Наарив нарийвчлал дахин тодорхойлогдсон: Налуу хэвтээ токарийн машин хэрхэн илүү нарийвчлал, үйл ажиллагааг хангаж өгөх вэ

Налуу хөрс бүхий токарийн станцын бүтцийн хатуужил: Нашийн суурь

Налуу хөрс бүхий токарийн станцын бүтэц ачаалал дор хэлбэлзэлд яагаад тэсвэртэй байдаг вэ

Хазайлттай угалз бүхий токарийн станцууд нь хэлбэрээрээ болон хавтгай угалзтай загваруудаас ойролцоогоор 18-22 хувийн илүү хатуу байдаг. Хэтлэлтийн үед үүсэх хүчийг илүү сайн эсэргүүцэхэд тэдний өнцөг нь тусалдаг. Ихэнх хазайлттай угалз бүхий токарийн станцууд нь 30-60 градусын хооронд налуутай байдаг бөгөөд инженерчидийн дуудагч 'гурвалжин ачааллын зам' гэсэн бүтцийг үүсгэдэг. Энэ нь даралт нь машинийн хүнд даацын суурийн доош чиглэх ёстойг, мөн зөөлөн удирдлагын рельсийг дагах ёсгүйг хэлж байна. Жуй ба бусад судлаачдын 2010 онд компьютерийн загварчлалын аргаар хийсэн зарим судалгаагаар үзүүлэхэд энэ тохируулга нь чухал хэсгүүд дэхь стрессын цэгийг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулдаг. Энэ нь машин механизм машины нарийвчлалын хугацаа хугацааны туршид хэрхэн ялгаатай нөлөө үзүүлэхийг тодорхойлно.

Ачааллын стрессыг тараахад налуу угалз бүхий токарийн инженерийн давуу тал

Налуу хэвтэцтэй токарийн станцын өнцгийн байрлал нь огтлолтын хүчийг гравитацид тулгаж, хүнд чиглэлээр нь машинжуулах үед өөрөө тогтворжих нөлөө үзүүлдэг. 45° налуу хэвтэцтэй болон энгийн хэвтэцтэй станцуудын харьцуулалтанд илрүүлсэн ажиллагааны ялгаа нь дараах байдлаар илэрсэн:

Ачааллын нөхцөл	Налуу хэвтэцийн хазайлт	Энгийн хэвтэцийн хазайлт
5,000 RPM-д ган огтлох	0.012 мм	0.027 мм
(Эх сурвалж: 14-тэнхлэгт машинжуулалтын туршилт, 2023)

Хазайлтын энэхүү 55%-ийн бууралт нь бүхэлдээ хуудаст илүү сайн тархсан хуйлмийн хүчний стрессээс шалтгаалан, нэг цэг дээрх хэт ачааллыг багасгадаг.

Бүтцийн бат бөх байдлыг сайжруулах материал ба хуудасны техник

Онцгой чанарын хазайлттай угалзны машинууд нь хүнд цувдасан чулуунаас хийсэн бат бөх бүтэц, смолын элсээр хийх болон хэлбэлзлийн нас баралтын эмчилгээ зэрэг орчин үеийн хүнд хүчингийн арга замууд дээр тулгуурладаг. Эдгээр үйлдвэрлэлийн аргууд нь 200-220 HB хооронд хатуулаг байдаг материал үүсгэж, метр тутамд зөвхөн 0.02 мм хүртэлх дулааны деформацийг эсэргүүцдэг тул маш сайн үзүүлэлттэй. Микроны нарийн нарийвчлал шаарддаг деталуудыг боловсруулахад ийм тогтвортой байдал нь маш их ач холбогдолтой. Өдөр бүр нарийн эргүүлэх ажил хийдэг үйлдвэрүүдэд хэмжээний ийм түвшний тогтвортой байдал нь цаашид илүү бага хэмжээний хаягдлыг болон илүү сайн чанартай деталуудыг хангана.

5000 эрг/мин-д хэмжиж тодорхойлсон хазайлт

8 кН хүчтэй таслагч ачаалал үед налуу хэвтээ угалзтай токи нь байршилтийн нарийвчлалыг ±0.002 мм дотор хадгалж, тэгш хэвтээ угалзтай токиныхоос илүү 60%-иар давамгайлдаг бөгөөд инженерийн шалгуур туршилтаар баталгаажсан. Хаалт таслах зэрэг хүнд нөхцөлд налуу хэвтээ угалзтай токины хувьд оройгоос орой хүртэлх алдаа зөвхөн 0.005 мм байдаг бол ердийн загварынхаа хувьд энэ хэмжээ 0.013 мм байдаг тул түүний бүтцийн давуу талыг илтгэдэг.

Үйлдвэрийн ажиллагааны ачаалал дорх машиндаж боловсруулалтын нарийвчлал ба давталт

Налуу хэвтээ угалзтай токи нь урт хугацааны үйлдвэрлэлийн нөхцөлд микрон түвшний нарийвчлалыг тогтвортой хадгалдаг бөгөөд интеграци хийгдсэн инженерийн шийдлүүд нь дулааны хазайлт, механик износ, үйлдлийн хувьсах чанарыг багасгадаг.

Урт хугацааны таслагч мөчлөгийн үеэр нарийвчлалыг хадгалах

Хэвтүүр нь ойролцоогоор 45 градусын өнцөгт байх үед таслагчийн хүчийг машинийн гол бүтцийн тэнхлэгийн дагуу тулгаж, хэрэгсэлийн зам салахээс сэргийлдэг. Саяхан хийгдсэн, дараалан ойролцоогоор найман цаг үргэлжилсэн туршилтын үеэр эдгээр налуу хэвтүүртэй жижиглэгчид маш нарийвчлалтай ажилласан бөгөөд нарийвчлал нь дунджаар дээшээ доошоо 2 мкм-ийн хязгаарт хадгалагдсан. Хавтгай хэвтүүртэй машинууд ийм сайн байгаагүй бөгөөд өнгөрсөн жилийн Machine Tool Quarterly сэтгүүлд гаргаснаар дунджаар ойролцоогоор 5 мкм-ийн хазайлт үзүүлсэн. Энэ тохируулгийг юу ингэж тогтвортой болгодог вэ? Тээвэрлэх хэсгийн хөдөлгөөнд гардаг зовидалтай шахалт-гаралтын асуудал бага байдаг, мөн тасалгааны бүсээс чипс илүү үр дүнтэй цэвэрлэгддэг. Энэ нь машинжуулах үйл ажиллагааны үед тэд эцсийн бүтээгдэхүүндээ сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй гэсэн үг юм.

Давталтыг хадгалахад дулааны тогтвортой байдал ба урьдчилан ачааллын тохируулга

Спиндель халснаар урдчилан даацлагдсан шугаман заагчийн зам нь дулааны тэлэлтийг эсрэгтэй үйлчилнэ. Хоёр давхар луупын хариу урвалын систем нь моторын эргэлтийг болон тэнхлэгийн бодит байршлыг хянаж, шилжилтийг бодит цагт засварлана. Энэ битүү тойргоор ажиллах арга нь нээлттэй тойргоны хавтгай суурьтай машинуудтай харьцуулахад дулааны алдааг 68%-иар бууруулж, тогтвортой давталтыг хангана.

Бөөний үйлдвэрлэлийн хязгаарын нягтшил: Налуу суурьтай ба Хавтгай суурьтай машинууд

Тооноор	Суурь хувцас	Хавтгай угалз
100 деталийн диаметрийн хэлбэлзэл	±3 μм	±8 μм
Гадаргуугийн төгсгөл (Ra) тогтвортой байдал	0.2–0.25 μм	0.3–0.6 μм
Дахин калибракийн давтамж	500 цаг тутамд	200 цаг тутамд

Налуу дизайн нь чипийг хүндийн хүчний тусламжтайгаар зайлуулж, дахин огтлох үзэгдлийг арилгана. Энэ нь том хэмжээний агаарын хурдны хурдны холболтын хувьд ±0.0001" нарийвчлалыг хадгалах гол шалтгаан юм.

Урт хугацааны ажиллагааг хадгалахын тулд калибракцийн протоколууд

Сүүлийн үеийн налуу угалзны токууд нь бүх ажлын хүрээнд геометр алдааг илрүүлдэг лазерын системтэй хангагддаг. Алдааны эдгээр өгөгдлийн цуглуулгийг шууд CNC удирдлагын систем рүү илгээснээр операторууд дахин тохируулах хугацааг ихэд багасгаж чадна — энэ нь гарын авлагаар хийх элэгдлийн тохируулгын хугацааны ойролцоогоор 90%-ийг хэмнэж өгдөг. ISO 230-2 стандартын дагуу гурван сар тутамд явуулах энгийн техникийн үйлчилгээ нь машинуудыг гладарсан байдлаар ажиллуулж, дор хаяж таван жилийн турш байршилтийн нарийвчлалыг 1.5 микрон доор хадгалж өгдөг. Ихэнх үйлдвэрүүд энэ түвшний нарийвчлал нь өндөр нарийвчлал шаарддаг деталь бүтээгдэхүүнийг тогтвортой үйлдвэрлэхэд маш чухал ялгаа гаргадаг гэж үздэг.

Дэвшилтэт хөдөлгөөний удирдлага: Шугаман заагнуур ба урьдчилан ачаалсан бөмбөгт эргэвч

Наалуурт токарийн станын ажиллагааны давуу талаас шалтгаалан нарийвчлалтай хөдөлгөөний систем нь түүний чухал хэсэг бөгөөд илүү гладкийн хөдөлгөөн, нарийвчлалтай давталт, урт үйлчилгээний насанд оршино.

Өндөр нарийвчлалтай хөдөлгөөний удирдлагад үрэлтийг болон стикци хоёртын багасгалт

Шугаман зааварчлагчид нь бид бүгд мэдэх дахин циркуляцлэгдэх бөмбөгт тулгуурлуудын тусламжтайгаар өмнөх үрэлтийн аргыг өргөстэй холбоогоор солих замаар ажилладаг. Энэ нь тэнхлэгийн дагуу хөдөлгөөнийг илүү гладкий болгохыг хангана. Үнэндээ энэ нь өнгөрсөн жилд Manufacturing Systems сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаагаар хэлбэл, уламжлалт хайрцган хэлбэрт замыг ашиглах үед тохиолддог тасралттай эхлэлтийг үүсгэдэг зовиуртай стикцийг ойролцоогоор 85 хувиар бууруулдаг. Тийм ч учраас тэд 2 микрометрээс бага байрлалын нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Эмнэлгийн багаж, нисэх онгоцны деталиуд зэрэг нарийн хэлбэртэй деталиудтай ажилладаг хэн бүрт энэ төрлийн нарийвчлал маш чухал учраас хэрэгсэл хянах замыг алгасахгүйгээр нарийн төвөгтэй замаар явах боломжийг олгодог.

Урьдчилан суурилуулсан бүрэлдэхүүн хэсгүүд X ба Z тэнхлэгүүд дэх ухарлыг хэрхэн арилгах вэ

Урьдчилан суурилуулсан бөмбөлөгт эргэвч доторх чангарлыг хэрэглэж, тэргэнцэрийн гадаргуу ба резьбийн хоорондох зайг арилгаж, чиглэлийн ухарлыг бүрэн арилгадаг. Өндөр нарийвчлал шаарддаг системд энэ нь тэнхлэгийн чиглэл өөрчлөх үед тогтвортой хариу үйлдэлийг баталгаажуулдаг. Шинжилгээний үр дүнгээр урьдчилан суурилуулсан тохируулга нь чиглэлийн 10,000 өөрчлөлтийн дараа ±1.5 мкм-ийн давталтын нарийвчлалыг хадгалж чадаж байгаа бол, урьдчилан суурилуулаагүй байдалд ±15 мкм-ийн хазайлт гарч байв.

Шугаман зааварлагыг шинэчилсний дараах байршлын алдааг багасгах

Хайрцган замнаас профильтой рельсний шугаман зааварлага руу шилжсэн үйлдвэрлэгчид контурт ажиллах үед байршилтийн алдаа 60%-иар буурсан талаар мэдээлэл өгчээ. Хязгаарлагдмал өнхрөлтийн хөдөлгөөн нь хажуу ачаалал 15 кН хүртэл (хатуу цувдалт хөнгөн цагаан төмөрлөгийг машинд оруулах үед ихэвчлэн тохиолддог) үед тэнхлэгийн хазайлтыг саатуулдаг. 2023 оны судалгаагаар шинэчилгээний дараа 8 цагийн ажлын хавтгай дээр 0.008 мм/м нарийвчлал хадгалагдсан байв.

Ашиг-зардлын шинжилгээ: Шугаман зааварлага ба хайрцган зам аж үйлдвэрийн хэрэглээнд

Фактор	Зөвхөн зам	Хайрцган зам
Эхний үнэ	30–50% илүү өндөр	Бага
Байршлын нарийвчлал	±0.002 мм	±0.015 мм
Засварын интервал	8,000 цаг	2,000 цаг
Ашиглалтын Хугацаа	12+ жил	57 жил

Эхний зардал өндөр байсан ч шугаман удирдлагын систем нь арван жилийн турш эзэмших зардлыг 72% -иар бууруулдаг тул нарийвчлал сайтай, их хэмжээний үйлдвэрлэлийн орчинд тохиромжтой.

Налуу суурин токарийн станцийн хүчний динамик ба хэлбэлзлийг зохицуулах

Хэрэгсэлийн хазайлтыг багасгахын тулд таслагч хүчийг гравитацийн чиглэлтэй тааруулах

Налуу суурин токарийн станцнууд таслагч хүчийг 30°–45° өнцгөөр чиглүүлдэг бөгөөд ингэснээр гравитацийг ашиглан хэрэгсэл-деталь хоорондын холболтыг тогтворжуулдаг. Энэ чиглэл нь таслагч энергийн 72%-ийг удирдлагын зам руу талдаа биш, харин бат бөх суурин бүтэц рүү доош чиглүүлдэг. Төмөр хавтанг 2,500 эрг/мин-д машинд оруулах үед хязгаарын хэрэгсэлийн байршлын хазайлт 55% буурахыг төгс элементийн загварчлал баталсан.

Параметр	Суурь хувцас	Хавтгай угалз	Зөвлөх
Хамгийн их хазайлт (мм)	0.012	0.027	55.6%
Хурдан давтамж (Гц)	320	210	52.4%
Бултирах харьцаа	0.085	0.052	63.5%

(Эх сурвалж: 14-тэнхлэгтэй эдлэлийн туршилтын өгөгдөл, 2023)

Ачааллын удирдлагад налуу геометрийн физикийн давуу тал

Налуу тагттай жийргэвчийн байгалийн гурвалжин бүтэц нь хавтгай тагттай жийргэвчтэй харьцуулахад таслагчийн стрессыг 38% илүү үр дүнтэй дахин тархааж өгдөг. Ачааны төвийг боловсруулж буй деталь руу ойртуулах замаар тасралттай таслах үед муруйлтын момент 41%-иар буурдаг. Мөн массыг оновчтойгоор тараах нь машинд цикл тутамд 22% илүү хэлбэлзлийн энерги шингээх боломжийг олгодог.

Налуу тагтны бүтэц дэх далдожсон хэлбэлзлийн давтамжууд

Налуу тагттай жийргэвч нь 320 Гц-ийн хэлбэлзлийн давтамжийг хангаж, энэ нь хавтгай тагттай загварын ердийн 210 Гц-ээс 52% илүү өндөр байдаг. Энэ нэмэгдэл нь шийдвэрчиг хэлбэлзлийн горимыг ердийн ажиллагааны мужаас хэтэрүүлэн гаргана. Мөн 100–500 Гц мужид 18 дБ-ийн хүч чалтгийг хангасан полимер-бетоноос хийсэн суурилагтай хослуулбал систем динамик салгалтыг ихэд бууруулдаг.

Чичирхийллийн шугамуудын бууралтаас үүдэлтэй гадаргуугийн цэвэрлэлтийн сайжрал

Хайрцаглах процессийн үед гравитацид туслан үйлчилж, шаардлагатай зүйлдээ тохирсон шахалт хэрэглэхэд гадаргуугийн нарийн чанар ойролцоогоор 40%-иар буурдаг. Агаарын нисэх онгоцны үйлдвэрлэл дэх туршилтууд нь налуу хайрцагтай жийргэвч нь титаны хайлш шиг хатуу материал ашиглаж байх үед энгийн жийргэвчтэй харьцуулахад илүү сайн, ихэвчлэн 0.8 мкм Ra гадаргуугийн нарийн чанартай байдаг бол энгийн жийргэвч нь ижил нөхцөлд дунджаар 1.3 мкм-д хүрдэг. Налуутай загвар нь мөн их ялгааг гаргадаг. Хэрэглэгчид чипсүүд илүү сайн урсаж, баригдахгүй байх тул хонхойлтын шинж тэмдэг ойролцоогоор гуравны хоёроор буурахыг анзаардаг. Энэ нь жижиг доголдол ч гэсэн асуудал болох боломжтой өндөр нарийвчлалтай детальд маш чухал.

Орчин үеийн налуу хайрцагтай жийргэвчний загварын идэвхтэй ба пассив хэлбэлзлийн хяналтын нэгдэл

Дээд түвшний загварууд идэвхтэй серво-хяналтын системийг пассив массын шингэлэгчтэй хослуулан ашигладаг бөгөөд өндөр хурдны үйл ажиллагааны үед хэлбэлзлийн далайцыг 2 мкм-ээс бага байлгах боломжийг олгодог. 2023 оны анагаах ухааны багаж тоноглолын судалгаанд эдгээр холимог систем нь 72 цагийн туршид ±1.5 мкм нарийвчлалыг хадгалж чадсан байна. Бодит цагт хүрэх мэдээлэл нь бөмбөгт товших дааруулын урдчилсан ачааллыг динамик байдлаар тохируулан, дулааны өргөлтийг нөхөж, гүйцэтгэлийг илүү ихээр тогтворжуулдаг.

Налуу хэвтээ токарь машин ашиглах үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

Агаарын нисэх онгоц, эмнэлгийн багаж тоноглолын үйлдвэрлэлд нэмэгдэж буй хэрэглээ

Налуу хэвтээ токарь машин нь маш нарийн нарийвчлал шаарддаг салбарт одоо стандарт болсон. Агаарын нисэх онгоцны үйлдвэрлэгчид турбины хөвч, түлшний деталиудыг боловсруулах үед нарийвчлалын тогтвортой байдлыг 15%-иар сайжруулж чаддаг. Эмнэлгийн багаж тоноглолын үйлдвэрлэлд вибрацийг хянах боломж нь ясны болт, үеийн орлуулгыг найдвартай үйлдвэрлэхэд тусалдаг бөгөөд гадаргуугийн төгсгөл нь Ra 0.4 мкм-ээс доош байх нь заавал шаардлагатай.

Туршилтын жишээ: Мэс заслын багаж тоноглолын титаний деталиудыг боловсруулах

2023 оны нугасан булчирхайн имплант үйлдвэрлэлийн судалгаа нь налуу тагттай жижиг токарийн станц 10,000 ширхэг титаны биеийн толгойд 99.7% хэмжээний хэмийн нарийвчлалыг олж авсныг харуулсан. Урсгал хэтрэх үед хазайлтыг багасгахын тулд урьдчилан ачаалалтай бөмбөлөгт эргэлт ба 45°-ийн тагтны өнцгийн хослол нь машинд боловсруулах дараах цэвэрлэх ажлын цагийг парти бүрт 40 цагаар бууруулсан.

Налуу тагттай токарийн станцын бүтцийг хэрэглээний онцлог хязгаарлалтанд нийцүүлэх

Налуу тагттай токарийн станцыг тодорхой шаардлагад нийцүүлэн тохируулах боломжтой. Цагийн малгай үйлдвэрлэхэд ±2 мкм нарийвчлал шаардлагатай учраас шугаман заагуур, дулааны өөрчлөлтийг засварлах системд анхаарал тавина. Харин нефть, хийн кран үйлдвэрлэгчид чипийг илүү сайн гаргахын тулд 60°-ийн илүү налуу тагтны өнцгийг чухалчилдаг бөгөөд 72 цагийн тасралтгүй ажиллагааны үеэр ±5 мкм нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.

Түгээмэл асуулт

Налуу тагттай токарийн станц налуугүй тагттай токарийн станцаас яагаад илүү хатуу байдаг вэ?

Налуу тагттай токарийн станцын өнцөг нь ачааллыг бат бөх суурин руу чиглүүлэх гурвалжин ачааллын зам үүсгэдэг бөгөөд ачааллын дор деформацийг эрс бууруулах, хатуулагийг 18-22%-иар сайжруулах боломжийг олгодог.

Налуу хэвтээ загвар нь огтлолтын ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ?

Налуу загвар нь огтлолтын хүчийг татах хүч чиглэлтэй тохируулан, хүнд нөхцөлд машин болгох үед тогтвортой байдлыг сайжруулж, хэрэгсэлийн замыг тогтмол байлгах замаар хазайлтыг бууруулдаг.

Налуу хэвтээ токи дахь хуудасны материал яагаад чухал вэ?

Смоленц шороогоор хуйлбарлах, хонхирох зэрэг аргаар хийсэн хатуу чулуун хаягс нь бүтцийн бат бөх байдлыг сайжруулж, нарийн огтлолтын үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой өндөр хатуулаг, дулааны деформаци багатай байдлыг хангана.

Налуу хэвтээ токи нь цаг хугацааны туршид нарийвчлалыг хэрхэн хадгалдаг вэ?

Тэд урьдчилан ачаалсан шугаман заагч, хоёр давхар хүрээний хариу систем зэрэг дэвшилтэт аргачлалыг ашиглан дулааны тэлэлт, элэгдэлд эсэргүүцэж, урт хугацааны ашиглалтанд тогтмол нарийвчлалыг хангаж өгдөг.

Налуу хэвтээ токи нь хэлбэлзлийг удирдахад хэр үр дүнтэй вэ?

Налуу хэвтээ токи нь налуу геометр болон хэлбэлзлийг бууруулах технологийг ашиглан хэрэгслийн хазайлтыг хамгийн ихээр бууруулж, чичирхийллийн шинж тэмдгийг багасган гадаргуугийн цэвэрлэгээг сайжруулдаг.