Dom / Aktualności / Wiadomości branżowe / Bramowe centra obróbcze CNC z napędem pasowym: jak układ napędowy decyduje o wydajności

Bramowe centra obróbcze CNC z napędem pasowym: jak układ napędowy decyduje o wydajności

Centra obróbcze bramowe / układ napędowy

Bramowe centra obróbcze CNC z napędem pasowym: o czym tak naprawdę decyduje układ napędowy

Redukcja pasa na suwnicy to decyzja dotycząca momentu obrotowego i bezwładności, a nie drogi na skróty. Oto, jak zmienia to dokładność, konserwację i sposób wybierania maszyny do pracy z dużymi częściami.

Krótka odpowiedź: redukcja paska to strategia dotycząca momentu obrotowego

Kiedy konstruktor umieszcza pasek pomiędzy serwomechanizmem a śrubą kulową osi suwnicy, pierwszą przyczyną jest zazwyczaj zwiększenie momentu obrotowego, a nie oszczędność kosztów. Serwo napędzające ciężką szynę poprzeczną musi bezpośrednio dostarczać siłę cięcia i bezwładność wszystkiego, co się porusza. Dodaj redukcję dwa do jednego lub trzy do jednego, a silnik widzi mniej więcej połowę lub jedną trzecią odbitego obciążenia podczas szybszych skrętów, gdzie działa wydajniej.

Na hali produkcyjnej pojawiają się trzy konsekwencje:

Mniejszy i lżejszy serwomechanizm może zapewnić taki sam ciąg, co zmniejsza masę, którą sama oś musi przyspieszyć.
Niższe zapotrzebowanie na moment obrotowy powoduje mniejsze nagrzewanie się łożysk wzdłużnych podczas długich, ciągłych cięć.
Zgodność wchodzi do systemu, więc sztywność dynamiczna zależy teraz od szerokości paska, profilu zębów i napięcia.

Sprawa jest prosta: większy margines momentu obrotowego, nieco mniejsza sztywność i jeden materiał eksploatacyjny, który należy prawidłowo naprężyć i wymienić zgodnie z harmonogramem. Na suwnicy z trzy- lub czterometrową belką, gdzie ruchoma szyna i siłownik dominują w przypadku obciążenia, rozwiązanie to zwykle faworyzuje taśmę.

Cztery opcje napędu i miejsce, w którym znajduje się redukcja paska

Wybór napędu na suwnicy rzadko jest decyzją podejmowaną pojedynczo. Osie o dużym przesuwie, szyna poprzeczna i siłownik mogą stosować inne rozwiązania, a jedna maszyna może je mieszać.

Konfiguracje napędów stosowane w bramowych centrach obróbczych CNC; liczby opisują typowe zachowanie, a ostateczny wybór zależy od długości osi, ruchomej masy i rozmiaru serwomechanizmu.
Konfiguracja napędu	Typowe zastosowanie suwnicy	Mocne strony	Co obejrzeć
Śruba kulowa sprzężona bezpośrednio	Poprzeczka, baran, krótkie osie	Wysoka sztywność, niewiele części zużywalnych	Duże serwo do długich skoków, nagrzewania śrubowego i ograniczeń prędkości krytycznych
Śruba kulowa ze zredukowanym paskiem	Osie X i Y, średni i długi przesuw	Powielanie momentu obrotowego, mniejsze serwo, separacja termiczna	Naciąg i wyosiowanie, okresowa wymiana paska
Zębatka i zębnik spiralny	Bardzo długi skok, ciężkie belki	Prawie nieograniczona podróż, duży ciąg	Ustawienie napięcia wstępnego, smarowanie, zużycie przekładni na przestrzeni lat
Silnik liniowy	Specjalne o dużej prędkości lub wysokiej dokładności	Brak kontaktu mechanicznego, bardzo duże przyspieszenie	Koszt, chłodzenie, wrażliwość na wióry i kurz

Czytaj tabelę, mając na uwadze obrabiany przedmiot, a nie preferując jedną technologię. Płyta formy wymagająca lustrzanej powierzchni zapewnia sztywność i stabilność termiczną. Aluminiowa część konstrukcyjna z setkami otworów nagradza przyspieszenie i szybkie pozycjonowanie. Ciężka stalowa konstrukcja zapewnia margines ciągu i tłumienie. Śruby kulowe ze zmniejszoną ilością paska mieszczą się pośrodku tego zakresu i pozostają najczęstszą odpowiedzią w przypadku osi suwnicowych o skoku od około dwóch do pięciu metrów.

Struktura jest na pierwszym miejscu: pasek nie może naprawić miękkiej maszyny

Żaden układ napędowy nie kompensuje uginania się ramy pod nacięciem. Sztywność suwnicy wynika z łoża, kolumn, szyny poprzecznej i prowadzenia siłownika; pas przenosi tylko to, co konstrukcja jest w stanie wchłonąć. Dlatego warto wiedzieć, kto odlewa i obrabia podstawowe komponenty, a nie tylko kto montuje maszynę.

Firma Jiangsu Chuangjia Machinery, założona w 2000 roku w ramach grupy Nantong Zhongnan Intelligent Technology, działa w parku produkcyjnym o powierzchni około 100 000 metrów kwadratowych i zatrudnia ponad 380 pracowników, w tym 30 starszych inżynierów i 20 inżynierów badawczo-rozwojowych. Grupa prowadzi własną odlewnię, blacharnię i malarnię, a także instytut badawczy szlifierek i biuro projektowe CAD.

Odlewy produkowane na miejscu i obrabiane na miejscu mają tutaj znaczenie, ponieważ geometria łoża i powierzchni montażowych szyny jest ustalana przed montażem, a nie korygowana po dostawie. Tę samą zasadę omówiono w niniejszej nocie jak sztywne części podstawowe zapewniają dokładność obróbki .

Nazwy modeli w gamie suwnic już sygnalizują strukturę: DLM4027 z pionowo poruszającą się belką poprzeczną, ZNLM8030 w układzie dwukolumnowym i ZNLM4025 jako platforma do dużych obciążeń. Przykładem napędu pasowego jest ZNLM3023, w którym zastosowano przekładnię pasową na osiach podawania: dużą kopertę roboczą, ruchomą masę, która w przeciwnym razie wymagałaby zbyt dużych serwomechanizmów oraz silniki umieszczone w miejscu, w którym można je serwisować.

Oceniając maszynę tego typu, zapytaj o stosunek silnika do śruby, profil i szerokość paska oraz zalecany okres ponownego naprężenia. Te trzy liczby mówią więcej o codziennym zachowaniu niż szczytowa wartość szybkiego przesuwu.

Typ paska, napięcie i żywotność

Pasek jest najtańszą częścią układu napędowego i najczęstszą przyczyną dryftu. Większość konstruktorów używa krzywoliniowego profilu zęba w przekroju HTD lub AT, wymiarowanego według podziałki i szerokości. Liczba zębów na małym kole pasowym określa kąt opasania: za mało zębów i pasek ślizga się przy maksymalnym naciągu, za dużo i przełożenie staje się niepraktyczne.

Punkty kontrolne po pierwszym tygodniu produkcji

Napięcie mierzone raczej miernikiem niż wyczuciem, przy wartości określonej dla tej osi.
Wyrównanie kół pasowych w obu płaszczyznach, ponieważ niewielki błąd kątowy powoduje zużycie krawędzi paska i objawia się okresowym błędem raz na obrót.
Stan koła napinającego, jeśli jest zamontowane oraz czy jest kołnierzowe czy płaskie.
Rozciągnięcie początkowe, ponieważ większość pasków osiada w ciągu pierwszych stu godzin pracy.
Zanieczyszczenia spowodowane mgłą chłodziwa i drobnymi wiórami, które powodują ścieranie zębów paska.

Uwaga praktyczna: napęd pasowy nie usuwa luzu, przesuwa się tam, gdzie może pojawić się luz. Sprawdź blokadę koła pasowego silnika, następnie pasek, a następnie nakrętkę śruby, w tej kolejności, ilekroć maszyna zacznie tracić pozycję podczas cofania.

Dopasowanie napędu do obrabianego przedmiotu

Chuangjia wymienia szafir, motoryzację, nową energię i produkcję form wśród branż, które obsługują jej maszyny, a te cztery dziedziny w różny sposób obciążają suwnicę.

Szafir i inne twarde, kruche materiały bardziej cenią sztywność i płynność ruchu niż samą prędkość, ponieważ czynnikami ograniczającymi są odpryski na krawędziach i jakość powierzchni. Prace przy formowaniu nagradzają dokładność konturowania przy długich przejściach wykańczających. Części samochodowe i nowe części energetyczne są zwykle wykonane z aluminium, gdzie przyspieszenie, czas wymiany narzędzia i odprowadzanie wiórów mają największe znaczenie. Margines ciągu i tłumienie z ciężkiej stali i żeliwa to elementy, na których zarabia platforma bramowa o dużej wytrzymałości.

Cechy kątowe i powierzchnie trójwymiarowe, których nie można osiągnąć w trzech osiach, wymagają innej odpowiedzi. Pięcioosiowa suwnica, taka jak ZNLM2214, dodaje dwie osie obrotowe do tej samej platformy konstrukcyjnej, więc liniowy układ napędowy nadal musi być dobrany pod kątem dodatkowej masy i faktu, że końcówka narzędzia może znajdować się daleko od szyny.

We wszystkich czterech branżach obowiązuje jedna uwaga: należy przeprowadzić test akceptacyjny z danymi skrawania przypominającymi część produkcyjną, a nie z lekkim przejściem wykańczającym wybranym ze względu na czysty raport.

Lista kontrolna zamówień na maszyny bramowe z napędem pasowym

Przed zatwierdzeniem zamówienia zakupu należy uzyskać następujące informacje na piśmie. Te pytania są mało efektowne i decydują, czy maszyna nadal będzie tolerować tolerancję w trzecim roku.

Opis napędu „oś po osi”, w tym przełożenie paska, profil paska i liczba zębów koła pasowego.
Dane dotyczące pozycjonowania i powtarzalności na oś, z podanym standardem testowym i warunkami środowiskowymi.
Zalecany okres ponownego naprężenia, wartość naprężenia i typ miernika użytego do jego sprawdzenia.
Lista części zamiennych z terminami realizacji pasów, kół pasowych i łożysk wzdłużnych.
Informacje o sztywności łoża, kolumny i szyny poprzecznej lub przynajmniej o masie wyrzutu i gatunku materiału.
Protokół testu ciężkiego cięcia, który odzwierciedla szybkość usuwania materiału.

Uważaj na: specyfikacja paska podana jedynie jako marka i numer części, bez danych o przełożeniu i kole pasowym. Stosunek określa ciąg i rozdzielczość; sam numer części nie mówi nic o zachowaniu osi.

Dwie maszyny bramowe z identycznymi obwiedniami i identycznymi opcjami sterowania mogą zachowywać się jak różne maszyny, ponieważ jedna została określona wokół rzeczywistego przedmiotu obrabianego, a druga została określona w oparciu o cenę docelową.

Czego się trzymać

Osie napędzane paskiem w bramowym centrum obróbczym CNC to świadomy wybór inżynierów: zapewniają margines ciągu, pozwalają na zastosowanie mniejszych serwomechanizmów i chronią śrubę przed ciepłem silnika. W zamian maszyna wymaga prawidłowego napięcia, czystego środowiska pracy i harmonogramu konserwacji, którego ktoś faktycznie przestrzega.

Ocenić napęd wraz z konstrukcją. Zapytaj, kto odlewa łóżko, w jaki sposób obrobione są powierzchnie szyn i jaki okres ponownego naprężenia zaleca konstruktor. Konkretne odpowiedzi oznaczają, że pasek prawdopodobnie nie będzie częścią ograniczającą Twoją tolerancję; niejasne odpowiedzi oznaczają, że żadna konfiguracja dysku nie uratuje instalacji.

Jak wygląda dobro: konstruktor, który przy dostawie przekazał przełożenie paska, wartość naprężenia i odstęp czasu między ponownym naprężeniem, pokazał już, że oś została określona, a nie zmontowana z tego, co było na półce.