Šiame straipsnyje išsamiai palyginamas rutulinio sraigto ir linijiniu varikliu varomo apdirbimo centro veikimas pagal funkcinius principus, techninius parametrus ir taikymo pavyzdžius, parodant geresnį linijinio variklio našumą ir vystymosi tendencijas.
Universalus rutulinių varžtų naudojimas staklių pramonėje paskatino greitą staklių pramonės plėtrą, tačiau mechaninės pavaros apribojimai nesugebėjo susidoroti su vis didesnio greičio ir efektyvumo pjovimo raidos tendencija. Linijinis variklio tipas yra didelės spartos ir didelio efektyvumo perdavimo būdas, pagamintas pagal šios tendencijos poreikį, ypač greito staklių perdavimo plėtra pasiekė naują lygį.
Vokietija, būdama pažangių pasaulyje staklių pradininke, 1980-aisiais pradėjo greitųjų frezavimo ir tekinimo technologijų tyrimus ir plėtrą. 1993 m. Vokiečių kompanija „EXCELLO“ atidarė pirmąjį pasaulyje darbo stalo HSC-240 greitojo apdirbimo centrą, valdomą linijiniu varikliu. Staklės suklio maksimalus greitis yra 24 000 r / min., Didžiausias padavimo greitis - 60 n / min., O pagreitis - 1 g. Kai tiekimo greitis yra 20 m / min, kontūro tikslumas gali siekti 0,004 mm.
Japonija nuosekliai sukūrė horizontalius apdirbimo centrus, greitaeigius stakles, itin greitus nedidelio masto apdirbimo centrus, ypač tikslius veidrodžių apdirbimo stakles ir greitųjų formavimo stakles, naudojančias linijinius variklius. Nuo tada linijinių variklių naudojimas greitųjų CNC staklėse sparčiai išaugo. Per pastaruosius dešimt metų įvairios pramoninės pasaulio šalys daug investavo į daugelio greitųjų CNC staklėse, varomų linijiniais varikliais, mokslinius tyrimus ir plėtrą ir palaipsniui linkusios užimti tradicinę rutulinių varžtų rinką.
Linijinio variklio apdirbimo centras yra pritaikytas garsioms užsienio automobilių kompanijoms, tokioms kaip BMW ir „General Motors“. Vietiniuose „SAIC-GM“, „Dongfeng Citroen“, „Changhe Suzuki“, „Haima Automobile“ ir kt., Taip pat yra išsamių linijų taikymo pavyzdžių.
Rutulinių sraigtų pavaros apribojimai
Rutulinių strypų perdavimo principo analizės ir palyginimo problemos yra šios:
- "Linijinės pavaros režimas; besisukančio variklio + rutulinis varžtas" turi kelias elastines jungtis. Kai visa sistema juda dideliu greičiu, standumas sumažės, o elastinė deformacija padidins sistemos tvarką, o sistema bus tvirtesnė. Strypas yra sumažintas, o servo - mažesnis. Elastinė deformacija yra pagrindinė mechaninio rezonanso CNC staklėse priežastis.
- Tarpinės pavaros grandinės buvimas padidina judančio kūno inerciją, todėl poslinkis ir greičio reakcija tampa lėtesni.
- Tokie veiksniai kaip tarpo negyvoji zona, trintis, klaidų kaupimasis ir kt. Riboją tiekimo greitį ir pagreitį.
- Važiavimo stabilumas yra prastas, o triukšmas lengvai sukuria šilumą judant dideliu greičiu.
- Tikslumo išlaikymo laikas yra palyginti trumpas.
Linijinio variklio privalumai
Linijinis variklis realizuoja linijinį judėjimą judančia dalimi, ir jis turi šiuos pranašumus:
- Jėga tiesioginėje pavaroje yra bekontaktė transmisija, todėl nėra nusidėvėjimo, ilgas tarnavimo laikas, paprasta priežiūra.
- Didelis pavaros standumas, stabilus traukimas, tiesioginė pavara ir elastinės jungtys Sumažintas, patobulintas sistemos standumas ir didelis perdavimo efektas.
- Padėties nustatymo tikslumas ir pakartotinio padėties nustatymo tikslumas yra didelis, iki mikronų lygio, kuris yra 7-10 kartų didesnis nei servovariklio ir rutulinių varžtų pavaros pagreičio ir pakartotinio padėties nustatymo tikslumas.
Veikimo indekso palyginimas
Linijinių variklių charakteristikos yra šios:
- Greitas reagavimas. Paprastai tariant, mechaninės pavaros dalių dinaminis atsako laikas yra keliomis eilėmis didesnis nei elektrinių komponentų. Dėl atšaukimo ir atsako laiko pastovios sistemos, tokios kaip rutuliniai varžtai ir kitos mechaninės pavaros dalys. Labai pagerėja visos uždaros ciklo valdymo sistemos dinaminis atsakas.
- Struktūra yra paprasta, viena judanti dalis įgyvendina linijinį judėjimą. Tiesioginio pavaros jėga perduodama be kontakto, todėl nėra nusidėvėjimo, ilgas tarnavimo laikas ir paprasta priežiūra.
- Didelis pavaros tvirtumas, stabilus traukimas, tiesioginė pavara, sumažintos elastinės jungtys, pagerintas sistemos standumas ir didelis perdavimo efektas.
- Tikslumas ir pakartojamumas Padėties nustatymo tikslumas yra didelis (iki mikronų lygio), kuris yra 7-10 kartų didesnis nei servovariklio ir rutulinių varžtų pavaros pagreičio ir pakartotinio padėties nustatymo tikslumas.
- Didelis greitis ir didelis pagreitis. Maksimalus greitis gali siekti 90～180m / min, o maksimalus pagreitis gali siekti 10g.
- Kelionės programa nėra ribojama. Judančiojo važiavimo ilgį gali savavališkai pratęsti serijinio linijinio variklio statorius ant kreipiamojo bėgio, kurio rutulinis varžtas negali pasiekti. Paprasta struktūra, stabilus judėjimas, mažas triukšmas, maža judančių dalių trintis, mažas susidėvėjimas, ilgas tarnavimo laikas, saugumas ir patikimumas.
Apdirbimo efektyvumo palyginimas
Dabar yra pavyzdys, kai apdailai apdirbti variklio cilindro galvutės 8 ~ 11H7 vamzdžių angas. Atitinkamai naudojamas rutulinio sraigto apdirbimo centras A ir linijinis variklio apdirbimo centras B. Dviejų staklių parametrai parodyti 3 paveiksle.
| Prietaisas | Privalumai | Trūkumai |
|---|---|---|
| Rutulinio sraigto apdirbimo centras | Plačiai naudojamas, žinoma technologija | Ribotas greitis ir pagreitis, didesnė trintis, trumpesnis tarnavimo laikas |
| Linijinio variklio apdirbimo centras | Didelis greitis ir pagreitis, didelis tikslumas, ilgas tarnavimo laikas, mažesnė trintis | Didesnė pradinė kaina, sudėtingesnis valdymas |
Duomenys rodo, kad esant vienodam apdirbimo turiniui ir pjovimo parametrams, linijinio variklio apdirbimo centro ciklo laikas yra beveik 40% mažesnis nei rutulinių sraigtų apdirbimo centro. Didelio greičio tiekimas, kurį sukuria linijinė variklio pavara ir įrengta greitaeigė elektrinė ašis, labai pagerina pjovimo efektyvumą; tuo pačiu metu ypač didelis greitas linijinio variklio važiavimo greitis taip pat labai sumažina tuščiosios eigos laiką, ty linijinio variklio apdirbimo centro gamybos efektyvumas yra didesnis nei rutulio. Sraigtinio apdirbimo centro priežastis.
Jei gamybos linijos išdėstymui reikalinga proceso centralizacija, dažnas kartojimasis tuo pačiu apdorojimo turiniu, ilgas apdorojimo laikas ir erdvės smūgiai, mažos įrangos montavimo erdvė, didelis gamybos efektyvumas ir mažas personalas, šiais atvejais rekomenduojama apdoroti linijinius variklius tiesios linijos gamybos linijai formuoti; Jei proceso išdėstymas yra decentralizuotas, įrankio našumas negali atitikti greitaeigio apdirbimo, reikalingas stiprus pjovimas, o ruošinio prispaudimas ir perjungimas yra dažnas, gamybos linijai surinkti rekomenduojama naudoti rutulinių sraigtų apdirbimo centrą.
Linijinio variklio demonstracija
Apdirbimo tikslumo bandymas
Lygina du perdavimo režimus. Iš esmės tikslumo kontrolėje yra esminis skirtumas. Linijinio variklio padėties nustatymo tikslumą iš esmės galima kontroliuoti 0,003 mm tikslumu, o pakartojamumą - 0,001 mm atstumu ir išlaikyti ilgalaikį stabilumą; Ankstyvojoje stadijoje sraigtinė pavara iš esmės yra 0,005 mm, o tikslumas po vėlesnio nusidėvėjimo palaipsniui mažės iki maždaug 0,01 mm, tikslumas blogės ir blogės, todėl reikia dažnai prižiūrėti ir keisti.
Interpoliacijos apdorojimas pramonėje paprastai naudojamas apvalumų skirtumams palyginti. Linijiniai variklio apdirbimo centrai ir rutulinių sraigtų apdirbimo centrai naudojami interpoliuoti ir frezuoti 50 mm skylutes. Apdorojama sraigtinės pavaros įranga, dantyta mikroskopinė forma, o apvalumas yra palyginti didelis, o skylės, kurią apdoroja linijinė variklio pavara, forma iš esmės palaiko gana sklandų perėjimą. Apvalumo rezultatai yra: 13,4 μm rutulinių sraigtų apdirbimo centre (žr. 4 pav.) Ir 3,1 μm tiesinio variklio apdirbimo centre (žr. 5 paveikslą).
Galima pastebėti, kad apdorojant apskritą interpoliaciją, skylės, kurią apdoroja tiesinis variklio apdirbimo centras, apvalumas yra daug geresnis nei rutulinio sraigto centro, ir jis labiau tinka kreivės ir paviršiaus savybėms, kurioms reikalingas didelis apdirbimo tikslumas, pvz. kaip didelio tikslumo pelėsių apdorojimas.
Aukščiau pateiktas yra linijinio variklio greitaeigio apdirbimo centro ir tradicinio ritininio sraigtinio mechaninio suklio mechaninio apdirbimo centro palyginimas, remiantis darbo principu ir eksperimentinės patikros rezultatais. Galutinę paraišką reikia derinti su savo produktu, procesu, techniniais reikalavimais ir investicijų koncepcijomis.
Sraigtinės pavaros sistemos su aliuminio profiliais Bet kokių mechaninių ir automatizavimo sistemų procesų vyksmas užtikrinamas progresyviais sukamaisiais ir linijiniais judesiais. Diržinės pavaros sistemos judesys sistemos ašimis vyksta tolygiai ir stabiliai. Dirbant bet kokiomis apkrovomis ir greičiais išlaikomos tolerancijos. Atraminės konstrukcijos velenai gaminamos iš grūdinto plieno. Guolių paviršiai padengti veltinio dangalais ir apsauginėmis rankovėmis. Guolių sistemos ir aliuminio profilio rėmai leidžia realizuoti praktinius sprendimus ir išvengti nereikalingų sistemos apkrovų. Paviršinių profilių kanalų struktūra užtikrina lengvą bet kokių papildomų dalių integravimą bei palengvina reguliavimą. Siūlomų linijinių sistemų populiarumą apsprendžia tai, kad jos pagaminamos per labai trumpą laiką ir sąlyginai nedidelėmis išlaidomis.
tags: #sraigtines #pavaros #linijinis #greitis