"Requisiti è Misure di Ottimizazione per u Meccanismu di Trasmissione di l'Avanzamentu di e Macchine Utensili CNC"
In a fabricazione muderna, e macchine utensili CNC sò diventate apparecchiature di trasfurmazione chjave per via di i so vantaghji cum'è l'alta precisione, l'alta efficienza è l'altu gradu di automatizazione. U sistema di trasmissione di l'alimentazione di e macchine utensili CNC funziona di solitu cù un sistema di alimentazione servo, chì ghjoca un rolu cruciale. Sicondu i missaghji d'istruzzioni trasmessi da u sistema CNC, amplifica è dopu cuntrolla u muvimentu di i cumpunenti d'attuazione. Ùn hà micca solu bisognu di cuntrullà precisamente a velocità di u muvimentu di alimentazione, ma ancu di cuntrullà precisamente a pusizione di muvimentu è a traiettoria di l'utensile in relazione à a pezza.
Un sistema di alimentazione tipicu à circuitu chjusu di una macchina utensile CNC hè cumpostu principalmente da parechje parti cum'è a paragone di pusizione, i cumpunenti di amplificazione, l'unità di guida, i meccanismi di trasmissione di l'alimentazione meccanica è l'elementi di feedback di rilevazione. Frà questi, u mecanismu di trasmissione di l'alimentazione meccanica hè tutta a catena di trasmissione meccanica chì cunverte u muvimentu rotazionale di u servomotore in u muvimentu di alimentazione lineare di a tavola di travagliu è di u portautensili, cumpresi i dispositivi di riduzione, e coppie di viti è dadi, i cumpunenti di guida è e so parti di supportu. Cum'è un ligame impurtante in u sistema servo, u mecanismu di alimentazione di e macchine utensile CNC ùn deve micca solu avè una alta precisione di pusizionamentu, ma ancu avè bone caratteristiche di risposta dinamica. A risposta di u sistema à i signali d'istruzzioni di tracciamentu deve esse rapida è a stabilità deve esse bona.
Per assicurà a precisione di trasmissione, a stabilità di u sistema è e caratteristiche di risposta dinamica di u sistema di alimentazione di i centri di lavorazione verticali, una seria di requisiti stretti sò stati presentati per u mecanismu di alimentazione:
I. Requisitu per nisuna lacuna
U spaziu di trasmissione porterà à un errore di zona morta inversa è affetterà a precisione di u prucessu. Per eliminà u spaziu di trasmissione u più pussibule, si ponu aduttà metudi cum'è l'usu di un arbre di cullegamentu cù eliminazione di u spaziu è coppie di trasmissione cù misure di eliminazione di u spaziu. Per esempiu, in a coppia di viti è dadi, u metudu di precaricamentu à doppia dadi pò esse adupratu per eliminà u spaziu aghjustendu a pusizione relativa trà i dui dadi. À u listessu tempu, per pezzi cum'è e trasmissioni à ingranaggi, si ponu ancu aduprà metudi cum'è l'aghjustamentu di spessori o elementi elastici per eliminà u spaziu per assicurà a precisione di a trasmissione.
U spaziu di trasmissione porterà à un errore di zona morta inversa è affetterà a precisione di u prucessu. Per eliminà u spaziu di trasmissione u più pussibule, si ponu aduttà metudi cum'è l'usu di un arbre di cullegamentu cù eliminazione di u spaziu è coppie di trasmissione cù misure di eliminazione di u spaziu. Per esempiu, in a coppia di viti è dadi, u metudu di precaricamentu à doppia dadi pò esse adupratu per eliminà u spaziu aghjustendu a pusizione relativa trà i dui dadi. À u listessu tempu, per pezzi cum'è e trasmissioni à ingranaggi, si ponu ancu aduprà metudi cum'è l'aghjustamentu di spessori o elementi elastici per eliminà u spaziu per assicurà a precisione di a trasmissione.
II. Requisitu di bassa frizione
Aduttà un metudu di trasmissione à bassa frizione pò riduce a perdita d'energia, migliurà l'efficienza di trasmissione è ancu aiutà à migliurà a velocità di risposta è a precisione di u sistema. I metudi cumuni di trasmissione à bassa frizione includenu guide idrostatiche, guide à rulli è viti à sfere.
Aduttà un metudu di trasmissione à bassa frizione pò riduce a perdita d'energia, migliurà l'efficienza di trasmissione è ancu aiutà à migliurà a velocità di risposta è a precisione di u sistema. I metudi cumuni di trasmissione à bassa frizione includenu guide idrostatiche, guide à rulli è viti à sfere.
E guide idrostatiche formanu un stratu di film d'oliu di pressione trà e superfici di guida per ottene un scorrimentu senza cuntattu cù un attritu estremamente chjucu. E guide à rulli utilizanu u rulliamentu di elementi à rulli nantu à i binari di guida per rimpiazzà u scorrimentu, riducendu assai l'attritu. E viti à sfere sò cumpunenti impurtanti chì cunvertenu u muvimentu rotazionale in muvimentu lineare. E sfere rotolanu trà a vite di piombu è a noce cù un bassu coefficiente d'attritu è una alta efficienza di trasmissione. Quessi cumpunenti di trasmissione à bassu attritu ponu riduce efficacemente a resistenza di u mecanismu di alimentazione durante u muvimentu è migliurà e prestazioni di u sistema.
III. Esigenza di bassa inerzia
Per migliurà a risoluzione di a macchina utensile è fà accelerà u più pussibule a tavola di travagliu per ottene u scopu di seguità l'istruzzioni, u mumentu d'inerzia cunvertitu à l'arburu di trasmissione da u sistema deve esse u più chjucu pussibule. Questa esigenza pò esse ottenuta selezziunendu u rapportu di trasmissione ottimale. Sceglie ragiunevolmente u rapportu di trasmissione pò riduce u mumentu d'inerzia di u sistema mentre risponde à i requisiti di velocità di muvimentu di a tavola di travagliu è accelerazione. Per esempiu, quandu si cuncepisce un dispositivu di riduzione, secondu i bisogni effettivi, si pò selezziunà un rapportu di trasmissione adattatu o un rapportu di puleggia di cinghia per currisponde à a velocità di uscita di u servomotore cù a velocità di muvimentu di a tavola di travagliu è riduce u mumentu d'inerzia à u listessu tempu.
Per migliurà a risoluzione di a macchina utensile è fà accelerà u più pussibule a tavola di travagliu per ottene u scopu di seguità l'istruzzioni, u mumentu d'inerzia cunvertitu à l'arburu di trasmissione da u sistema deve esse u più chjucu pussibule. Questa esigenza pò esse ottenuta selezziunendu u rapportu di trasmissione ottimale. Sceglie ragiunevolmente u rapportu di trasmissione pò riduce u mumentu d'inerzia di u sistema mentre risponde à i requisiti di velocità di muvimentu di a tavola di travagliu è accelerazione. Per esempiu, quandu si cuncepisce un dispositivu di riduzione, secondu i bisogni effettivi, si pò selezziunà un rapportu di trasmissione adattatu o un rapportu di puleggia di cinghia per currisponde à a velocità di uscita di u servomotore cù a velocità di muvimentu di a tavola di travagliu è riduce u mumentu d'inerzia à u listessu tempu.
Inoltre, si pò ancu aduttà un cuncettu di cuncepimentu ligeru, è si ponu selezziunà materiali cù un pesu più ligeru per fà cumpunenti di trasmissione. Per esempiu, l'usu di materiali ligeri cum'è a lega d'aluminiu per fà coppie di viti è dadi è cumpunenti di guida pò riduce l'inerzia generale di u sistema.
IV. Esigenza di alta rigidità
Un sistema di trasmissione à alta rigidità pò assicurà a resistenza à l'interferenze esterne durante u prucessu di trasfurmazione è mantene una precisione di trasfurmazione stabile. Per migliurà a rigidità di u sistema di trasmissione, si ponu piglià e seguenti misure:
Accurtà a catena di trasmissione: Riduce i ligami di trasmissione pò riduce a deformazione elastica di u sistema è migliurà a rigidità. Per esempiu, l'usu di u metudu di guida diretta di a vite di piombu da u mutore risparmia i ligami di trasmissione intermedi, riduce l'errori di trasmissione è a deformazione elastica, è migliora a rigidità di u sistema.
Migliurà a rigidità di u sistema di trasmissione per via di u precaricamentu: Per e guide di rulli è e coppie di viti à ricircolo di sfere, un metudu precaricatu pò esse adupratu per generà un certu precaricamentu trà l'elementi di rulli è e guide o e viti di piombu per migliurà a rigidità di u sistema. U supportu di a vite di piombu hè cuncipitu per esse fissatu à e duie estremità è pò avè una struttura pre-stirata. Applicendu una certa pre-tensione à a vite di piombu, a forza assiale durante u funziunamentu pò esse cuntrastata è a rigidità di a vite di piombu pò esse migliurata.
Un sistema di trasmissione à alta rigidità pò assicurà a resistenza à l'interferenze esterne durante u prucessu di trasfurmazione è mantene una precisione di trasfurmazione stabile. Per migliurà a rigidità di u sistema di trasmissione, si ponu piglià e seguenti misure:
Accurtà a catena di trasmissione: Riduce i ligami di trasmissione pò riduce a deformazione elastica di u sistema è migliurà a rigidità. Per esempiu, l'usu di u metudu di guida diretta di a vite di piombu da u mutore risparmia i ligami di trasmissione intermedi, riduce l'errori di trasmissione è a deformazione elastica, è migliora a rigidità di u sistema.
Migliurà a rigidità di u sistema di trasmissione per via di u precaricamentu: Per e guide di rulli è e coppie di viti à ricircolo di sfere, un metudu precaricatu pò esse adupratu per generà un certu precaricamentu trà l'elementi di rulli è e guide o e viti di piombu per migliurà a rigidità di u sistema. U supportu di a vite di piombu hè cuncipitu per esse fissatu à e duie estremità è pò avè una struttura pre-stirata. Applicendu una certa pre-tensione à a vite di piombu, a forza assiale durante u funziunamentu pò esse cuntrastata è a rigidità di a vite di piombu pò esse migliurata.
V. Requisitu per una alta frequenza di risonanza
Una alta frequenza di risonanza significa chì u sistema pò vultà rapidamente à un statu stabile quandu hè sottumessu à interferenze esterne è hà una bona resistenza à e vibrazioni. Per migliurà a frequenza di risonanza di u sistema, si ponu cumincià cù i seguenti aspetti:
Ottimizà u cuncepimentu strutturale di i cumpunenti di trasmissione: Cuncepisce ragiunevolmente a forma è a dimensione di i cumpunenti di trasmissione cum'è e viti di piombu è e guide per migliurà e so frequenze naturali. Per esempiu, l'usu di una vite di piombu cava pò riduce u pesu è migliurà a frequenza naturale.
Selezziunate materiali adatti: Selezziunate materiali cù un modulu elasticu elevatu è una bassa densità, cum'è a lega di titaniu, ecc., chì ponu migliurà a rigidità è a frequenza naturale di i cumpunenti di trasmissione.
Aumentà u smorzamentu: Un aumentu adattatu di u smorzamentu in u sistema pò cunsumà energia di vibrazione, riduce u piccu di risonanza è migliurà a stabilità di u sistema. U smorzamentu di u sistema pò esse aumentatu aduprendu materiali di smorzamentu è installendu ammortizzatori.
Una alta frequenza di risonanza significa chì u sistema pò vultà rapidamente à un statu stabile quandu hè sottumessu à interferenze esterne è hà una bona resistenza à e vibrazioni. Per migliurà a frequenza di risonanza di u sistema, si ponu cumincià cù i seguenti aspetti:
Ottimizà u cuncepimentu strutturale di i cumpunenti di trasmissione: Cuncepisce ragiunevolmente a forma è a dimensione di i cumpunenti di trasmissione cum'è e viti di piombu è e guide per migliurà e so frequenze naturali. Per esempiu, l'usu di una vite di piombu cava pò riduce u pesu è migliurà a frequenza naturale.
Selezziunate materiali adatti: Selezziunate materiali cù un modulu elasticu elevatu è una bassa densità, cum'è a lega di titaniu, ecc., chì ponu migliurà a rigidità è a frequenza naturale di i cumpunenti di trasmissione.
Aumentà u smorzamentu: Un aumentu adattatu di u smorzamentu in u sistema pò cunsumà energia di vibrazione, riduce u piccu di risonanza è migliurà a stabilità di u sistema. U smorzamentu di u sistema pò esse aumentatu aduprendu materiali di smorzamentu è installendu ammortizzatori.
VI. Requisitu per un rapportu di smorzamentu adattatu
Un rapportu di smorzamentu adattatu pò fà chì u sistema si stabilizzi rapidamente dopu esse statu disturbatu senza una attenuazione eccessiva di e vibrazioni. Per ottene un rapportu di smorzamentu adattatu, u cuntrollu di u rapportu di smorzamentu pò esse ottenutu aghjustendu i parametri di u sistema cum'è i parametri di l'ammortizzatore è u coefficientu di attritu di i cumpunenti di trasmissione.
Un rapportu di smorzamentu adattatu pò fà chì u sistema si stabilizzi rapidamente dopu esse statu disturbatu senza una attenuazione eccessiva di e vibrazioni. Per ottene un rapportu di smorzamentu adattatu, u cuntrollu di u rapportu di smorzamentu pò esse ottenutu aghjustendu i parametri di u sistema cum'è i parametri di l'ammortizzatore è u coefficientu di attritu di i cumpunenti di trasmissione.
In riassuntu, per risponde à i requisiti rigorosi di e macchine utensili CNC per i meccanismi di trasmissione di l'alimentazione, hè necessariu piglià una seria di misure di ottimizazione. Queste misure ùn ponu micca solu migliurà a precisione è l'efficienza di trasfurmazione di e macchine utensili, ma ancu migliurà a stabilità è l'affidabilità di e macchine utensili, furnendu un forte sustegnu per u sviluppu di a fabricazione muderna.
In l'applicazioni pratiche, hè ancu necessariu di cunsiderà cumpletamente diversi fattori secondu i bisogni specifichi di trasfurmazione è e caratteristiche di e macchine utensili è selezziunà u mecanismu di trasmissione di l'alimentazione è e misure di ottimizazione più adatti. À u listessu tempu, cù u prugressu cuntinuu di a scienza è di a tecnulugia, novi materiali, tecnulugie è cuncetti di cuncepimentu emergenu constantemente, ciò chì furnisce ancu un vastu spaziu per migliurà ulteriormente e prestazioni di i mecanismi di trasmissione di l'alimentazione di e macchine utensili CNC. In u futuru, u mecanismu di trasmissione di l'alimentazione di e macchine utensili CNC continuerà à sviluppassi in a direzzione di una precisione più alta, una velocità più alta è una affidabilità più alta.