Præcisionsingeniørvidenskab, Højrigide Drejningscentre Garantere Uforlignelig Nøjagtighed

Ortogonal strukturel design til uforstyrret stabilitet

I dag, i moderne produktion, skal de skruemaskiner, vi bruger, være virkelig robuste og stabile. Her kommer den ortogonale strukturelle design ind i billedet. Den arrangerer de vigtige komponenter af maskinen på en særlig måde. Denne ordning lader maskinen danne en slags selvstændig støttestruktur. Det er ligesom at bygge et meget solidt hus. Denne ramme er dygtig til at modstå torsionsstress, som er en slags drejningskraft, og den hjælper også med at forhindre termisk deformation, som kan ske, når maskinen bliver varm. Måden, hvorpå disse dele er opsat geometrisk, er virkelig smart. Den forhindrer harmoniske vibrationer fra at sprede sig gennem maskinen. Og trods denne stærke struktur er det stadig nemt at få adgang til og opsætte kompleks værktøj. Maskinens monolithiske base, der ligner et stort fast stykke, samarbejder med de nøje polerede vejledninger. De kan absorbere skærevæsenerne, uanset om du udfører tung grovbearbejdning for at forme materialet hurtigt eller følsom slutbearbejdning for at gøre det perfekt. Så uanset hvilken type bearbejdning du udfører, kan maskinen udføre konsekvent godt.

Dobbelt - direkte driv B - akse med optisk positionering

Da vi allerede har set, hvor vigtig strukturen er for stabiliteit, lad os tale om en anden spændende funktion af den avancerede drejningsteknologi: den dual - direkte drivne B - akse med optisk positionering. Det handler alt sammen om at gøre drejningsoperationerne meget mere præcise. De har integreret direkte - drive rotary aktuatorer, som er ligesom super - hurtige og præcise motorer, med højoppløsnings optiske kodere. Disse kodere er ligesom meget præcise måleinstrumenter. Denne kombination eliminerer spil, som er når der er en lille smule spil i gearene, og gearkæde hysteresi, som kan forårsage nogle uakkuratheder. Med denne opsætning kan maskinen skifte skærningsvinklerne i realtid, og det er nøjagtigt ned til arksekund-præcision. Det er virkelig, virkelig præcist! Direkte - driv teknologien kan reagere på torsion umiddelbart. Så kan den hurtigt skifte værktøjets orientering uden at ødelægge overfladeafslutningen af materialet. Og når dette kombineres med avancerede termiske kompensationsalgoritmer, kan maskinen holde sin position nøjagtig inden for 2 mikroner, selv hvis den kører i lang tid.

Lineært motor teknologi til friktionfri bevægelse

Vi har behandlet den strukturelle design og B-aksen positionering, men hvad med hvordan maskinen bevæger sig? I de næste generationer frasenter er traditionelle kugleskruer og tandsystemer blevet erstattet af lineær motor teknologi. Dette er en stor ændring. De lineære motorer fungerer uden at nogen mekaniske dele rører hinanden. Det er som om maskinen bevæger sig på luft. Fordi der ikke er nogen mekaniske koblingskomponenter, er der ingen elastiske deformationsvariable. Dette betyder, at maskinen kan følge den forventede sti meget mere præcist. Den direkte elektromagnetiske acceleration af disse motorer er virkelig hurtig. Maskinen kan bevæge sig med overgangshastigheder på over 60 m/min, hvilket er virkelig hurtigt, og den kan stadig holde sin positionsgentagelighed under 1 mikron. Dette er virkelig nyttigt, når du bearbejder virkelig hårde materialer eller når du skal lave komplekse former, der kræver, at maskinen skifter retning i et øjeblik.

Hydrodynamiske spindelsystemer til fremragende dæmpning

Nu skal vi se på, hvordan spindlen i skæringscentret fungerer. Avanceret hydrostatisk lager teknologi ændrer virkelig tingene. Den bruger kontinuert oliefilm-lubrication. Det er som om spindlen svømmer på en olieplade. Denne trykregulerede væskegrænse har nogle fantastiske dæmpningsegenskaber. Den kan reducere rystelsesvibrationsproblemer med op til 80% i forhold til de gamle rullelagsystemer. Den konstante oliestrøm hjælper også med at holde temperaturen stabil. Den kan holde temperaturen inden for 0,5°C, uanset hvor hurtigt spindlen drejer. Dette er meget vigtigt, når man arbejder med alleier, der er følsomme overfor temperatur. På grund af dette kan operatørerne forvente, at deres værktøjer varer længere, og overflade-roughness af materialet, de bearbejder, bliver meget bedre. Man kan få en overflade-roughness-værdi på Ra < 0,2μm, hvilket er meget glad, fordi højfrekvens-vibration-harmonics er borte.

Termisk Stabilitetsstyring i Nøjagtig Maskering

Vi har set, hvordan forskellige dele af skærmecenteret arbejder for at forbedre nøjagtigheden, men et stort problem ved nøjagtig maskering er termisk udvidelse. Her kommer termisk stabilitsstyring ind i billedet. Disse avancerede maskiner har virkelig smarte termiske kompensationsnetværk. De har indlejret sensorer over hele maskinstrukturen. Disse sensorer kan registrere temperaturgradienter med en oppløsning på 0,1°C. De sender denne realtid-data til adaptive korrektionsalgoritmer. Disse algoritmer er ligesom maskinens hjerne. De kan automatisk justere aksepositioner og værktøjsoffset for at kompensere for eventuel termisk vækst. Dette betyder, at uanset hvor meget omgivelsernes temperatur ændrer sig, kan maskinen holde sin dimensionelle nøjagtighed inden for 3 mikroner. Således kan du få konstant kvalitet på dine dele igennem forskellige produceringsvagter, og du behøver ikke engang at justere maskinen manuelt hver gang.

Forbedret proceslighed gennem optimering af stivhed

For at samle det hele, når du kombinerer den stærke strukturelle forstærkning og de avancerede drivteknologier, får du en utrolig stabil bearbejdningsplatform. Dynamiske stivhedsmålinger viser, at disse avancerede skæreværktøjer er 40% bedre til at modstå vibrationer i forhold til de gamle. Dette er virkelig vigtigt. Det betyder, at du kan lave tyndvandrede komponenter med meget strammere tolerance. Maskinens evne til at dæmpe vibrationer betyder også, at du kan fjerne materiale mere aggressivt, hvilket hastiger processen, mens du stadig holder høj kvalitet på overfladeafslutningen. Således kan du reducere tiden det tager at lave et stykke uden at miste præcision. Og fordi systemet er så stabilt, kan du endda bearbejde diskontinuerte overflader og asymmetriske arbejdsstykker, som er meget svære at gøre med konventionel udstyr.