Ingineria cu Precizie, Centrale de Rotație cu O Ridicată Rigidoitate Asigură O Accuratețe Fără Concurență

Proiectare Structurală Ortogonală pentru o Stabilitate Fără Compromis

În zilele noastre, în fabricarea modernă, centralele de tornare pe care le folosim trebuie să fie foarte rezistente și stabilizate. Aici vine în discuție designul structural ortogonal. Acesta aranjează componente importante ale mașinii într-un mod special. Această aranjament face ca mașina să formeze o structură autoportantă. E ca și cum construiești o casă foarte solidă. Această structură este excelentă la rezisterea stresului de torsiune, care e ca un forță de rostogolire, și contribuie, de asemenea, la oprirea deformărilor termice, care pot apărea când mașina se încălzește. Modul geometric în care aceste componente sunt dispuse este extrem de inteligent. Oprie vibrațiile armonice să se răspândească prin mașină. Și chiar cu această structură puternică, accesul și configurarea instrumentelor complexe rămâne ușoară. Baza monolitică a mașinii, care e ca o singură bucată mare solidă, lucrează împreună cu căile precis uscate. Ele pot absorbi forțele de tăiere, indiferent dacă faci tăieri grele pentru a umple materialul rapid sau finisaje delicate pentru a-l face să arate perfect. Deci, indiferent ce fel de tăiere efectuezi, mașina poate să funcționeze în mod constant bine.

Dual - Motor Direcțional B - Axă cu Poziționare Optică

Deja că am văzut cât de importantă este structura pentru stabilitate, să vorbim despre o altă caracteristică interesantă a tehnologiei avansate de rotație: axa B cu motor direcțional dual și poziționare optică. Acest lucru se referă la sporirea preciziei operațiunilor de rotație. Au integrat actuatori rotaționali cu motor direct, care sunt ca motoare foarte rapide și precise, cu encoderi optici de înaltă rezoluție. Acești encoderi sunt ca unelte foarte precise de măsurare. Această combinație elimină jocul din transmisie, cunoscut sub numele de backlash, și histerizația lanțului de transmisie, care pot provoca inexactități. Cu această configurație, mașina poate schimba unghiurile de tăiere în timp real, fiind precisă până la nivelul unei secunde de arc. Acesta este un grad extrem de mare de precizie! Tehnologia cu motor direct poate răspunde la moment imediat. Astfel, poate schimba rapid orientarea unghiului instrumentului fără a compromite finisajul suprafeței materialelor. Și când aceasta este combinată cu algoritmi avansați de compensare termică, mașina poate menține poziționarea sa precisă în interiorul unui interval de 2 microni, chiar dacă funcționează pe perioade lungi.

Tehnologia Motorului Liniar pentru Mișcare Fără Uscare

Am discutat despre designul structural și poziționarea pe axa B, dar ce se întâmplă cu modul în care mașina se mișcă? În centrele de tornat ale următoarei generații, sistemele tradiționale de șurub cu biluțe și sistemul cu dinți au fost înlocuite de tehnologia motorului liniar. Acesta este un schimb major. Motoarele liniare funcționează fără ca nicio parte mecanică să se atingă. E ca și cum mașina se mișcă pe aer. Deoarece nu există componente de cuplare mecanică, nu există nici variabile de deformare elastică. Acest lucru înseamnă că mașina poate urma traiectoria prevăzută mult mai precis. Accelerarea electromagnetică directă a acestor motoare este foarte rapidă. Mașina poate să se miște la rate de deplasare de peste 60 m/min, ceea ce este foarte repede, și totuși să mențină repetabilitatea poziționării sub 1 micron. Acest lucru este foarte util când se prelucră materiale foarte dure sau când este necesar să se realizeze forme complexe care necesită ca mașina să schimbe direcția instantaneu.

Sisteme de Fusuri Hidrodinamice pentru O Amortizare Superioară

Acum, să vedem cum funcționează fusul centrului de tornat. Tehnologia avansată a șerpuitorilor hidrostatici schimbă cu adevărat lucrurile. Aceasta utilizează un sistem de lubrificare cu film continuu de ulei. E ca și cum fusul plutește pe o strată de ulei. Această interfață fluidă presurizată are caracteristici de amortizare excelente. Poate reduce vibrațiile de strigăt cu până la 80% față de sistemele tradiționale cu șerpi rotoare. Fluxul constant de ulei ajută, de asemenea, la menținerea temperaturii stabile. Poate să mențină temperatura în interiorul de 0.5°C, indiferent de cât de repede se rotește fusul. Acest lucru este foarte important atunci când lucrăm cu aliaje sensibile la temperatură. Datorită acestui fapt, operatorii pot să-și piardă instrumentele mai mult timp, iar rugositatea suprafeței materialelor pe care le machetează devine mult mai bună. Se poate obține o valoare de rugositate a suprafeței de Ra < 0.2μm, ceea ce este foarte neted, deoarece armonicele de vibrație în frecvențe ridicate au dispărut.

Gestionarea Stabilității Terice în Machinare de Precizie

Am văzut cum diferite părți ale centrelor de tornat lucrează pentru a îmbunătăți precizia, dar unul dintre problemele mari în machinare de precizie este dilatarea termică. Acolo vine gestionarea stabilității terice. Aceste mașini avansate au rețele de compensare termică foarte inteligente. Ele au senzori incorporați pe întreaga structură a mașinii. Acești senzori pot detecta gradienti de temperatură cu o rezoluție de 0.1°C. Ei trimit această dată în timp real algoritmilor de corecție adaptivă. Acești algoritmi sunt ca creierul mașinii. Ei pot ajusta automat pozițiile axelor și deranjările unghiulare ale unzilor pentru a compena orice creștere termică. Acest lucru înseamnă că indiferent cât de mult se schimbă temperatura ambientală, mașina poate menține acuratețea dimensională în interiorul unui interval de 3 microni. Deci, puteți obține o calitate consistentă a pieselor pe parcursul diferitelor tururi de producție, și nu trebuie să ajustați manual mașina de fiecare dată.

Îmbunătățirea Fiabilității Procesului Prin Optimizarea Rigiderității

Să rezumăm totul, când combinați întărirea structurală puternică și tehnologiile avansate de propulsie, obțineți o platformă de machetare extrem de stabilă. Măsurătorile de rigiditate dinamică arată că aceste centre de tornat avansate sunt cu 40% mai bune în rezistenta la vibrații față de cele vechi. Acest lucru este foarte important. Înseamnă că puteți fabrica componente cu pereți subțiri cu toleranțe mult mai strânse. Abilitatea mașinii de a reducere vibrațiile înseamnă de asemenea că puteți elimina materialul mai agresiv, ceea ce accelerează procesul, menținând în același timp calitatea finisajului de suprafață ridicată. Deci, puteți să reduceți timpul necesar pentru a fabrica o piesă fără a pierde precizia. Și deoarece sistemul este atât de stabil, puteți chiar să machetați suprafețe discontinue și piese asimetrice, care sunt foarte dificil de machetat cu echipamentele convenționale.