Τα δομικά χαρακτηριστικά των κέντρων κατεργασίας υψηλής απόδοσης

Η διαφορά μεταξύ κέντρων μηχανικής κατεργασίας υψηλής απόδοσης και κέντρων κατεργασίας υψηλής ταχύτητας έγκειται στο γεγονός ότι όχι μόνο διαθέτουν περιστρεφόμενο άξονα υψηλής ταχύτητας, αλλά σχεδιάζουν επίσης οδηγούς γραμμικής κίνησης υψηλής ακρίβειας, κινητήρες ατράκτου υψηλής ισχύος, ρουλεμάν ατράκτου ακριβείας. σφαιρικές βίδες, υψηλής απόδοσης σερβοκινητήρες και προηγμένα συστήματα CNC. Ως εκ τούτου, το κέντρο κατεργασίας μπορεί να επεξεργαστεί εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας με υψηλή απόδοση, βελτιώνοντας σημαντικά την ανταγωνιστικότητα της αγοράς.
1. Ράγα οδηγού γραμμικής κίνησης
Η ταχύτητα και η ακρίβεια της αξονικής κίνησης του κέντρου κατεργασίας είναι καθοριστικής σημασίας για την επίτευξη κοπής υψηλής ταχύτητας. Ο συντελεστής τριβής μιας ράγας οδήγησης γραμμικής κίνησης είναι μόνο το 1/20 του συντελεστή τριβής μιας κανονικής τετράγωνης ράγας οδήγησης. Λόγω του γεγονότος ότι η περιοχή επαφής μεταξύ των κυλίνδρων της ράγας οδήγησης γραμμικής κίνησης και της ράγας οδήγησης είναι πολύ μικρότερη από αυτή της τετράγωνης ράγας οδήγησης, η κατανάλωση ισχύος μειώνεται επίσης στο 1/20 αυτής της τετράγωνης ράγας οδήγησης, και μπορεί να διατηρήσει ελάχιστη φθορά για μεγάλο χρονικό διάστημα, βελτιώνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής της ράγας οδήγησης. Η ράγα οδήγησης γραμμικής κίνησης ακριβείας έχει σβησμένη σκληρότητα HRC58-62, η οποία αλέθεται με μύλο ακριβείας. Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες τετράγωνες ράγες οδήγησης, έχει τουλάχιστον μία ράγα οδηγού σε σχήμα V. Λόγω της απλής δομής των δύο γραμμικών σιδηροτροχιών οδηγών, είναι εύκολο να επεξεργαστείτε, να συναρμολογήσετε, να μετρήσετε και να επιλέξετε την κατάλληλη διάμετρο κυλίνδρου. Η ράγα οδήγησης γραμμικής κίνησης έχει υψηλή ακαμψία και δεν υπάρχει κενό μεταξύ αυτής και του πάγκου εργασίας, επομένως σπάνια προκαλεί κραδασμούς και μπορεί να επεξεργαστεί εξαρτήματα με χαμηλή τραχύτητα επιφάνειας, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
2. Σφαίρα ακριβείας
Η διάμετρος και το βήμα της σφαιρικής βίδας εργαλειομηχανών επηρεάζουν άμεσα την ακρίβεια των κατεργασμένων εξαρτημάτων, ειδικά σε συνθήκες κοπής του ρυθμού τροφοδοσίας. Τα κέντρα κατεργασίας υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιούν οδηγούς γραμμικής κίνησης επιλέγουν σφαιρικές βίδες μονής κεφαλής με μικρή διάμετρο και λεπτό βήμα. Μερικοί χρησιμοποιούν επίσης βίδες πολλαπλών κεφαλών με χοντρό βήμα. Γενικά, υιοθετείται ένα σχέδιο μετάδοσης που χρησιμοποιεί σερβοκινητήρες για την κίνηση σφαιρικών βιδών. Ωστόσο, κατά τη λειτουργία του σφαιρικού κοχλία, η φορά του άξονα περιστροφής του στοιχείου κύλισης αλλάζει όταν αυτό κινείται με σπειροειδή κίνηση, με αποτέλεσμα τη γυροσκοπική κίνηση. Όταν η γυροσκοπική ροπή στην κίνηση υπερβεί τη δύναμη τριβής μεταξύ του σώματος της μπάλας και του κυλιόμενου κυλίνδρου, το κυλιόμενο σώμα θα γλιστρήσει, προκαλώντας σοβαρή τριβή και αυξάνοντας τη θερμοκρασία της βίδας. Ταυτόχρονα, οι κραδασμοί και ο θόρυβος αυξάνονται, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της βίδας και μειώνοντας την ποιότητα μετάδοσης της σφαιρικής βίδας. Ένας νέος τύπος κοχλία κύλισης υψηλής απόδοσης, πλανητικός κοχλίας κυλίνδρου, έχει αναπτυχθεί για την αποτελεσματική επίλυση των παραπάνω τεχνικών προβλημάτων. Με τη συνεχή ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, υπό συνθήκες εξαιρετικά υψηλής τροφοδοσίας, η επιτάχυνση του πάγκου εργασίας θα φτάσει πάνω από 3 g, επομένως η δύναμη αδράνειας των κινούμενων μερών είναι επίσης αρκετά μεγάλη. Κατά το σχεδιασμό του μηχανικού μέρους, πρέπει να καταβληθούν προσπάθειες για τη μείωση της μάζας των κινούμενων μερών και της περιστροφικής αδράνειας των περιστρεφόμενων μερών, βελτιώνοντας περαιτέρω την ακαμψία, την ευαισθησία και την ακρίβεια του συστήματος τροφοδοσίας.
3. Κινητήρας άξονα εργαλειομηχανών υψηλής ισχύος
Μεταξύ των πολλών παραγόντων που επηρεάζουν την επιλογή της ισχύος κινητήρα του άξονα εργαλειομηχανής, οι πιο σημαντικοί είναι η κωνικότητα του άξονα, η ποσότητα κοπής (ρυθμός κοπής) που επιλέγεται κατά τη μηχανική κατεργασία, το μέγεθος εξαρτήματος και το μέγεθος εργαλείου. Η επιλογή ενός μεγάλου κωνικού άξονα μπορεί να εκτελέσει κοπή υψηλής ισχύος, αλλά μερικές φορές, προκειμένου να επιταχυνθεί και να επιβραδυνθεί γρήγορα, ένας κινητήρας υψηλής ισχύος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την οδήγηση ενός μικρού κωνικού άξονα. Για κατεργασία με υψηλό ρυθμό κοπής, είναι απαραίτητο να επιλέξετε έναν μεγάλο κωνικό άξονα και έναν κινητήρα ατράκτου εργαλειομηχανών υψηλής ισχύος. Το υλικό των εξαρτημάτων έχει μικρή επίδραση στην επιλογή της ισχύος του κινητήρα του άξονα της εργαλειομηχανής. Για παράδειγμα, για σφυρηλάτηση και χύτευση, δεν απαιτείται κοπή υψηλής ισχύος. Ωστόσο, όταν επιλέγετε να επεξεργαστείτε σε υψηλές ταχύτητες στον άξονα εργαλειομηχανής, πρέπει να επιλέξετε έναν κινητήρα υψηλής ισχύος. Ο λόγος για τον οποίο ο κινητήρας υψηλής ισχύος είναι επίσης απαραίτητος για την κατεργασία μεγάλων εξαρτημάτων είναι επειδή απαιτεί τη χρήση εργαλείων κοπής μεγάλης διαμέτρου.
4. Ρουλεμάν ατράκτου
Ο τύπος και η κλίμακα των εδράνων ατράκτου πρέπει να πληρούν τις συνθήκες χρήσης. Τα μεγάλα ρουλεμάν μπορούν να παρέχουν υψηλή αντοχή και ακαμψία. Ωστόσο, τα ρουλεμάν μεγάλου μεγέθους έχουν δύο μειονεκτήματα:
1) Λόγω της μεγάλης μάζας των μεγάλων ρουλεμάν και της μεγάλης επιφάνειας επαφής μεταξύ των ρουλεμάν, δημιουργείται μεγάλη ποσότητα θερμότητας σε υψηλές ταχύτητες ατράκτου. Η παρατεταμένη έκθεση σε μεγάλη ποσότητα θερμότητας μπορεί να προκαλέσει αύξηση του μεγέθους του άξονα, επηρεάζοντας την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας.
Ένας άξονας υψηλής ποιότητας απαιτεί κινητήρα υψηλής ισχύος για να τον κινήσει. Αν και ο εσωτερικός δακτύλιος του ρουλεμάν ψύχεται με λιπαντικό λάδι, τα μεγάλα ρουλεμάν αυξάνουν την ικανότητα φορτίου και την περιστροφική τους αδράνεια σε υψηλές ταχύτητες, με αποτέλεσμα την αύξηση της απαιτούμενης ισχύος. Ειδικά όταν η ταχύτητα του άξονα αυξάνεται, η κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται. Αλλά δεν καταναλώνεται όλη η ισχύς στην κοπή. Για παράδειγμα, ένας άξονας με ισχύ 40 ίππων μπορεί να έχει μόνο 15-20 ίππους ισχύος στην κεφαλή κοπής, ενώ το υπόλοιπο χρησιμοποιείται για την περιστροφή του άξονα. Για έναν άξονα υψηλής ισχύος, μπορεί να ασκήσει όσο το δυνατόν περισσότερη ισχύ στο τεμάχιο εργασίας κοπής και μπορεί να οδηγήσει τον άξονα με την υψηλότερη ταχύτητα με πολύ μικρή ισχύ. Η ισχύς που εφαρμόζεται στον άξονα μπορεί να υπολογιστεί με βάση τη μέγιστη ταχύτητα περιστροφής του άξονα υπό συνθήκες χωρίς φορτίο για να προσδιοριστεί η ισχύς που καταναλώνει η εργαλειομηχανή. Λόγω της κοπής σε υψηλές ταχύτητες, το τσοκ και το εργαλείο δημιουργούν ακτινική απόκλιση και μη ομόκεντρο υπό τη δράση των δυνάμεων κοπής, με αποτέλεσμα αυξημένες πρόσθετες δυνάμεις ή μη ισορροπημένες φυγόκεντρες δυνάμεις.
2) Η χρήση πολλαπλών σειρών ρουλεμάν μικρής διαμέτρου δεν επηρεάζει την ακαμψία του άξονα και είναι επίσης αρκετά ευεργετική για την προφόρτιση των ρουλεμάν ατράκτου. Το φορτίο προφόρτισης στα ρουλεμάν αναφέρεται συνήθως στην πίεση που ασκεί ο άξονας στα ρουλεμάν υπό στατικές συνθήκες. Γενικά, τα φορτία προφόρτισης χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της ακαμψίας του άξονα και την αύξηση της ικανότητας κοπής. Ωστόσο, λόγω της αύξησης της πίεσης που ασκείται στα ρουλεμάν, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται, η οποία επίσης επιταχύνει τη φθορά των ρουλεμάν. Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση κοπής του κοπτικού εργαλείου και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του, ασκείται εκ των προτέρων μικρή πίεση στα ρουλεμάν πολλαπλών σειρών, η οποία μπορεί να αυξήσει την ακαμψία του άξονα εργαλειομηχανής και να επιτύχει τους παραπάνω στόχους.
Από μακροπρόθεσμη προοπτική, η ζήτηση της αγοράς για μαγνητικά, πνευματικά και υδροστατικά ρουλεμάν θα αυξηθεί σημαντικά. Ωστόσο, επί του παρόντος στην κοπή υψηλής ταχύτητας, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι είναι οι ακόλουθοι δύο τύποι: ρουλεμάν ακτινικής ώθησης και ρουλεμάν με σφαιρίδια. Κάτω από τυπικές συνθήκες ταχύτητας άξονα εργαλειομηχανών, μια σειρά ρουλεμάν σφαιρών και μια σειρά ρουλεμάν ακτινικής ώθησης εγκαθίστανται συχνά στο μπροστινό άκρο του άξονα και δύο σειρές ρουλεμάν σφαιρών στο πίσω άκρο του άξονα. Επειδή η εγκατάσταση μιας σειράς ρουλεμάν στο μπροστινό άκρο του άξονα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ακαμψία του άξονα και να αυξήσει τη φέρουσα ικανότητα του. Αυτό είναι σημαντικό για κοπές βαρέως τύπου. Ωστόσο, επειδή τα ρουλεμάν έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής και είναι βαρύτερα από τα ρουλεμάν ακτινικής ώθησης, καταναλώνουν περισσότερη ισχύ και παράγουν περισσότερη θερμότητα, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει αύξηση του μεγέθους της ατράκτου και χαμηλότερη χρήση ισχύος. Η κοπή υψηλής ταχύτητας μπορεί να μειώσει την ακτινική δύναμη που ασκείται στον άξονα και στα εργαλεία κοπής. Με αυτόν τον τρόπο, το ακτινικό ρουλεμάν ώθησης που είναι εγκατεστημένο στο μπροστινό άκρο του άξονα παρέχει επαρκή ακαμψία και σταθερότητα, αποφεύγοντας την επέκταση μεγέθους που προκαλείται από τη θέρμανση του άξονα εργαλειομηχανής.
Η λογική επιλογή των υλικών ρουλεμάν είναι εξίσου σημαντική με τον τύπο του ρουλεμάν. Αν και τα ρουλεμάν από χάλυβα ρουλεμάν εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως, η πρακτική έχει δείξει ότι η χρήση κεραμικών ρουλεμάν στην κοπή υψηλής ταχύτητας θα παρουσιάσει πολλά πλεονεκτήματα. Αν και τα ρουλεμάν από χάλυβα ρουλεμάν είναι φθηνά, το βάρος τους είναι πολύ βαρύτερο από τα κεραμικά ρουλεμάν των ίδιων προδιαγραφών. Λόγω του μεγάλου βάρους και της υψηλής παραγωγής θερμότητας κατά την κοπή υψηλής ταχύτητας, πρέπει να εγκατασταθεί ένα πολύπλοκο σύστημα ψύξης και λίπανσης. Ταυτόχρονα, καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του άξονα, αυξάνεται η κεντρομόλος δύναμη που ασκεί το ρουλεμάν, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας του ρουλεμάν, με αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους του άξονα, επηρεάζοντας την ακρίβεια διαστάσεων των κατεργασμένων εξαρτημάτων και αυξάνοντας την ισχύ που απαιτείται για ο άξονας εργαλειομηχανών. Τα κεραμικά ρουλεμάν, λόγω του ελαφρού τους βάρους, θα λύσουν αποτελεσματικά αυτό το τεχνικό πρόβλημα. Οι δοκιμές κοπής έδειξαν ότι η ταχύτητα με την οποία τα κεραμικά ρουλεμάν αυξάνουν το μέγεθος του άξονα είναι μόνο το 1/40 αυτής των ρουλεμάν από χάλυβα. Ο λόγος είναι ότι έχει μόνο μια μικρή κεντρομόλο δύναμη που επενεργεί στο ρουλεμάν κατά την κοπή υψηλής ταχύτητας. Ταυτόχρονα, προκειμένου να βελτιωθεί η ακαμψία και η ικανότητα κοπής του άξονα εργαλειομηχανής, μπορεί επίσης να εφαρμοστεί μεγάλη προφόρτιση στα κεραμικά ρουλεμάν. Λόγω των παραπάνω χαρακτηριστικών, τα κεραμικά ρουλεμάν έχουν αυξημένη διάρκεια ζωής.
Η σύγχρονη τεχνολογία ατράκτου εργαλειομηχανών επιτρέπει στις εργαλειομηχανές να προσαρμόζουν εύκολα την προφόρτιση που εφαρμόζεται στα ρουλεμάν του άξονα με βάση την ταχύτητα του άξονα. Όταν η ταχύτητα ατράκτου της εργαλειομηχανής αυξάνεται, το φορτίο που επενεργεί στο ρουλεμάν αυξάνεται επίσης λόγω της αύξησης της κεντρομόλου δύναμης. Αντίθετα, το φορτίο που επενεργεί στο ρουλεμάν μειώνεται. Επομένως, η θερμότητα στο ρουλεμάν μειώνεται και η επέκταση μεγέθους του ρουλεμάν μειώνεται. Φυσικά, σε κοπές υψηλής ταχύτητας, επιτρέπεται επίσης η εκ των προτέρων εφαρμογή πολύ μικρού φορτίου στο ρουλεμάν, έτσι ώστε η δύναμη κοπής που ασκείται στο εργαλείο να είναι πολύ μικρή, γεγονός που μπορεί να μειώσει την απαίτηση για ακαμψία της εργαλειομηχανής. Είναι ακόμα απαραίτητο να εφαρμόσετε εκ των προτέρων μεγαλύτερο φορτίο στα ρουλεμάν σε χαμηλές ταχύτητες ατράκτου, καθώς η αύξηση της δύναμης κοπής του εργαλείου αυξάνει επίσης τη δύναμη που ασκείται στον άξονα.
5. Κινητήρας ατράκτου και σύστημα μετάδοσης
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο μέθοδοι σύνδεσης μεταξύ του άξονα εργαλειομηχανής και του κινητήρα, η μία είναι μέσω ιμάντα ή γρανάζι. Το δεύτερο είναι η άμεση μετάδοση, που σημαίνει απευθείας σύνδεση του κινητήρα του άξονα με τον άξονα ή την ταυτόχρονη εγκατάσταση του κινητήρα του άξονα και του άξονα σε μια σύνθετη συσκευή, που ονομάζεται σύνθετος άξονας.
Το πλεονέκτημα της μετάδοσης με ιμάντα ή γρανάζι είναι ότι ο κινητήρας του άξονα μπορεί να επιτύχει υψηλή ταχύτητα ατράκτου ακόμα και όταν περιστρέφεται με χαμηλή ταχύτητα. Αυτή η μέθοδος μετάδοσης είναι φθηνή λόγω της χαμηλής ταχύτητας κινητήρα και της χαμηλής ισχύος εισόδου, αλλά έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα: λόγω της πολύπλοκης δομής της, είναι επιρρεπής σε δυσλειτουργίες και άβολη συντήρηση. Ταυτόχρονα, θα υπάρξει επίσης δόνηση μεταξύ του ιμάντα, του γραναζιού και του άξονα. Καθώς η δομή απλοποιείται περαιτέρω, ο αριθμός των κινούμενων μερών μειώνεται περαιτέρω, γεγονός που θα επιτρέψει επίσης στον άξονα να επιταχύνει και να επιβραδύνει πιο γρήγορα. Αντίθετα, ένας ιμάντας ή οδοντωτός άξονας περιλαμβάνει έναν άξονα, ένα κάθισμα άξονα, έναν ηλεκτροκινητήρα, μια τροχαλία ή γρανάζι κ.λπ. Κάθε εξάρτημα αποτελείται από υλικά διαφορετικού βάρους, τα οποία παράγουν θερμότητα λόγω τριβής κατά την περιστροφή υψηλής ταχύτητας . Λόγω του διαφορετικού βάρους και της δύναμης των υλικών, η θερμότητα που παράγεται σε διαφορετικά σημεία είναι επίσης διαφορετική, με αποτέλεσμα διαφορετικά μεγέθη διαστολής σε διάφορα μέρη του άξονα. Σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση του άξονα, επηρεάζοντας το μέγεθός του, το γεωμετρικό του σχήμα κ.λπ. Ο άξονας άμεσης μετάδοσης κίνησης, από την άλλη πλευρά, έχει ομοιόμορφη θερμική παραμόρφωση και ακόμη και σε συνθήκες εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας, μπορεί να ψυχθεί με ψυκτικό μέσα από την εσωτερική οπή του άξονα. Επομένως, βασικά δεν επηρεάζει την ακρίβεια του άξονα και μπορεί να εξασφαλίσει πιο σταθερά την ποιότητα της κατεργασίας.
6. Ψύξη και λίπανση
Στην κοπτική μηχανική κατεργασία, εάν δεν προστεθεί ψυκτικό, θα προκαλέσει διεύρυνση του άξονα σε μέγεθος. Για να διασφαλιστεί η υψηλή ακρίβεια του άξονα εργαλειομηχανής, είναι απαραίτητο να ελέγχετε σταθερά τον άξονα και τα ρουλεμάν ώστε να έχουν σταθερό μέγεθος. Επί του παρόντος, οι συνηθισμένες εργαλειομηχανές επιλέγουν εξωτερική ψύξη, εσωτερική ψύξη ή συνδυασμένες μεθόδους εσωτερικής και εξωτερικής ψύξης για την ψύξη του άξονα και των ρουλεμάν σύμφωνα με τις διαφορετικές δομές ατράκτου. Ωστόσο, σε γενικές γραμμές, η εξωτερική ψύξη πρέπει να χρησιμοποιείται όσο το δυνατόν περισσότερο. Με την ψύξη, η θερμότητα που μεταφέρεται από την κεφαλή κοπής στον άξονα εκκενώνεται στον αέρα.
Προκειμένου να βελτιωθεί αποτελεσματικά ο ρυθμός χρήσης των εργαλειομηχανών και να μειωθεί η κατανάλωση ρεύματος, συνιστάται η χρήση συστημάτων ψύξης με άτρακτο ψύξης ψύξης με ψεκασμό ψύξης για ψύξη. Ειδικά για μηχανές κατεργασίας υψηλής ταχύτητας, συνιστάται η επιλογή του συστήματος ψύξης του άξονα με βάση τη μέγιστη ταχύτητα που επιτυγχάνεται από τον άξονα του μηχανήματος και το υλικό που έχει επιλεγεί για τα ρουλεμάν. Προσδιορίστε το επιλεγμένο σύστημα ψύξης με βάση την ταχύτητα περιστροφής του άξονα εργαλειομηχανής και την εξωτερική διάμετρο των ρουλεμάν. Εάν και οι δύο τύποι ρουλεμάν επιλέγουν ρουλεμάν από χάλυβα, συνιστάται να επιλέξετε ένα σύστημα ψύξης λαδιού ψεκασμού. Φυσικά, σε σύγκριση με τα δύο, το τελευταίο απαιτεί μεγάλη ποσότητα ψυκτικού και λιπαντικού υγρού, γεγονός που αυξάνει την κατανάλωση ρεύματος της εργαλειομηχανής.
7. Σύστημα CNC
Η σύγχρονη τεχνολογία CNC επιτρέπει στις εργαλειομηχανές να επεξεργάζονται με ρυθμό τροφοδοσίας 38,1 m/min. Ο κύριος λόγος είναι ότι μπορούν να επιλεγούν υψηλές ταχύτητες κοπής κατά τη μηχανική κατεργασία. Ταυτόχρονα, η εργαλειομηχανή πρέπει να είναι εξοπλισμένη με σερβοκινητήρες υψηλής ταχύτητας και υψηλής ανάλυσης. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί υψηλή ακρίβεια, απαιτείται επίσης σερβοκινητήρες υψηλής ανάλυσης να έχουν τη δυνατότητα γρήγορης επεξεργασίας σημάτων. Φυσικά, το να έχεις σερβοκινητήρα υψηλής ανάλυσης χωρίς να αυξάνεις την ταχύτητα λειτουργίας του επεξεργαστή είναι άχρηστο. Επειδή οι σερβοκινητήρες υψηλής ανάλυσης έχουν περισσότερα δεδομένα προς επεξεργασία από τους προκατόχους τους, απαιτούν υψηλή ταχύτητα για την επεξεργασία κειμένου. Η υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας ομάδων λέξεων μπορεί να επεξεργαστεί γρήγορα δεδομένα και να στείλει παλμούς στον σερβοκινητήρα. Για το λόγο αυτό, είναι γενικά απαραίτητο να διαμορφωθούν δύο 32-bit επεξεργαστές στον σερβοκινητήρα ώστε να πληρούν τις απαιτήσεις χρήσης και να επεξεργάζονται γρήγορα τον μεγάλο όγκο δεδομένων που συλλέγονται κατά την επεξεργασία και την ανάγκη γρήγορης εκτέλεσης πολύπλοκων υπολογισμών σε σύνθετους σχήματα εξαρτημάτων σε μηχανική κατεργασία υψηλής ταχύτητας.
Κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων αεροσκαφών μεγάλου και πολύπλοκου σχήματος και πλαστικών καλουπιών συμπίεσης, λόγω της ανεπαρκούς μνήμης του γενικού συστήματος NC, είναι γενικά απαραίτητο να τα αποθηκεύετε πρώτα στον υπολογιστή και στη συνέχεια να τα εισάγετε στο σύστημα NC (γνωστό και ως CNC Σύστημα). Φυσικά, για εξαρτήματα με σύντομα προγράμματα και λιγότερο περίπλοκα σχήματα, ένα τυπικό σύστημα NC μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις χρήσης επειδή έχει ταχύτητα μετάδοσης 76800 συμβόλων ανά δευτερόλεπτο. Για να βελτιωθεί η ικανότητα ταχείας τροφοδοσίας και η ακρίβεια κατεργασίας των εργαλειομηχανών, είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί νέο λογισμικό υπολογιστή. Σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες μηχανικής κατεργασίας, το λογισμικό που αναπτύχθηκε απαιτείται για την επίτευξη υψηλής ακρίβειας στα εξαρτήματα κατεργασίας, ανεξάρτητα από τη γενική ταχύτητα τροφοδοσίας ή τις συνθήκες τροφοδοσίας υψηλής ταχύτητας.
Για να βελτιωθεί η ακρίβεια κατεργασίας των εξαρτημάτων με τον επιλεγμένο ρυθμό τροφοδοσίας, όχι μόνο μπορεί να αυξηθεί κατάλληλα ο αριθμός των περασμάτων εργαλείων, αλλά και το λογισμικό αντιστάθμισης γεωμετρικού σχήματος που αναπτύχθηκε πρόσφατα μπορεί να εξασφαλίσει εξαιρετική ποιότητα κατεργασίας με υψηλή απόδοση παραγωγής. Το λογισμικό αντιστάθμισης γεωμετρικού σχήματος διαφέρει από το λογισμικό υψηλής ταχύτητας τροφοδοσίας. Το τελευταίο χρησιμοποιείται για την αύξηση του ρυθμού τροφοδοσίας της εργαλειομηχανής ή για τη μείωση του χρόνου επεξεργασίας για τη βελτίωση της απόδοσης παραγωγής, ενώ το πρώτο χρησιμοποιείται κυρίως για τη βελτίωση της ακρίβειας των επεξεργασμένων εξαρτημάτων. Οι κύριες λειτουργίες του είναι οι εξής:
1) Παρεμβολή της επιτάχυνσης ή της επιβράδυνσης εκ των προτέρων. Στην κατεργασία με παρεμβολή τόξου, υπάρχει συχνά μια σημαντική διαφορά μεταξύ του συναρμολογημένου προγράμματος και της πραγματικής κατεργασίας, κυρίως λόγω της οδήγησης ή της υστέρησης που προκαλείται από την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση του εργαλείου που κινείται κατά μήκος του άξονα. Μπορεί να αντισταθμίσει τα σφάλματα που προκαλούνται από την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση που προκαλείται από την κίνηση του εργαλείου.
2) Προελέγξτε την κίνηση προς τα εμπρός. Εκτός από το σύστημα κατεργασίας, ορισμένα σφάλματα στο σύστημα σερβοελέγχου των εργαλειομηχανών μπορούν επίσης να μειώσουν την ακρίβεια των κατεργασμένων εξαρτημάτων. Το πρόσφατα αναπτυγμένο σύστημα ελέγχου μπροστινής τροφοδοσίας μπορεί να υπολογίσει πιθανές τιμές σφάλματος με βάση τα προγράμματα μηχανικής κατεργασίας, τις ταχύτητες κοπής, τους ρυθμούς τροφοδοσίας κ.λπ., και να αντισταθμίσει τα πραγματικά σφάλματα μηχανικής κατεργασίας προτού εμφανιστούν.
3) Εκτελέστε ακριβή αντιστάθμιση διανύσματος. Όταν η εργαλειομηχανή εκτελεί κατεργασία υψηλής ταχύτητας, είναι απαραίτητο να δοθεί προτεραιότητα στην επιλογή της κατάλληλης ταχύτητας τροφοδοσίας. Συνήθως λαμβάνεται με τη ρύθμιση του συντελεστή ενίσχυσης της συσκευής ενίσχυσης στον σερβοκινητήρα. Όταν ο συντελεστής ενίσχυσης που δίνεται στην κατεύθυνση προς τα εμπρός ρυθμιστεί σε μεγάλη τιμή, η ταχύτητα παρακολούθησης του σερβοελέγχου για σφάλματα μπορεί να βελτιωθεί. Φυσικά, μια αύξηση στην ταχύτητα παρακολούθησης θα μειώσει τη σταθερότητα του συστήματος ελέγχου σερβομηχανισμού. Η έλλειψη σταθερότητας στο σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού θα προκαλέσει επιδείνωση της τραχύτητας της επιφάνειας των επεξεργασμένων μερών. Ένα ακριβές σύστημα αντιστάθμισης διανυσμάτων χρησιμοποιείται για τη βαθμονόμηση μεγάλων προγραμμάτων μηχανικής κατεργασίας για επιλεκτική αύξηση των ποσοτήτων εξαρτημάτων. Το διορθωμένο πρόγραμμα κατεργασίας μπορεί να σταθεροποιήσει το σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού, ειδικά το σταθερό σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού του συστήματος τροφοδοσίας μπορεί να εξαλείψει τους κραδασμούς που προκαλούν την επιδείνωση της τραχύτητας της επιφάνειας των εξαρτημάτων.
4) Επιλέξτε την κατάλληλη επιβράδυνση για γωνιακή κατεργασία. Κατά την εφαρμογή των παραπάνω τριών λειτουργιών, απαιτείται συνήθως κάθε άξονας κίνησης να επιβραδύνεται στις γωνίες των εξαρτημάτων για να αποφευχθεί η κρουστική δόνηση που δημιουργείται από το σύστημα οδήγησης κατά τη γρήγορη περιστροφή του εργαλείου. Απαιτεί επιβράδυνση σε κατάλληλο ρυθμό τροφοδοσίας εντός δεδομένου χρόνου για επεξεργασία.
5) Για κέντρα μηχανικής κατεργασίας υψηλής απόδοσης, δεν είναι απαραίτητο μόνο να σχεδιάσετε άξονες υψηλής ταχύτητας, αλλά και να σχεδιάσετε συστήματα CNC υψηλής απόδοσης, γραμμικούς οδηγούς υψηλής ακρίβειας, σφαιρικές βίδες ακριβείας, ρουλεμάν, να επιλέξετε κατάλληλες μεθόδους ψύξης και λίπανσης, και διεπαφές εργαλειομηχανών/εργαλείων. Οι παραπάνω τεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πολλών κέντρων κατεργασίας υψηλής απόδοσης και έχουν επιτύχει καλά οικονομικά και κοινωνικά οφέλη στην πρακτική παραγωγή.