredu ar y gwerthyd a'r offer torri. Yn y modd hwn, mae'r dwyn byrdwn rheiddiol sydd wedi'i osod ar ben blaen y werthyd yn darparu digon o anystwythder a sefydlogrwydd, gan osgoi ehangu maint a achosir gan wresogi gwerthyd yr offeryn peiriant.
Mae dewis rhesymol o ddeunyddiau dwyn yr un mor bwysig â'r math o ddwyn. Er bod berynnau wedi'u gwneud o ddur dwyn yn dal i gael eu defnyddio'n helaeth, mae arfer wedi dangos y bydd llawer o fanteision i ddefnyddio Bearings ceramig mewn torri cyflym. Er bod Bearings a wneir o ddur dwyn yn rhad, mae eu pwysau yn llawer trymach na Bearings ceramig o'r un manylebau. Oherwydd ei bwysau trwm a chynhyrchu gwres uchel yn ystod torri cyflym, rhaid gosod system oeri ac iro gymhleth. Ar yr un pryd, wrth i gyflymder gwerthyd gynyddu, mae'r grym centripetal sy'n gweithredu ar y dwyn yn cynyddu, gan achosi i'r tymheredd dwyn godi, gan arwain at gynnydd ym maint gwerthyd, gan effeithio ar gywirdeb dimensiwn y rhannau wedi'u peiriannu, a chynyddu'r pŵer sydd ei angen ar gyfer y gwerthyd offeryn peiriant. Bydd Bearings ceramig, oherwydd eu pwysau ysgafn, yn datrys y broblem dechnegol hon yn effeithiol. Mae profion torri wedi dangos mai dim ond 1/40 o gyflymder dwyn Bearings dur yw'r cyflymder y mae Bearings ceramig yn cynyddu maint gwerthyd. Y rheswm yw mai dim ond grym centripetal bach sydd ganddo yn gweithredu ar y dwyn yn ystod torri cyflym. Ar yr un pryd, er mwyn gwella anystwythder a gallu torri gwerthyd yr offer peiriant, gellir gosod rhaglwyth mawr hefyd ar y Bearings ceramig. Oherwydd y nodweddion uchod, mae gan Bearings ceramig fywyd gwasanaeth cynyddol.
Mae technoleg gwerthyd offer peiriant modern yn caniatáu i offer peiriant addasu'r rhaglwyth a gymhwysir i'r Bearings gwerthyd yn hawdd yn seiliedig ar gyflymder gwerthyd. Pan fydd cyflymder gwerthyd yr offeryn peiriant yn cynyddu, mae'r llwyth sy'n gweithredu ar y dwyn hefyd yn cynyddu oherwydd y cynnydd mewn grym centripetal. I'r gwrthwyneb, mae'r llwyth sy'n gweithredu ar y dwyn yn lleihau. Felly, mae'r gwres ar y dwyn yn cael ei leihau, ac mae ehangu maint y dwyn yn cael ei leihau. Wrth gwrs, mewn torri cyflym, caniateir iddo hefyd gymhwyso llwyth bach iawn i'r dwyn, fel bod y grym torri sy'n gweithredu ar yr offeryn yn fach iawn, a all leihau'r gofyniad am anystwythder yr offeryn peiriant. Mae'n dal yn angenrheidiol cyn cymhwyso llwyth mwy i'r Bearings ar gyflymder gwerthyd isel, gan fod cynyddu grym torri'r offeryn hefyd yn cynyddu'r grym sy'n gweithredu ar y gwerthyd.
5. modur spindle a system drosglwyddo
Ar hyn o bryd, mae dau ddull cysylltiad rhwng gwerthyd yr offeryn peiriant a'r modur, un yw trwy wregys neu gêr; Yr ail yw trawsyrru uniongyrchol, sy'n golygu cysylltu'r modur spindle yn uniongyrchol i'r gwerthyd, neu osod y modur spindle a'r spindle ar yr un pryd ar ddyfais gyfansawdd, a elwir yn werthyd cyfansawdd.
Mantais trawsyrru gwregys neu gêr yw y gall y modur gwerthyd gyflawni cyflymder gwerthyd uchel hyd yn oed wrth gylchdroi ar gyflymder araf. Mae'r dull trosglwyddo hwn yn rhad oherwydd ei gyflymder modur isel a'i bŵer mewnbwn isel, ond mae ganddo'r anfanteision canlynol: oherwydd ei strwythur cymhleth, mae'n dueddol o gael ei gamweithio a'i gynnal a'i gadw'n anghyfleus. Ar yr un pryd, bydd dirgryniad hefyd yn digwydd rhwng y gwregys, y gêr a'r gwerthyd. Wrth i'r strwythur gael ei symleiddio ymhellach, mae nifer y rhannau symudol yn cael ei leihau ymhellach, a fydd hefyd yn galluogi'r gwerthyd i gyflymu ac arafu'n gyflymach. I'r gwrthwyneb, mae gwerthyd gwregys neu gêr yn cynnwys gwerthyd, sedd siafft, modur trydan, pwli neu gêr, ac ati. Mae pob cydran yn cynnwys deunyddiau o wahanol bwysau, sy'n cynhyrchu gwres oherwydd ffrithiant yn ystod cylchdroi cyflym. . Oherwydd pwysau a grym gwahanol ddeunyddiau, mae'r gwres a gynhyrchir mewn gwahanol leoedd hefyd yn wahanol, gan arwain at ehangu gwahanol feintiau mewn gwahanol rannau o'r gwerthyd. Mewn achosion difrifol, gall achosi dadffurfiad y gwerthyd, gan effeithio ar ei faint, siâp geometrig, ac ati Mae gan y gwerthyd gyriant uniongyrchol, ar y llaw arall, anffurfiad thermol unffurf, a hyd yn oed o dan amodau cyflymder uwch-uchel, gellir ei oeri gan oerydd trwy dwll mewnol y gwerthyd. Felly, yn y bôn nid yw'n effeithio ar gywirdeb gwerthyd a gall sicrhau ansawdd peiriannu yn fwy sefydlog.
6. Oeri a lubrication
Mewn peiriannu torri, os na ychwanegir oerydd, bydd yn achosi i'r gwerthyd ehangu o ran maint. Er mwyn sicrhau cywirdeb uchel gwerthyd yr offeryn peiriant, mae angen rheoli'r gwerthyd a'r Bearings yn sefydlog i gael maint sefydlog. Ar hyn o bryd, mae offer peiriant cyffredin yn dewis oeri allanol, oeri mewnol, neu ddulliau oeri mewnol ac allanol cyfun i oeri'r gwerthyd a'r Bearings yn ôl y gwahanol strwythurau gwerthyd. Fodd bynnag, yn gyffredinol, dylid defnyddio oeri allanol cymaint â phosibl. Trwy oeri, mae'r gwres a drosglwyddir o'r pen torri i'r gwerthyd yn cael ei ollwng i'r aer.
Er mwyn gwella cyfradd defnyddio offer peiriant yn effeithiol a lleihau'r defnydd o bŵer, argymhellir defnyddio systemau oeri gwerthyd olew oeri niwl neu chwistrellu ar gyfer oeri. Yn enwedig ar gyfer peiriannau peiriannu cyflym, argymhellir dewis y system oeri gwerthyd yn seiliedig ar y cyflymder uchaf a gyflawnir gan werthyd y peiriant a'r deunydd a ddewisir ar gyfer y Bearings. Darganfyddwch y system oeri a ddewiswyd yn seiliedig ar gyflymder cylchdroi gwerthyd yr offeryn peiriant a diamedr allanol y Bearings. Os yw'r ddau fath o Bearings yn dewis Bearings dur dwyn, argymhellir dewis system oeri olew chwistrellu. Wrth gwrs, o'i gymharu â'r ddau, mae angen llawer iawn o hylif oeri ac iro ar yr olaf, sy'n cynyddu defnydd pŵer yr offeryn peiriant.
7. system CNC
Mae technoleg CNC fodern yn caniatáu offer peiriant i brosesu ar gyfradd bwydo o 38.1m/munud. Y prif reswm yw y gellir dewis cyflymder torri uchel yn ystod peiriannu. Ar yr un pryd, mae angen i'r offeryn peiriant fod â moduron servo cyflym a chydraniad uchel. Yn ogystal, er mwyn sicrhau cywirdeb uchel, mae'n ofynnol hefyd i foduron servo cydraniad uchel fod â'r gallu i brosesu signalau yn gyflym. Wrth gwrs, mae cael modur servo cydraniad uchel heb gynyddu cyflymder gweithredu'r prosesydd yn ddiwerth. Oherwydd bod gan moduron servo cydraniad uchel fwy o ddata i'w prosesu na'u rhagflaenwyr, mae angen cyflymder uchel arnynt ar gyfer prosesu geiriau. Gall cyflymder uchel prosesu grŵp geiriau brosesu data yn gyflym ac anfon corbys i'r modur servo. Am y rheswm hwn, yn gyffredinol mae angen ffurfweddu dau brosesydd bit 32- ar y modur servo i fodloni'r gofynion defnydd, ac i brosesu'n gyflym y swm mawr o ddata a gesglir wrth brosesu a'r angen i wneud cyfrifiadau cymhleth yn gyflym ar gymhleth. siapiau rhan mewn peiriannu cyflym.
Wrth brosesu rhannau awyrennau siâp mawr a chymhleth a mowldiau cywasgu plastig, oherwydd cof annigonol y system NC gyffredinol, yn gyffredinol mae angen eu storio yn y cyfrifiadur yn gyntaf, ac yna eu mewnbynnu i'r system NC (a elwir hefyd yn CNC system). Wrth gwrs, ar gyfer rhannau â rhaglenni byr a siapiau llai cymhleth, gall system NC nodweddiadol fodloni'r gofynion defnydd oherwydd bod ganddo gyflymder trosglwyddo o 76800 symbol yr eiliad. Er mwyn gwella gallu bwydo cyflym a chywirdeb peiriannu offer peiriant, mae angen datblygu meddalwedd cyfrifiadurol newydd. Yn ôl yr anghenion peiriannu gwirioneddol, mae'n ofynnol i'r meddalwedd a ddatblygwyd gyflawni cywirdeb uchel mewn rhannau peiriannu, waeth beth fo'r gyfradd fwydo gyffredinol neu'r amodau bwydo cyflym.
Er mwyn gwella cywirdeb peiriannu rhannau ar y gyfradd fwydo a ddewiswyd, nid yn unig y gellir cynyddu nifer y pasiau offer yn briodol, ond hefyd gall y meddalwedd iawndal siâp geometrig a ddatblygwyd yn ddiweddar sicrhau ansawdd peiriannu rhagorol ar effeithlonrwydd cynhyrchu uchel. Mae meddalwedd iawndal siâp geometrig yn wahanol i feddalwedd cyfradd bwydo uchel. Defnyddir yr olaf i gynyddu cyfradd bwydo'r offeryn peiriant neu leihau amser prosesu i wella effeithlonrwydd cynhyrchu, tra bod y cyntaf yn cael ei ddefnyddio'n bennaf i wella cywirdeb rhannau wedi'u prosesu. Mae ei brif swyddogaethau fel a ganlyn:
1) Rhyngosod y cyflymiad neu arafiad ymlaen llaw. Mewn peiriannu rhyngosod arc, mae gwahaniaeth sylweddol yn aml rhwng y rhaglen ymgynnull a'r peiriannu gwirioneddol, yn bennaf oherwydd yr arwain neu'r lagio a achosir gan gyflymiad neu arafiad yr offeryn yn symud ar hyd yr echelin. Gall wneud iawn am wallau a achosir gan y cyflymiad neu arafiad a gynhyrchir gan symudiad offer.
2) Cyn rheoli'r symudiad ymlaen. Yn ogystal â'r system beiriannu, gall rhai gwallau yn y system rheoli servo o offer peiriant hefyd leihau cywirdeb rhannau wedi'u peiriannu. Gall y system rheoli porthiant ymlaen sydd newydd ei datblygu gyfrifo gwerthoedd gwall posibl yn seiliedig ar raglenni peiriannu, cyflymder torri, cyfraddau porthiant, ac ati, a gwneud iawn am wallau peiriannu gwirioneddol cyn iddynt ddigwydd.
3) Perfformio iawndal fector manwl gywir. Pan fydd yr offeryn peiriant yn perfformio peiriannu cyflym, mae angen blaenoriaethu dewis cyfradd bwydo addas. Fe'i ceir fel arfer trwy addasu ffactor ymhelaethu ar y ddyfais ymhelaethu yn y modur servo. Pan fydd y ffactor ymhelaethu a roddir i'r cyfeiriad ymlaen yn cael ei addasu i werth mawr, gellir gwella cyflymder olrhain rheolaeth servo ar gyfer gwallau. Wrth gwrs, bydd cynnydd mewn cyflymder olrhain yn lleihau sefydlogrwydd y system rheoli servo. Bydd diffyg sefydlogrwydd y system rheoli servo yn achosi i garwedd wyneb y rhannau wedi'u prosesu ddirywio. Defnyddir system iawndal fector manwl gywir i raddnodi rhaglenni peiriannu mawr ar gyfer cynyddu meintiau rhannau yn ddetholus. Gall y rhaglen beiriannu wedi'i chywiro sefydlogi'r system rheoli servo, yn enwedig gall system rheoli servo sefydlog y system fwydo ddileu'r dirgryniad sy'n achosi i garwedd wyneb y rhannau ddirywio.
4) Dewiswch yr arafiad priodol ar gyfer peiriannu cornel. Wrth gymhwyso'r tair swyddogaeth uchod, mae'n ofynnol fel arfer bod pob echel symud yn arafu ar gorneli'r rhannau er mwyn osgoi'r dirgryniad effaith a gynhyrchir gan y system yrru wrth droi offer yn gyflym. Mae angen arafiad i gyfradd bwydo briodol o fewn amser penodol ar gyfer prosesu.
5) Ar gyfer canolfannau peiriannu perfformiad uchel, nid yn unig y mae angen dylunio gwerthydau cyflym, ond hefyd dylunio systemau CNC perfformiad uchel, canllawiau llinellol manwl uchel, sgriwiau pêl manwl gywir, Bearings, dewis dulliau oeri ac iro priodol, a rhyngwynebau offer peiriant/offeryn. Defnyddiwyd y technolegau uchod i gynhyrchu llawer o ganolfannau peiriannu perfformiad uchel ac maent wedi cyflawni buddion economaidd a chymdeithasol da mewn cynhyrchu ymarferol.