«CNC станоктарының негізгі жетек жүйесінің сипаттамаларын талдау»
Қазіргі заманғы өнеркәсіптік өндірісте CNC станоктары тиімді және дәл өңдеу мүмкіндіктерімен маңызды орын алады. Негізгі құрамдас бөліктердің бірі ретінде CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі станоктың өнімділігі мен өңдеу сапасына тікелей әсер етеді. Енді CNC станок жасаушысына сіз үшін CNC станоктарының негізгі жетек жүйесінің сипаттамаларын терең талдауға рұқсат етіңіз.
I. Кең жылдамдықты реттеу диапазоны және жылдамдықты қадамсыз реттеу мүмкіндігі
CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі өте кең жылдамдықты реттеу диапазонына ие болуы керек. Бұл өңдеу процесінде әртүрлі дайындама материалдарына, өңдеу әдістеріне және құрал талаптарына сәйкес ең қолайлы кесу параметрлерін таңдауға мүмкіндік береді. Тек осылай ғана ең жоғары өнімділікке, өңдеудің жоғары дәлдігіне және жақсы бет сапасын алуға болады.
Кәдімгі CNC станоктары үшін үлкен жылдамдықты реттеу диапазоны оны әртүрлі өңдеу қажеттіліктеріне бейімдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, өрескел өңдеуде өңдеу тиімділігін арттыру үшін төменірек айналу жылдамдығын және үлкен кесу күшін таңдауға болады; әрлеу өңдеу кезінде өңдеу дәлдігі мен бет сапасын қамтамасыз ету үшін жоғары айналу жылдамдығын және азырақ кесу күшін таңдауға болады.
Өңдеу орталықтары үшін әртүрлі әртүрлі процестер мен өңдеу материалдарын қамтитын күрделі өңдеу тапсырмаларын орындау қажет болғандықтан, шпиндель жүйесіне жылдамдықты реттеу ауқымына қойылатын талаптар жоғарырақ. Өңдеу орталықтарына қысқа уақыт ішінде жоғары жылдамдықты кесуден төмен жылдамдықты түртуге және басқа да әртүрлі өңдеу күйлеріне ауысу қажет болуы мүмкін. Бұл шпиндель жүйесінің әртүрлі өңдеу процестерінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін айналу жылдамдығын жылдам және дәл реттей алуын талап етеді.
Осындай кең жылдамдықты реттеу диапазонына қол жеткізу үшін CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі әдетте қадамсыз жылдамдықты реттеу технологиясын қабылдайды. Жылдамдықты қадамсыз реттеу белгілі бір диапазондағы шпиндельдің айналу жылдамдығын үздіксіз реттей алады, дәстүрлі сатылы жылдамдықты реттеуде берілістің ауысуынан туындаған соққы мен дірілді болдырмайды, осылайша өңдеудің тұрақтылығы мен дәлдігін жақсартады. Сонымен қатар, жылдамдықты қадамсыз реттеу өңдеу процесіндегі нақты жағдайға сәйкес нақты уақыт режимінде айналу жылдамдығын реттей алады, өңдеу тиімділігі мен сапасын одан әрі жақсартады.
CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі өте кең жылдамдықты реттеу диапазонына ие болуы керек. Бұл өңдеу процесінде әртүрлі дайындама материалдарына, өңдеу әдістеріне және құрал талаптарына сәйкес ең қолайлы кесу параметрлерін таңдауға мүмкіндік береді. Тек осылай ғана ең жоғары өнімділікке, өңдеудің жоғары дәлдігіне және жақсы бет сапасын алуға болады.
Кәдімгі CNC станоктары үшін үлкен жылдамдықты реттеу диапазоны оны әртүрлі өңдеу қажеттіліктеріне бейімдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, өрескел өңдеуде өңдеу тиімділігін арттыру үшін төменірек айналу жылдамдығын және үлкен кесу күшін таңдауға болады; әрлеу өңдеу кезінде өңдеу дәлдігі мен бет сапасын қамтамасыз ету үшін жоғары айналу жылдамдығын және азырақ кесу күшін таңдауға болады.
Өңдеу орталықтары үшін әртүрлі әртүрлі процестер мен өңдеу материалдарын қамтитын күрделі өңдеу тапсырмаларын орындау қажет болғандықтан, шпиндель жүйесіне жылдамдықты реттеу ауқымына қойылатын талаптар жоғарырақ. Өңдеу орталықтарына қысқа уақыт ішінде жоғары жылдамдықты кесуден төмен жылдамдықты түртуге және басқа да әртүрлі өңдеу күйлеріне ауысу қажет болуы мүмкін. Бұл шпиндель жүйесінің әртүрлі өңдеу процестерінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін айналу жылдамдығын жылдам және дәл реттей алуын талап етеді.
Осындай кең жылдамдықты реттеу диапазонына қол жеткізу үшін CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі әдетте қадамсыз жылдамдықты реттеу технологиясын қабылдайды. Жылдамдықты қадамсыз реттеу белгілі бір диапазондағы шпиндельдің айналу жылдамдығын үздіксіз реттей алады, дәстүрлі сатылы жылдамдықты реттеуде берілістің ауысуынан туындаған соққы мен дірілді болдырмайды, осылайша өңдеудің тұрақтылығы мен дәлдігін жақсартады. Сонымен қатар, жылдамдықты қадамсыз реттеу өңдеу процесіндегі нақты жағдайға сәйкес нақты уақыт режимінде айналу жылдамдығын реттей алады, өңдеу тиімділігі мен сапасын одан әрі жақсартады.
II. Жоғары дәлдік пен қаттылық
CNC станоктарының өңдеу дәлдігін жақсарту шпиндель жүйесінің дәлдігімен тығыз байланысты. Шпиндель жүйесінің дәлдігі станокты өңдеу кезінде құрал мен дайындама арасындағы салыстырмалы орналасу дәлдігін тікелей анықтайды, сол арқылы бөлшектің өңдеу дәлдігіне әсер етеді.
Айналмалы бөлшектерді дайындау дәлдігі мен қаттылығын арттыру үшін CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі дизайн және өндіріс процесінде бірқатар шараларды қабылдады. Ең алдымен, беріліс дайындамасы жоғары жиілікті индукциялық қыздыруды сөндіру процесін қабылдайды. Бұл процесс ішкі қаттылықты сақтай отырып, беріліс бетін жоғары қаттылық пен тозуға төзімділікпен қамтамасыз ете алады, осылайша берілістің беріліс дәлдігі мен қызмет ету мерзімін жақсартады. Жоғары жиілікті индукциялық қыздыру және сөндіру арқылы берілістің тіс бетінің қаттылығы өте жоғары деңгейге жетуі мүмкін, беріліс процесінде берілістің тозуын және деформациясын азайтады және беріліс дәлдігін қамтамасыз етеді.
Екіншіден, шпиндельдік жүйені берудің соңғы сатысында тұрақты айналуды қамтамасыз ету үшін тұрақты беріліс әдісі қабылданады. Мысалы, жоғары дәлдіктегі синхронды белдік беріліс немесе тікелей жетек технологиясын қолдануға болады. Синхронды белдік беріліс беріліс қателері мен тербелістерді тиімді азайта алатын тұрақты беріліс, төмен шу және жоғары дәлдіктің артықшылықтарына ие. Тікелей жетек технологиясы қозғалтқышты шпиндельге тікелей қосады, аралық беріліс байланысын жояды және беріліс дәлдігі мен жауап беру жылдамдығын одан әрі жақсартады.
Сонымен қатар, шпиндельдік жүйенің дәлдігі мен қаттылығын жақсарту үшін жоғары дәлдіктегі мойынтіректерді де пайдалану керек. Жоғары дәлдіктегі мойынтіректер айналу кезінде шпиндельдің радиалды ағуын және осьтік қозғалысын азайтып, шпиндельдің айналу дәлдігін жақсарта алады. Сонымен қатар, тірек аралығын орынды орнату шпиндель жинағының қаттылығын жақсартудың маңызды шарасы болып табылады. Тірек аралығын оңтайландыру арқылы шпиндельдің кесу күші және ауырлық күші сияқты сыртқы күштерге ұшыраған кезде деформациясын азайтуға болады, осылайша өңдеу дәлдігін қамтамасыз етеді.
CNC станоктарының өңдеу дәлдігін жақсарту шпиндель жүйесінің дәлдігімен тығыз байланысты. Шпиндель жүйесінің дәлдігі станокты өңдеу кезінде құрал мен дайындама арасындағы салыстырмалы орналасу дәлдігін тікелей анықтайды, сол арқылы бөлшектің өңдеу дәлдігіне әсер етеді.
Айналмалы бөлшектерді дайындау дәлдігі мен қаттылығын арттыру үшін CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі дизайн және өндіріс процесінде бірқатар шараларды қабылдады. Ең алдымен, беріліс дайындамасы жоғары жиілікті индукциялық қыздыруды сөндіру процесін қабылдайды. Бұл процесс ішкі қаттылықты сақтай отырып, беріліс бетін жоғары қаттылық пен тозуға төзімділікпен қамтамасыз ете алады, осылайша берілістің беріліс дәлдігі мен қызмет ету мерзімін жақсартады. Жоғары жиілікті индукциялық қыздыру және сөндіру арқылы берілістің тіс бетінің қаттылығы өте жоғары деңгейге жетуі мүмкін, беріліс процесінде берілістің тозуын және деформациясын азайтады және беріліс дәлдігін қамтамасыз етеді.
Екіншіден, шпиндельдік жүйені берудің соңғы сатысында тұрақты айналуды қамтамасыз ету үшін тұрақты беріліс әдісі қабылданады. Мысалы, жоғары дәлдіктегі синхронды белдік беріліс немесе тікелей жетек технологиясын қолдануға болады. Синхронды белдік беріліс беріліс қателері мен тербелістерді тиімді азайта алатын тұрақты беріліс, төмен шу және жоғары дәлдіктің артықшылықтарына ие. Тікелей жетек технологиясы қозғалтқышты шпиндельге тікелей қосады, аралық беріліс байланысын жояды және беріліс дәлдігі мен жауап беру жылдамдығын одан әрі жақсартады.
Сонымен қатар, шпиндельдік жүйенің дәлдігі мен қаттылығын жақсарту үшін жоғары дәлдіктегі мойынтіректерді де пайдалану керек. Жоғары дәлдіктегі мойынтіректер айналу кезінде шпиндельдің радиалды ағуын және осьтік қозғалысын азайтып, шпиндельдің айналу дәлдігін жақсарта алады. Сонымен қатар, тірек аралығын орынды орнату шпиндель жинағының қаттылығын жақсартудың маңызды шарасы болып табылады. Тірек аралығын оңтайландыру арқылы шпиндельдің кесу күші және ауырлық күші сияқты сыртқы күштерге ұшыраған кезде деформациясын азайтуға болады, осылайша өңдеу дәлдігін қамтамасыз етеді.
III. Жақсы термиялық тұрақтылық
CNC станоктарын өңдеу кезінде шпиндельдің жоғары жылдамдықпен айналуы және кесу күшінің әсерінен көп мөлшерде жылу пайда болады. Егер бұл жылуды уақытында тарату мүмкін болмаса, ол шпиндель жүйесінің температурасын жоғарылатады, осылайша термиялық деформацияны тудырады және өңдеу дәлдігіне әсер етеді.
Шпиндель жүйесінің жақсы термиялық тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін CNC станок өндірушілері әдетте жылуды таратудың әртүрлі шараларын қолданады. Мысалы, салқындатқыш су арналары шпиндель қорабының ішіне орнатылады және шпиндельден пайда болатын жылу айналмалы салқындатқыш сұйықтық арқылы алынады. Сонымен қатар, жылуды тарату әсерін одан әрі жақсарту үшін жылу қабылдағыштар мен желдеткіштер сияқты қосымша жылуды тарату құрылғыларын пайдалануға болады.
Сонымен қатар, шпиндель жүйесін жобалау кезінде термиялық компенсация технологиясы да қарастырылады. Шпиндель жүйесінің термиялық деформациясын нақты уақыт режимінде бақылау және сәйкес өтемақы шараларын қабылдау арқылы термиялық деформацияның өңдеу дәлдігіне әсерін тиімді түрде азайтуға болады. Мысалы, термиялық деформациядан туындаған қатені шпиндельдің осьтік күйін реттеу немесе құралдың өтемақы мәнін өзгерту арқылы өтеуге болады.
CNC станоктарын өңдеу кезінде шпиндельдің жоғары жылдамдықпен айналуы және кесу күшінің әсерінен көп мөлшерде жылу пайда болады. Егер бұл жылуды уақытында тарату мүмкін болмаса, ол шпиндель жүйесінің температурасын жоғарылатады, осылайша термиялық деформацияны тудырады және өңдеу дәлдігіне әсер етеді.
Шпиндель жүйесінің жақсы термиялық тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін CNC станок өндірушілері әдетте жылуды таратудың әртүрлі шараларын қолданады. Мысалы, салқындатқыш су арналары шпиндель қорабының ішіне орнатылады және шпиндельден пайда болатын жылу айналмалы салқындатқыш сұйықтық арқылы алынады. Сонымен қатар, жылуды тарату әсерін одан әрі жақсарту үшін жылу қабылдағыштар мен желдеткіштер сияқты қосымша жылуды тарату құрылғыларын пайдалануға болады.
Сонымен қатар, шпиндель жүйесін жобалау кезінде термиялық компенсация технологиясы да қарастырылады. Шпиндель жүйесінің термиялық деформациясын нақты уақыт режимінде бақылау және сәйкес өтемақы шараларын қабылдау арқылы термиялық деформацияның өңдеу дәлдігіне әсерін тиімді түрде азайтуға болады. Мысалы, термиялық деформациядан туындаған қатені шпиндельдің осьтік күйін реттеу немесе құралдың өтемақы мәнін өзгерту арқылы өтеуге болады.
IV. Құралды автоматты түрде өзгерту функциясы
Өңдеу орталықтары сияқты CNC станоктары үшін құралды автоматты өзгерту функциясы оның маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады. CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі құралды жылдам және дәл өзгерту операцияларын жүзеге асыру үшін құралды автоматты түрде өзгерту құрылғысымен жұмыс істеуі керек.
Аспапты автоматты түрде ауыстырудың сенімділігін қамтамасыз ету үшін шпиндель жүйесінде белгілі бір позициялау дәлдігі және қысу күші болуы керек. Құралды ауыстыру процесінде шпиндель құралды өзгерту орнына дәл орналаса алуы және өңдеу процесінде құралдың босамауы немесе құлап кетуіне жол бермеу үшін құралды мықтап қыса алуы керек.
Сонымен қатар, құралды автоматты түрде ауыстыратын құрылғының конструкциясында шпиндель жүйесімен ынтымақтастықты да ескеру қажет. Құрал ауыстыру құрылғысының құрылымы ықшам болуы керек және құралды өзгерту уақытын қысқарту және өңдеу тиімділігін арттыру үшін әрекет тез және дәл болуы керек.
Өңдеу орталықтары сияқты CNC станоктары үшін құралды автоматты өзгерту функциясы оның маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады. CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі құралды жылдам және дәл өзгерту операцияларын жүзеге асыру үшін құралды автоматты түрде өзгерту құрылғысымен жұмыс істеуі керек.
Аспапты автоматты түрде ауыстырудың сенімділігін қамтамасыз ету үшін шпиндель жүйесінде белгілі бір позициялау дәлдігі және қысу күші болуы керек. Құралды ауыстыру процесінде шпиндель құралды өзгерту орнына дәл орналаса алуы және өңдеу процесінде құралдың босамауы немесе құлап кетуіне жол бермеу үшін құралды мықтап қыса алуы керек.
Сонымен қатар, құралды автоматты түрде ауыстыратын құрылғының конструкциясында шпиндель жүйесімен ынтымақтастықты да ескеру қажет. Құрал ауыстыру құрылғысының құрылымы ықшам болуы керек және құралды өзгерту уақытын қысқарту және өңдеу тиімділігін арттыру үшін әрекет тез және дәл болуы керек.
V. Жетілдірілген басқару технологиясы
CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі әдетте шпиндель жылдамдығы мен айналу моменті сияқты параметрлерді дәл басқаруға қол жеткізу үшін озық басқару технологиясын қолданады. Мысалы, айнымалы ток жиілігін түрлендіру жылдамдығын реттеу технологиясы, сервобасқару технологиясы және т.б.
Айнымалы ток жиілігін түрлендіру жылдамдығын реттеу технологиясы өңдеу қажеттіліктеріне сәйкес нақты уақыт режимінде шпиндель жылдамдығын реттей алады және жылдамдықты реттеудің кең диапазонының, жоғары дәлдіктің және энергияны үнемдеудің артықшылықтарына ие. Серво басқару технологиясы шпиндель моментін дәл басқаруға қол жеткізе алады және өңдеу кезінде динамикалық жауап өнімділігін жақсартады.
Сонымен қатар, кейбір жоғары сапалы CNC станоктары шпиндельді онлайн бақылау жүйесімен жабдықталған. Бұл жүйе айналу жылдамдығы, температура және діріл сияқты параметрлерді қоса алғанда, шпиндельдің жұмыс күйін нақты уақыт режимінде бақылай алады және деректерді талдау және өңдеу арқылы ықтимал ақаулық қауіптерін уақытында табуға болады, бұл станокқа техникалық қызмет көрсету және жөндеу үшін негіз болады.
Қорытындылай келе, CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі жылдамдықты реттеудің кең ауқымы, жоғары дәлдік пен қаттылық, жақсы термиялық тұрақтылық, сенімді автоматты түрде құралды өзгерту функциясы және озық басқару технологиясы сияқты сипаттамаларға ие. Бұл сипаттамалар CNC станоктарына заманауи өнеркәсіптік өндірісте әртүрлі күрделі өңдеу тапсырмаларын тиімді және дәл орындауға мүмкіндік береді, өндіріс тиімділігі мен өнім сапасын арттыруға күшті кепілдік береді.
CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі әдетте шпиндель жылдамдығы мен айналу моменті сияқты параметрлерді дәл басқаруға қол жеткізу үшін озық басқару технологиясын қолданады. Мысалы, айнымалы ток жиілігін түрлендіру жылдамдығын реттеу технологиясы, сервобасқару технологиясы және т.б.
Айнымалы ток жиілігін түрлендіру жылдамдығын реттеу технологиясы өңдеу қажеттіліктеріне сәйкес нақты уақыт режимінде шпиндель жылдамдығын реттей алады және жылдамдықты реттеудің кең диапазонының, жоғары дәлдіктің және энергияны үнемдеудің артықшылықтарына ие. Серво басқару технологиясы шпиндель моментін дәл басқаруға қол жеткізе алады және өңдеу кезінде динамикалық жауап өнімділігін жақсартады.
Сонымен қатар, кейбір жоғары сапалы CNC станоктары шпиндельді онлайн бақылау жүйесімен жабдықталған. Бұл жүйе айналу жылдамдығы, температура және діріл сияқты параметрлерді қоса алғанда, шпиндельдің жұмыс күйін нақты уақыт режимінде бақылай алады және деректерді талдау және өңдеу арқылы ықтимал ақаулық қауіптерін уақытында табуға болады, бұл станокқа техникалық қызмет көрсету және жөндеу үшін негіз болады.
Қорытындылай келе, CNC станоктарының негізгі жетек жүйесі жылдамдықты реттеудің кең ауқымы, жоғары дәлдік пен қаттылық, жақсы термиялық тұрақтылық, сенімді автоматты түрде құралды өзгерту функциясы және озық басқару технологиясы сияқты сипаттамаларға ие. Бұл сипаттамалар CNC станоктарына заманауи өнеркәсіптік өндірісте әртүрлі күрделі өңдеу тапсырмаларын тиімді және дәл орындауға мүмкіндік береді, өндіріс тиімділігі мен өнім сапасын арттыруға күшті кепілдік береді.