CNC эргэлтийн машиний ажиллах зарчимыг дэлгэрэнгүй тайлбарлав

Үйл ажиллагааны үндсэн зарчим: Эргэлтийн чиглэлээр материал таслах CNC токарийн машин

Таслалтын кинематик: Боловсруулах деталийн эргэлт болон хөрөөний хооллоор хэрхэн нарийн чип үүсгэхийг хангах

CNC эргэлтийн үед боловсруулагч хэсэг эргэх үед огтлогч хэрэгсэл удирдамжтайгаар хөдөлдөг. Минутанд 100-3000 эргэлтийн хурдтай эргэх үед хэсэг нь радиал (X тэнхлэг) чиглэл болон тэнхлэгийн (Z тэнхлэг) замын дагуу хөдлөх бэхлэгдсэн огтлогч багажтай харилцан үйлчилдэг. Энэ хөдөлгөөн нь материалыг хольж, урт, тасралтгүй хялгас үүсгэх шахалтын хүчийг үүсгэдэг. Эдгээр хялгасны зузаан болон гадаргуугийн төгсгөл ямар байхыг тодорхойлохдоо эргэлтийн хурд болон подачийн хурдын зөв тэнцвэрийг тохируулах нь маш чухал юм. Жишээ нь, 4:1 харьцааг авч үзье. Алхам хурд нь хар тугалган сплав ашиглах үед минутанд 1000 эргэлт ба эргэлт бүрт ойролцоогоор хагас миллиметр байж болно. Шллангийн үйл ажиллагаатай харьцуулахад эргэлт нь цилиндрийн хэлбэрт сав, вал зэрэг хэлбэртэй деталиудыг боловсруулахад материал авах хурдыг гурван аравны нэг хувиар илүү хурдан болгодог.

Огтлолтын зах дахь дулаан ба хүчний динамик

Хагнуурын хүч 200 psi-аас давах үед үрэлтийн улмаас ихэвчлэн 700 хэмийн болон түүнээс дээш Цельсийн хэмт буюу захын температур үүсдэг. Энэ дулаан нь хэрэгслээс хэт хурдан изэн ядарч, жижигхэн хэмжээний хазайлт (цагт 0.05 мм) үүсэхэд голлон нөлөөлдөг бөгөөд ийм тохиолдолд зохих арга хэмжээ аваагүй тохиолдолд агаарын хөлгийн материалд чухал нөлөө үзүүлдэг. Хэрэгслийн шингэнийг зөв цэгт хүргэх нь дулааны цугласыг ойролцоогоор хагасаар бууруулдаг тул бид ажилладаг хатуу авиацэргийн материалиудын металлурги хамгаалахад тусалдаг. Эдгээр хүчнүүдийн үйлчлэлийн чиглэл мөн чухал. Толгойлох үйлдэлд радиал чиглэлд хүч үйлчилдэг бол хажуу талын эргэлтэнд тангенциал чиглэлд хүч үйлчилж, гадаргуугийн дагуу үйлчилдэг. Салбарын судалгаанд үзүүлснээр тэнцвэрийг алдах нь материал гаргалтын хаягдал 18 хувийн хэмжээгээр нэмэгдэх, хэрэгсэл 60 хувиар богиносох шалтгаан болдог. Иймээс орчин үеийн машин механизмд пьезо цахилгааны сенсор ашигласан бодит цагт хүчийг хянах системийг суурилуулсан байдаг. Эдгээр нь аюултай дулааны удирдамгүй өсөлтийг урьдчилан сэргийлж, үйлдвэрлэлийн явцад бүх зүйлийг гладко ажиллуулахад тусалдаг.

CNC эргэлтийн машинийн үйл ажиллагааг хангах чухал техник системүүд

Спиндель дизайн, эргэх моментийн хяналт болон зөрөөг удирдах

CNC эргэлтийн үйлдвэрлэлийн төвд эргэх суурь болох шпиндель байдаг бөгөөд энэ нь боловсруулалтын бүх ажилд эргэх суурь үүрэг гүйцэтгэнэ. Эдгээр шпинделүүдийг нарийвчлалтай хайчлах, хангалттай чадал дамжуулах, урт үйлдвэрлэлийн явцад температур ихсэх үед ч тогтвортой байдал хадгалах гэсэн гурван үндсэн шаардлагыг хангах зориулалттайгаар барьсан байдаг. Шууд хөдөлгүүрийн системүүдийг онцгой гидродинамик өргийлттэй хослуулах нь эргэлтийн нарийвчлалыг 0.0001 инч эсвэл ойролцоогоор 0.0025 мм-ээс бага байлгаж чаддаг бөгөөд дулааны деформациас үүдэлтэй ивээхийг мөн сайн тэсвэрлэдэг. Янз бүрийн материалтай ажиллах үед моментийн хяналтын системүүд автоматаар гаралтын түвшнээ тохируулдаг. Жишээ нь, авиацийн ангиар томшуулсан хатуу металлыг боловсруулах үед эдгээр системүүд ихэвчлэн 150-220 Ньютон метр моментийг боловсруулалтын туршид тогтмол хадгалж байх шаардлагатай байдаг. Наирийн лазерын эгнүүлэлт нэг микрондоос бага байх эргэлтийн хазайлтыг хэмжиж, гидравлик холбоосын цуглуулгын шиг маш бага зөрүүтэй деталийг үйлдвэрлэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Онцгой хэвийн хэлбэлзэлийг бууруулах бүрхүүл нь саад учруулдаг хязгаарын чичирхийлийг ойролцоогоор дөчин хувь бууруулж, машинчид 0.2 Ra микрометр шиг жижиг гадаргуугийн төгсгөлөөр төгсгөл болгоход боломж олгодог. Эцэст нь, дэвшилтэт дулааны өргөжилтийн компенсацын алгоритмууд нь найман цагийн үйлдвэрлэлийн хэсэгт хоёр микрон хооронд байршил нарийвчлалыг хадгалж, голчлон шилжих үзэгдэлгүй байх боломжийг олгодог.

Чакийн төрлүүд, бэхлэлтийн нарийвчлал, турретийн индексжилтийн нарийвчлал

Үйлдвэрлэлийн үйл явцад тулгуур болох ажлын барих системийн үндэс нь тусгай даалгавруудыг гүйцэтгэх зориулалттай хязгаарлагч угалзуудад оршдог. Жишээ нь, гидравлик гурван цооронтой загварууд 800-1200 psi хүртэлх боолтын хүч үүсгэдэг бөгөөд машинд боловсруулах үед хэцүү хэлбэртэй хиймэл деталиудыг надтай барихад тохиромжтой байдаг. Харин шилжүүрийн хязгаарлагч угалзууд нь дугуй материал ашиглах үед нийт заагчийн хазайлт 0.003 мм-ээс бага байх зэрэг их нарийвчлалыг хангана. Зарим дэвшилтэт боолтын системүүд одоогоор ачааллыг тасралтгүй хянах зориулалттай деформацийн гажууртай ирж байдаг. Эдгээр ухаалаг системүүд нь боловсруулж буй материалд аюулгүй гэж тооцогдох хэмжээнээс доош хүч илэрвэл автоматаар машиныг зогсоодог. Цамхагт суурилуулсан хэрэгслийн солигчид маш хурдан ажилладаг бөгөөд хэрэгслээ хамгийн багадаа дөрөвний нэг секундын дотор солино. Механик бүтэц нь индексийн нарийвчлалыг ойролцоогоор 3 нуман секунд хүртэл хадгалах анти-баклэш муруйн хөдөлгүүрүүдийг агуулдаг. Шугаман энкодерүүд нь байршилд +0.0005 инч (ойролцоогоор 0.0127 мм) нарийвчлалтай хэмжиж чадах тул байршилтын нарийвчлал илүү сайжирдаг. Энэ түвшний нарийвчлал нь хэмжээсийн тогтвортой байдал хамгийн чухал байдаг үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд онцгой чухал болдог. Үйлдвэрлэгчид цамхгийн хатуу байдлын шаардлагыг шалгахдаа ISO 10791-7 стандартыг ашигладаг бөгөөд 500 Ньютоноос илүү том хүчтэй хэтрэх үед ч буулт 5 микрометрээс доош байх ёстойг хангана.

Цахим хяналтын ажлын урсгал: CAD-аас CNC эргэлтийн машин хүртэлх гүйцэтгэл

G-кодын үүсгэлт, хэрэгсэлийн замын симуляци болон машин тус бүрийн дараах боловсруулалт

Ихэнх үйлдвэрлэл нь инженерүүд деталуудын хэлбэрүүдийг зурж, хавтгай зураг эсвэл бүрэн гурван хэмжээст загваруудад нарийвчилсан хэмжээсүүдийг тохируулах CAD програмууд дээр дэлгэц дээр эхэлдэг. Эдгээр загварууд бэлэн болсны дараа CAM программ нь машинууд дагаж мөрдөх заавар, өөрөөр хэлбэл G-code код болгон хөрвүүлэх үүрэг гүйцэтгэнэ. Энэ нь тоног төхөөрөмжид огтлогчийн хэрэгслүүдийг ямар хурдтайгаар, хаана шилжих, ямар хэрэгслүүдийг солих цагийг, гэх мэт нарийн зааварчилгааг өгдөг. Гэхдээ бодитоор машин ажиллуулахаас өмнө ухаалаг симуляцийн програм нь бүхнийг виртуальгаар шалгадаг. Энэ нь материал их хэмжээгээр хэт их авчихах, буруу хэсгийг огтлох зэрэг боломжит асуудлуудыг илрүүлж, материалын алдагдлыг бууруулах, илүү өртөг ихтэй машин зогсох үзэгдлийг урьдчилан сэргийлэх замаар цаг хэмнэдэг. Дараа нь тусгайлан зохиогдсон пост процессорууд тухайн CNC машинуудын онцлог тохиргоотой (жишээ нь: хэрэгслүүд багананд хэрхэн байрласан, зөрүүний байршил, хөдөлгөөний хязгаар, түүнтэй адил төвөгтэй хэсгүүдийн хувьд ч төхөөрөмжийн удирдлагын системд командуудыг ямар байдлаар форматлах шаардлагатай) сайн ажиллахуйц кодыг тохируулах эцсийн шатанд ордог. Эдгээр бүх алхмуудыг хамтатган нэгэн зэрэг ажиллуулах нь хүний гаргах алдааны улмаас гарч болох дутагдалт, доголдлыг багасгаж, шинэ загваруудыг хурдан зөв гаргах боломжийг бий болгох ба жижиг эргэх хэсгүүдийг оруулаад л хамгийн эхний гаргасан деталь тодорхойлолттойг бүрэн харгалзахыг баталгаажуулдаг.

Цэг хүртэлх CNC эргэлтийн процесс: Тохируулга, машинд оруулах болон шалгалт

Дэлгэцийн тэглэлт, хэрэгслийн зөрүү бүртгэх болон явцад чанарын шалгалт

Нарийн нарийвчлалыг зөв тохируулах нь зөв бэлтгэлийн ажлаас эхэлдэг. Техникчид эхлээд боловсруулалтын тэг цэгийг тогтоох шаардлагатай – энэ нь бүх машинд боловсруулах үйлдлийн тулгуур цэг болно. Мөн дэлгэц дээр үзүүлсэн зүйл машинийн талбайд үнэхээр явагдаж буй үйл явдлын адил байхын тулд тэд засварын хэрэгслүүдийн зөрүүг шалгаж, тохируулна. Бүх зүйл ажиллах үед баривчийн гадаргуу хэр жигд байгаа, хэмжээсүүд хязгаар дотор байгаа эсэх, халуун их хуримтлагдах нь деталь баяжуулахыг хүсээгүйгээр өргөсөж байгаа эсэх гэх мэт зүйлсийг хянах өөрсдийн гэсэн мэдрэгчүүд ашигладаг. Эдгээр мэдрэгчид ажил дуусахаас өмнө лавлагаа авах орондоо ажил явагдаж байх үедээ засварын арга хэмжээ авах боломжийг олгодог. Үйлдвэрлэлийн явцад голомтлох үед систем геометрийг шалгаж бүх зүйл зөв байрласан эсэхийг итгэлтэй болгодог. Хэрэгсэл халснаар бага зэрэг сунаж, түүнд нөхөн олгох зориулалтын компенсац бас байдаг. Мөн чипний ачааллыг хянах нь асуудал болохоос өмнө хэрэгслийн элэгдлийн тэмдгийг илрүүлэхэд тусалдаг. Эдгээр бүх шалгалтууд нийлж чанарын хяналтын ажиллагааг бүрмөсөн өөрчилдөг. Хуучин арга барилаас ялгаатай нь, эхлээд хийгдсэн деталиудыг мөн чигээр нь шалгаж байсан бол одоо үйлдвэрлэлийн туршид тасралтгүй хяналт тавьдаг болсон. Энэ арга зам нь 0.005 мм-ийн ойролцоо нарийвчлалыг хадгалж, хуучин арга замтай харьцуулахад хаягдал материал багасгадаг.

Түгээмэл асуулт

CNC шилжүүлэх үйлдэл ѣ хэрэгтэй вэ?
CNC эргэлт нь эргэх деталь дээр хяналттай огтлогчийн хэрэгслээр материалыг авч, шаардлагатай хэмжээст болгох нарийвчлалын машиндажийн процес юм.

Огтлох хүч CNC эргэлтийн процессийг яаж нөлөөлөх вэ?
Огтлох хүч нь халуун үүсгэж, хэрэгслээр элэгдэл үүсгэдэг бөгөөд температурын хяналт, хэрэгслийн амьдрал, машиндсан деталийн хэмжээний нарийвчлалд нөлөөлдөг. Эдгээр хүчийг зөв удирдах нь үр дүнтэй, чанартай машиндахад маш чухал.

Яагаад G-code CNC машиндажид чухал вэ?
G-code нь хөдөлгөөн, хурд, хэрэгслийн солилт гэх мэт үйлдлүүдийг гүйцэтгэхийн тулд CNC машинууд дагаж мөрдөх зааврыг өгдөг бөгөөд CAD загваруудаас загварыг нарийвчлалтай хуулбарлах боломжийг олгодог.

Spindle (эргэлтийн тэнхлэг) CNC эргэлтэнд ямар үүрэгтэй вэ?
Spindle нь CNC эргэлтийн үед шуудран чухал бөгөөд эргэлтийн механизм болох ба деталийг барьж, эргүүлдэг. Үр дүнтэй ажиллагааны тулд түүнд нарийвчлал, чадал, температурын тогтвортой байдал шаардлагатай.

CNC эргэлтэнд sensor (мэдрэгч) ямар үүрэгтэй вэ?
Датчикууд нь гадаргуугийн жигд байдлыг, хэмжээний нарийвчлал, дулаан үүсэх зэрэг олон төрлийн параметрийг хянах бөгөөд үйлдвэрлэлийн явцад бодит цагт тохируулга хийх, чанарыг тасралтгүй хянаж байх боломжийг олгоно.