“CNC Dəzgahlarının Yem Ötürmə Mexanizmi üçün Tələblər və Optimallaşdırma Tədbirləri”
Müasir istehsalda CNC dəzgahları yüksək dəqiqlik, yüksək səmərəlilik və yüksək avtomatlaşdırma kimi üstünlüklərinə görə əsas emal avadanlıqlarına çevrilmişdir. CNC dəzgahlarının yem ötürücü sistemi adətən həlledici rol oynayan servo yem sistemi ilə işləyir. CNC sistemindən ötürülən təlimat mesajlarına uyğun olaraq, gücləndirici komponentlərin hərəkətini gücləndirir və sonra idarə edir. O, yalnız yem hərəkətinin sürətini dəqiq idarə etməli deyil, həm də iş parçasına nisbətən alətin hərəkət mövqeyini və trayektoriyasını dəqiq idarə etməlidir.
CNC dəzgahının tipik qapalı döngə ilə idarə olunan qidalanma sistemi əsasən mövqe müqayisəsi, gücləndirmə komponentləri, sürücülük bölmələri, mexaniki yem ötürmə mexanizmləri və aşkarlama əks əlaqə elementləri kimi bir neçə hissədən ibarətdir. Onların arasında mexaniki yem ötürmə mexanizmi, reduksiya qurğuları, aparıcı vint və qoz cütləri, bələdçi komponentlər və onların dəstəkləyici hissələri daxil olmaqla, servo motorun fırlanma hərəkətini iş masasının və alət sahibinin xətti qidalanma hərəkətinə çevirən bütün mexaniki ötürücü zəncirdir. Servo sistemdə vacib bir əlaqə olaraq, CNC dəzgahlarının qidalanma mexanizmi yalnız yüksək yerləşdirmə dəqiqliyinə malik deyil, həm də yaxşı dinamik reaksiya xüsusiyyətlərinə malik olmalıdır. Sistemin izləmə təlimat siqnallarına reaksiyası sürətli və sabitlik yaxşı olmalıdır.
Şaquli emal mərkəzlərinin qidalanma sisteminin ötürülmə dəqiqliyini, sistemin sabitliyini və dinamik reaksiya xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün yem mexanizmi üçün bir sıra ciddi tələblər irəli sürülür:
I. Boşluğun olmaması tələbi
Transmissiya boşluğu tərs ölü zona xətasına gətirib çıxaracaq və emal dəqiqliyinə təsir edəcək. Transmissiya boşluğunu mümkün qədər aradan qaldırmaq üçün, boşluqların aradan qaldırılması ilə bir əlaqə şaftının və boşluqların aradan qaldırılması tədbirləri ilə ötürücü cütlərin istifadəsi kimi üsullar qəbul edilə bilər. Məsələn, aparıcı vint və qoz cütlüyündə, iki qoz arasındakı nisbi mövqeyi tənzimləməklə boşluğu aradan qaldırmaq üçün ikiqat qozun əvvəlcədən yükləmə üsulundan istifadə edilə bilər. Eyni zamanda, dişli ötürücülər kimi hissələr üçün, ötürmənin dəqiqliyini təmin etmək üçün boşluğu aradan qaldırmaq üçün tənzimləmə şimləri və ya elastik elementlər kimi üsullardan da istifadə edilə bilər.
Transmissiya boşluğu tərs ölü zona xətasına gətirib çıxaracaq və emal dəqiqliyinə təsir edəcək. Transmissiya boşluğunu mümkün qədər aradan qaldırmaq üçün, boşluqların aradan qaldırılması ilə bir əlaqə şaftının və boşluqların aradan qaldırılması tədbirləri ilə ötürücü cütlərin istifadəsi kimi üsullar qəbul edilə bilər. Məsələn, aparıcı vint və qoz cütlüyündə, iki qoz arasındakı nisbi mövqeyi tənzimləməklə boşluğu aradan qaldırmaq üçün ikiqat qozun əvvəlcədən yükləmə üsulundan istifadə edilə bilər. Eyni zamanda, dişli ötürücülər kimi hissələr üçün, ötürmənin dəqiqliyini təmin etmək üçün boşluğu aradan qaldırmaq üçün tənzimləmə şimləri və ya elastik elementlər kimi üsullardan da istifadə edilə bilər.
II. Aşağı sürtünmə tələbi
Aşağı sürtünməli ötürmə metodunun qəbul edilməsi enerji itkisini azalda, ötürmə səmərəliliyini yaxşılaşdıra, həmçinin sistemin cavab sürətini və dəqiqliyini yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər. Ümumi aşağı sürtünməli ötürmə üsullarına hidrostatik bələdçilər, yuvarlanan bələdçilər və top vintləri daxildir.
Aşağı sürtünməli ötürmə metodunun qəbul edilməsi enerji itkisini azalda, ötürmə səmərəliliyini yaxşılaşdıra, həmçinin sistemin cavab sürətini və dəqiqliyini yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər. Ümumi aşağı sürtünməli ötürmə üsullarına hidrostatik bələdçilər, yuvarlanan bələdçilər və top vintləri daxildir.
Hidrostatik bələdçilər çox kiçik sürtünmə ilə təmassız sürüşməyə nail olmaq üçün bələdçi səthlər arasında təzyiqli yağ filmi təbəqəsi əmələ gətirir. Yuvarlanan bələdçilər sürüşməni əvəz etmək üçün bələdçi relslərdə yuvarlanan elementlərin yuvarlanmasından istifadə edərək sürtünməni əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Top vintləri fırlanma hərəkətini xətti hərəkətə çevirən vacib komponentlərdir. Toplar aşağı sürtünmə əmsalı və yüksək ötürmə səmərəliliyi ilə aparıcı vint və qoz arasında yuvarlanır. Bu aşağı sürtünmə ötürücü komponentləri hərəkət zamanı qidalanma mexanizminin müqavimətini effektiv şəkildə azalda və sistemin işini yaxşılaşdıra bilər.
III. Aşağı ətalət tələbi
Dəzgahın həllini yaxşılaşdırmaq və iş masasını izləmə təlimatlarının məqsədinə çatmaq üçün mümkün qədər sürətləndirmək üçün sistem tərəfindən sürücü şaftına çevrilən ətalət anı mümkün qədər kiçik olmalıdır. Bu tələbə optimal ötürmə nisbətini seçməklə nail olmaq olar. Ötürmə nisbətinin ağlabatan seçilməsi iş masasının hərəkət sürəti və sürətlənməsi tələblərinə cavab verərkən sistemin ətalət anını azalda bilər. Məsələn, bir azaldıcı cihazı dizayn edərkən, faktiki ehtiyaclara uyğun olaraq, servo motorun çıxış sürətini iş masasının hərəkət sürətinə uyğunlaşdırmaq və eyni zamanda ətalət anını azaltmaq üçün uyğun bir dişli nisbəti və ya kəmər kasnağı nisbəti seçilə bilər.
Dəzgahın həllini yaxşılaşdırmaq və iş masasını izləmə təlimatlarının məqsədinə çatmaq üçün mümkün qədər sürətləndirmək üçün sistem tərəfindən sürücü şaftına çevrilən ətalət anı mümkün qədər kiçik olmalıdır. Bu tələbə optimal ötürmə nisbətini seçməklə nail olmaq olar. Ötürmə nisbətinin ağlabatan seçilməsi iş masasının hərəkət sürəti və sürətlənməsi tələblərinə cavab verərkən sistemin ətalət anını azalda bilər. Məsələn, bir azaldıcı cihazı dizayn edərkən, faktiki ehtiyaclara uyğun olaraq, servo motorun çıxış sürətini iş masasının hərəkət sürətinə uyğunlaşdırmaq və eyni zamanda ətalət anını azaltmaq üçün uyğun bir dişli nisbəti və ya kəmər kasnağı nisbəti seçilə bilər.
Bundan əlavə, yüngül dizayn konsepsiyası da qəbul edilə bilər və ötürücü komponentləri hazırlamaq üçün daha yüngül çəkiyə malik materiallar seçilə bilər. Məsələn, qurğuşun vida və qoz cütləri və bələdçi komponentləri hazırlamaq üçün alüminium ərintisi kimi yüngül materiallardan istifadə sistemin ümumi ətalətini azalda bilər.
IV. Yüksək sərtliyə olan tələb
Yüksək sərtliyə malik ötürmə sistemi emal prosesi zamanı xarici müdaxiləyə qarşı müqaviməti təmin edə və sabit emal dəqiqliyini qoruya bilər. Transmissiya sisteminin sərtliyini artırmaq üçün aşağıdakı tədbirlər görülə bilər:
Transmissiya zəncirini qısaldın: Ötürmə bəndlərinin azaldılması sistemin elastik deformasiyasını azalda və sərtliyini yaxşılaşdıra bilər. Məsələn, qurğuşun vintini birbaşa mühərriklə idarə etmək üsulundan istifadə etməklə, ara ötürücü qovşaqları qənaət edir, ötürmə xətalarını və elastik deformasiyanı azaldır və sistemin sərtliyini yaxşılaşdırır.
Ötürmə sisteminin sərtliyini əvvəlcədən yükləmə ilə yaxşılaşdırın: Yuvarlanan bələdçilər və top vint cütləri üçün, sistemin sərtliyini yaxşılaşdırmaq üçün yuvarlanan elementlər və bələdçi relslər və ya aparıcı vintlər arasında müəyyən bir ön yükləmə yaratmaq üçün əvvəlcədən yüklənmiş üsuldan istifadə edilə bilər. Qurğuşun vida dəstəyi hər iki ucunda sabitlənmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və əvvəlcədən dartılmış bir quruluşa sahib ola bilər. Qurğuşun vintinə müəyyən bir ön gərginlik tətbiq etməklə, əməliyyat zamanı eksenel qüvvəyə qarşı çıxmaq və aparıcı vintin sərtliyini artırmaq olar.
Yüksək sərtliyə malik ötürmə sistemi emal prosesi zamanı xarici müdaxiləyə qarşı müqaviməti təmin edə və sabit emal dəqiqliyini qoruya bilər. Transmissiya sisteminin sərtliyini artırmaq üçün aşağıdakı tədbirlər görülə bilər:
Transmissiya zəncirini qısaldın: Ötürmə bəndlərinin azaldılması sistemin elastik deformasiyasını azalda və sərtliyini yaxşılaşdıra bilər. Məsələn, qurğuşun vintini birbaşa mühərriklə idarə etmək üsulundan istifadə etməklə, ara ötürücü qovşaqları qənaət edir, ötürmə xətalarını və elastik deformasiyanı azaldır və sistemin sərtliyini yaxşılaşdırır.
Ötürmə sisteminin sərtliyini əvvəlcədən yükləmə ilə yaxşılaşdırın: Yuvarlanan bələdçilər və top vint cütləri üçün, sistemin sərtliyini yaxşılaşdırmaq üçün yuvarlanan elementlər və bələdçi relslər və ya aparıcı vintlər arasında müəyyən bir ön yükləmə yaratmaq üçün əvvəlcədən yüklənmiş üsuldan istifadə edilə bilər. Qurğuşun vida dəstəyi hər iki ucunda sabitlənmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və əvvəlcədən dartılmış bir quruluşa sahib ola bilər. Qurğuşun vintinə müəyyən bir ön gərginlik tətbiq etməklə, əməliyyat zamanı eksenel qüvvəyə qarşı çıxmaq və aparıcı vintin sərtliyini artırmaq olar.
V. Yüksək rezonans tezliyinə olan tələb
Yüksək rezonans tezliyi sistemin xarici müdaxiləyə məruz qaldıqda tez bir zamanda sabit vəziyyətə qayıda bilməsi və yaxşı vibrasiya müqavimətinə malik olması deməkdir. Sistemin rezonans tezliyini yaxşılaşdırmaq üçün aşağıdakı aspektlərə başlamaq olar:
Transmissiya komponentlərinin struktur dizaynını optimallaşdırın: təbii tezlikləri yaxşılaşdırmaq üçün aparıcı vintlər və bələdçi relslər kimi ötürücü komponentlərin forma və ölçüsünü əsaslı şəkildə dizayn edin. Məsələn, içi boş bir aparıcı vintdən istifadə çəki azaltmaq və təbii tezliyi yaxşılaşdırmaq olar.
Uyğun materialları seçin: Transmissiya komponentlərinin sərtliyini və təbii tezliyini yaxşılaşdıra bilən titan ərintisi və s. kimi yüksək elastik modulu və aşağı sıxlığı olan materialları seçin.
Söndürməni artırın: Sistemdə sönümləmənin müvafiq artırılması vibrasiya enerjisini istehlak edə, rezonans pikini azalda və sistemin sabitliyini yaxşılaşdıra bilər. Sistemin amortizasiyası amortizator materiallarından istifadə etməklə və amortizatorların quraşdırılması ilə artırıla bilər.
Yüksək rezonans tezliyi sistemin xarici müdaxiləyə məruz qaldıqda tez bir zamanda sabit vəziyyətə qayıda bilməsi və yaxşı vibrasiya müqavimətinə malik olması deməkdir. Sistemin rezonans tezliyini yaxşılaşdırmaq üçün aşağıdakı aspektlərə başlamaq olar:
Transmissiya komponentlərinin struktur dizaynını optimallaşdırın: təbii tezlikləri yaxşılaşdırmaq üçün aparıcı vintlər və bələdçi relslər kimi ötürücü komponentlərin forma və ölçüsünü əsaslı şəkildə dizayn edin. Məsələn, içi boş bir aparıcı vintdən istifadə çəki azaltmaq və təbii tezliyi yaxşılaşdırmaq olar.
Uyğun materialları seçin: Transmissiya komponentlərinin sərtliyini və təbii tezliyini yaxşılaşdıra bilən titan ərintisi və s. kimi yüksək elastik modulu və aşağı sıxlığı olan materialları seçin.
Söndürməni artırın: Sistemdə sönümləmənin müvafiq artırılması vibrasiya enerjisini istehlak edə, rezonans pikini azalda və sistemin sabitliyini yaxşılaşdıra bilər. Sistemin amortizasiyası amortizator materiallarından istifadə etməklə və amortizatorların quraşdırılması ilə artırıla bilər.
VI. Müvafiq sönüm nisbəti tələbi
Müvafiq sönüm nisbəti, vibrasiyanı həddindən artıq zəiflətmədən pozulduqdan sonra sistemi tez bir zamanda sabitləşdirə bilər. Müvafiq sönüm nisbətini əldə etmək üçün amortizatorun parametrləri və ötürücü komponentlərin sürtünmə əmsalı kimi sistem parametrlərini tənzimləməklə sönüm nisbətinin idarə edilməsinə nail olmaq olar.
Müvafiq sönüm nisbəti, vibrasiyanı həddindən artıq zəiflətmədən pozulduqdan sonra sistemi tez bir zamanda sabitləşdirə bilər. Müvafiq sönüm nisbətini əldə etmək üçün amortizatorun parametrləri və ötürücü komponentlərin sürtünmə əmsalı kimi sistem parametrlərini tənzimləməklə sönüm nisbətinin idarə edilməsinə nail olmaq olar.
Xülasə, yem ötürücü mexanizmlər üçün CNC dəzgahlarının ciddi tələblərinə cavab vermək üçün bir sıra optimallaşdırma tədbirləri görülməlidir. Bu tədbirlər təkcə dəzgahların emal dəqiqliyini və səmərəliliyini artırmaqla yanaşı, dəzgahların dayanıqlığını və etibarlılığını artıraraq müasir istehsalın inkişafına güclü dəstək verə bilər.
Praktik tətbiqlərdə, həmçinin xüsusi emal ehtiyaclarına və dəzgah xüsusiyyətlərinə görə müxtəlif amilləri hərtərəfli nəzərə almaq və ən uyğun yem ötürülməsi mexanizmini və optimallaşdırma tədbirlərini seçmək lazımdır. Eyni zamanda, elm və texnologiyanın davamlı tərəqqisi ilə yeni materiallar, texnologiyalar və dizayn konsepsiyaları daim ortaya çıxır ki, bu da CNC dəzgahlarının yem ötürücü mexanizmlərinin işini daha da yaxşılaşdırmaq üçün geniş yer təmin edir. Gələcəkdə CNC dəzgahlarının yem ötürücü mexanizmi daha yüksək dəqiqlik, daha yüksək sürət və daha yüksək etibarlılıq istiqamətində inkişaf etməyə davam edəcəkdir.