Kolm CNC-ajami tüüpi — kolm erinevat käigukasti prioriteedi spetsifikatsiooni
CNC-töötluskeskus sisaldab kolme põhimõtteliselt erinevat tüüpi servoajamit, millest igaüks esitab planetaarkäigukastile erinevad nõudmised. Ajami tüübi ja selle domineeriva jõudlusnõude mõistmine aitab vältida Korea CNC-tootjate (OEM) kõige levinumat valikuviga: sama P0 spetsifikatsiooni ühtlane rakendamine kõigile telgedele, kui P0 on vajalik ainult kahel või kolmel neist, või vastupidi, B-telje kallutatava pea akumuleerunud lõtku talumine, valides liitvälise kaldserva konfiguratsiooni.
Kolm ajamitüüpi ja nende peamised tehnilised andmed on järgmised:
Liigutab tooriku hoidvat lauda nurkpositsioneerimise teel. Tagasilöök on peamine spetsifikatsioon — see teisendub otseselt lineaarseks positsioneerimisveaks töödeldava detaili pinnal. Iga käigukasti lõtku kaareminut tekitab töödeldud detailil mõõdetava mõõtmevea, mis on proportsionaalne laua pöörlemiskeskmest kaugusega. See on telg, kus P0 ehk ülitäpne spetsifikatsioon omab suurimat funktsionaalset õigustust.
Pöörab spindlipead 90° nurga all – mootor on samba sees horisontaalselt, väljund paneb kallutusmehhanismi samba teljega risti liikuma. Lõtk pluss integreeritud täisnurkne geomeetria on peamised spetsifikatsioonid. Väline kaldlõikuse etapp lisatakse pärast reaskäigukasti lõtku kogunemist; integreeritud täisnurkne seade mõõdab väljundvõlli kogulõtku. Siinkohal rakendatakse artiklist 3 pärit täisnurkse seeria valikut otseselt CNC kontekstis.
Liigutab portaalvankrit mööda hammaslatti – piiramatu liikumine, suur etteandekiirus. Hammasratta kulumistsükkel ja vahetuse seisakuaeg on peamine käitusalane probleem, mitte lõtk. Korea lennunduse ja edastusplatvormide masinate etteandekiirusel 120 m/min võib hammasratas (kuluv komponent) vajada vahetamist iga 4–6 kuu tagant. Käigukasti ja hammasratta vahelise liidese disain määrab, kas iga vahetus maksab 30 minutit või 4 tundi masina seisakut.
CNC TELJE TÜÜP → PRIORITEETNE SPETSIFIKATSIOON
B-telje pea → integreeritud R/A
Portaali hammasratas → Hammasratta vahetus
Laastukonveier → Maksumus (majandus)
Tööriistamagasin → Suhtarvude vastavus
Pöördlaua käigukast — lõtku ja detaili vea seose arvutamine
Iga planetaarkäigukastiga CNC-tööpingi pöördtelje puhul tuleb lõtku spetsifikatsioon tuletada detaili tolerantsist – mitte valida kataloogi vaikeväärtustest. Arvutusahel on järgmine: käigukasti lõtk kaareminutites → nurkviga laua pinnal → lineaarne mõõtmete viga tooriku lõikepunktis. See ahel peab sulguma detaili tolerantsi eelarve piires, võttes arvesse kõiki muid masina veaallikaid.
TAGASILÖÖK → LINEAARSED VIGAD
kus θ (rad) = kaaremin × π / (180 × 60)
θ 1 kaareminuti kohta = 0,000291 radiaani. Laiuse r = 150 mm juures (tooriku serv):
1 kaaremin → Δx = 150 × 0,000291 = 0,044 mm
3 kaaremin → Δx = 150 × 0,000873 = 0,131 mm
5 kaarmin → Δx = 150 × 0,001455 = 0,218 mm
ISO tolerantsklassi kaardistamine: 50 mm läbimõõduga ISO H7 puuraugu puhul (tolerants ±0,025 mm koguriba) ei tohiks pöördlaua käigukasti lõtk ületada 30–40% kogu tolerantsi eelarvest, jättes ruumi ka muudele veaallikatele (spindli väljaviskumine, termiline triiv, etteandetelje positsioneerimine). See tähendab tavaliselt, et lõtk peab jääma alla ±0,008 kuni ±0,010 mm – see on saavutatav ainult P0 ≤1 kaareminutis standardse Korea CNC pöördlaua raadiuses 100–200 mm.
Raskete pöördlaudade puhul, mis käitlevad suuri terasplaate või ülisuuri toorikuid – mille kinnitusmomendi nõuded ületavad AFH/AB täppisvaliku ulatust – EP-AH uue rea seeria 1–2 kaareminutise tagasilöögi korral katab see kuni 9585 N·m väljundpöördemomendi raamides kuni 450 mm kere läbimõõduga. See 1–2 kaareminutise spetsifikatsioon on piisav raskete teraskonstruktsioonide tolerantside (IT9–IT10) jaoks, kus tooriku geomeetria ise on karedamaks muutunud kui käigukasti lõtk.
Tooriku tüüp → Nõutav lõtk → Korea Ever-Power seeria
| Toorik / Toiming | ISO-klass | Nõutav Tagasilöök |
Seeria |
|---|---|---|---|
| Lennundus- ja kosmosetööstuse titaan (5-teljeline) | IT6–IT7 | ≤1 kaaremin | EP-AFH |
| Automaatne stants / täppisvorm | IT7–IT8 | ≤1 kaaremin | EP-AFH / EP-AB P0 |
| Alumiiniumist autoosad | IT8–IT9 | ≤3 kaareminuti | EP-AB P1 |
| Üldine konstruktsiooniteras | IT10–IT11 | ≤5 kaareminuti | EP-AB P2 |
| Raske terasplaat (pööratav laud) | IT9–IT10 | 1–2 kaareminuti | EP-AH Uus rida |
EP-AFH annab ≤1 kaareminuti oma standardspetsifikatsioon ilma klassikoodita — mitte P0 alamvalikuna vahemiku sees. See tähendab, et iga EP-AFH seadet, iga suhte ja iga raami puhul, kontrollitakse tehases kiirusel ≤1 kaaremin. See saavutab ka maksimaalse pöördemomendi 3805 N·m raami 240 mm juures — see on piisav Korea sillatüüpi töötlemiskeskuse pöördlaua kinnitusmomentide jaoks, mida AB P0 seeria ei suuda lahendada.
B-telje ja kallutatava pea ajamid – miks on integreeritud täisnurk CNC puhul oluline
5-teljelise CNC-töötluskeskuse B-telg kallutab spindlipead, et saavutada samaaegne 5-teljeline lõikamine. Servomootor on tavaliselt paigaldatud horisontaalselt masina samba sisse; selle väljund peab kallutusmehhanismi ajamiks 90° nurga all samba telje suhtes. See paigutus nõuab täisnurkset käigukasti – ja selle täisnurkse käigukasti lõtku spetsifikatsioon määrab otseselt spindlipea nurkpositsioneerimistäpsuse, mis omakorda mõjutab tooriku mõõtmete täpsust.
Korea 5-teljelised lennundus- ja autotööstuse tööriistade töötlemise keskused määravad B-telje nurkpositsioneerimistäpsuseks ±0,005° kuni ±0,010° (0,3 kuni 0,6 kaareminuti). See tähendab, et B-telje ajami käigukasti lõtkueelarve on ≤0,3–0,6 kaareminuti – see nõuab P0 või paremat. Välise kaldservapaari lisamine pärast rida-P0 käigukasti tekitab 3–5 kaareminuti suuruse täiendava lõtku, mis annab kokku 4–6 kaareminuti – 10 korda rohkem kui spetsifikatsioonis. 5-teljelise täpsuse spetsifikatsiooni ei ole liitvälise konfiguratsiooniga lihtsalt saavutatav.
See EP-ABR integreeritud täisnurksete seeria lahendab selle, mõõtes P0/P1/P2 lõtku täisnurga all oleva väljundvõlli juures, kaasa arvatud kaldpink. Kinnitatud Korea juhtum: EP-ABR090 P1 i=25, viieteljeline töötluskeskus B-telje kallutatava peaga. Lõtk tarnimisel: 2,4 kaareminuti mõõdetuna väljundvõllil. 19 kuud pidevat tööd 3 masinal Siheungis asuva lennundus- ja kosmosetööstuse alltöövõtja juures, null lõtku, ümbertöötlemise taotlust.
Masina B-teljel kasutatakse kahe ajami eellaadimise süsteemi – kaks EP-ABR090 seadet ajavad sama kaldtelge vastaskülgedelt, nende vahele rakendatud väikese nurk-eellaadimisega. Eellaadimine kõrvaldab efektiivse tagasilöögi telje tasandil olenemata individuaalsest käigukasti klassist, mistõttu P1 kiirusel 2,4 kaareminuti individuaalses seadmes annab eellaadimise kompenseerimise kaudu alla 0,5 kaareminuti süsteemi tagasilöögi. P0 määramine 60% kõrgema ühikuhinna juures poleks funktsionaalset paranemist toonud. See on 5-teljeliste tööpinkide projekteerimisel levinud insener-optimiseerimine.
B-telje tagasilöögi ahela analüüs
[Mootor]
└─[Sisene P0 AB090] ≤1,0′
└─[Väline kaldpind] +3–5′
└─ Kokku: 4–6 kaareminuti ❌Integreeritud täisnurk:
[Mootor]
└─[EP-ABR090 P1] ≤3,0′ kokku
└─ Mõõdetud R/A võllilt ✓ Topelt eelkoormusega:
2× EP-ABR090 P1 + eellaadimine
→ Süsteemi lõtk ≤0,5′ ✓✓
Gantry hammaslatiga lineaartelg – miks on hoolduskulud määravaks teguriks
Hammaslattkäigukasti valik – koos õige planetaarkäigukasti CNC konfiguratsiooniga – määrab masina tööaja sama palju kui täpsusastme. Hammaslattkäigukast on domineeriv lineaarajami arhitektuur suureformaadiliste Korea CNC-töötluskeskuste, laserlõikussüsteemide ja portaalkonstruktsioonide jaoks – kuna hammaslatti saab pikendada piiramatu käigupikkuseni ja saavutatakse etteandekiirus 60–150 m/min, ei suuda kuulkruviajamid saavutada üle umbes 6 m käigupikkust. See, mida hammaslattkäigukastiga portaalarhitektid oma kogukulude mudelisse alati ei lisa, tuleneb hammasratta kui kulumiskomponendi olemasolust.
Hammasratta kulumise probleem
Hammaslatt-liineraamilise ajami puhul kuluvad hammasratta hambaküljed miljonite lülitustsüklite jooksul vastu hammaslatti. Korea lennunduse ja kosmosetööstuse portaaltöötluskeskustes, mis töötavad kolmes vahetuses maksimaalse etteandekiirusega 120 m/min, jõuab hammasratta hambakülje kulumine asendusläveni 4–6 kuuga. See ei ole toote kvaliteedi probleem – see on hammaslatt-hammasratta kontaktgeomeetria loomupärane triboloogiline tagajärg suure tsüklite arvu ja suure jõu tingimustes.
Majandusküsimus ei ole mitte see, kas hammasratas kulub – see kulub –, vaid see, kui kaua vahetusprotseduur aega võtab ja kas see nõuab masina ümberkalibreerimist pärast iga sündmust. Tavapärase hammasratta- või kiilühenduse korral käigukasti väljundi ja hammasratta vahel nõuab hammasratta vahetamine järgmist: servomootori kaablite lahtiühendamine, käigukasti eemaldamine kelgukomplektist, kulunud hammasratta eemaldamine hammasratta- või kiilühendusest (mis nõuab spetsiaalset eemaldamistööriista), uue hammasratta ühendusele surumine, käigukasti uuesti paigaldamine, servomootori uuesti ühendamine ja masina telje ümberkalibreerimine. Kogukulu: 2–4 tundi käigukasti ja vahetuse kohta.
Tüüpilises Korea 5-teljelises portaaltöötluskeskuses, kus kaks EP-AP seadet käitavad portaalsilla mõlemat külge, tuleb seda protseduuri teha mõlemal küljel samaaegselt, et säilitada portaalsilla sünkroniseerimine – see kahekordistab seisakuaega 4–8 tunnini hoolduse kohta, mis toimub 2–3 korda aastas.
Kõverplaadi lahendus
See EP-AP/APK kõverplaatide seeria Asendab hammasratta/kiiluühenduse patenteeritud kumerate hammastega kettaga (kõverplaat), mis ühendab hammasratta käigukasti väljundvõlliga ühe kinnituskruvi abil. Kumerate hammaste geomeetria on isetsentreeruv – kruvi pingutamisel suruvad kumerad hambad hammasratta automaatselt samale keskjoone asendile, olenemata paigaldusjärjekorrast. Hammasratta vahetamise protseduur: keerake üks kruvi lahti, libistage kulunud hammasratas maha, libistage uus hammasratas peale, pingutage üks kruvi. Mootorit pole vaja lahti ühendada. Käigukasti pole vaja eemaldada. Uuesti kalibreerimist pole vaja.
EP-AP200 kõverplaat 12 m × 5 m portaaltöötluskeskuse mõlemal X-telje küljel. Eelmine hammasratta tüüpi käigukast: esimese hammasratta vahetus mõlemal küljel võttis aega 3,5 tundi, kokku 7 tundi, sh portaalsünkroniseerimise ümberkalibreerimine mõlema poole järel. AP kõverplaadiga: mõlemad pooled said valmis 55 minutiga, portaalsünkroniseerimise ümberkalibreerimist polnud vaja – kõverplaat taastas mõlemad pooled vahetuseelse portaalsünkroniseerimise täpsusega 0,008 mm ilma kalibreerimistsüklita.
| Parameeter | Tavapärane spline/kiil | Kurviline plaat — EP-AP/APK |
|---|---|---|
| Asendussammud | Mootori lahtiühendamine → käigukasti eemaldamine → hammaslati eemaldamine → uue paigaldamine → uuesti paigaldamine → uuesti kalibreerimine | Keerake lahti 1 kruvi → vahetage hammasratas → pingutage 1 kruvi |
| Aeg käigukasti kohta | 2–4 tundi (sh ümberkalibreerimine) | 15–30 minutit |
| Vajalik on ümberkalibreerimine | Jah — hammaslati asend muutub iga kord uuesti paigaldamisel | Ei — kurviline isetsentreerumine taastab asendi |
| Mootori kaabli lahtiühendamine | Jah (käigukasti eemaldamine on vajalik) | Ei (hammasratas on väljundpoolelt vahetatud) |
| Vajalik on spetsiaalne tööriist | Jah — hammastega väljatõmbepress | Ei — standardne kuuskantvõti |
| Iga-aastased asendused (3-vahetus) | 2–3 | 2–3 |
| Aastane seisakuaeg (kahekordne portaal) | 14–24 tundi algtasemel | 1–2 tundi – säästes 13–22 tundi aastas |
Korea lennunduse ja kosmosetööstuse alltöövõtja, kes käitab kuut suurt portaalmasinat kahe ajamiga EP-AP200 kõverplaadiga, kinnitas, et täieliku kahepoolse hammasratta vahetuse aeg on 55 minutit, võrreldes eelmiste hammasratastega käigukastide 7 tunniga. Neto kokkuhoid: 6,08 tundi sündmuse kohta × 2,5 sündmust aastas × 6 masinat = 91 tundi taastatud masinaaega aastasKonservatiivse Korea CNC-töötlemise tunnihinna alusel tähendab see märkimisväärset tootlikkuse taastumist aastas – ilma hammasratta kulumiskiirust ennast muutmata, vaid ainult vahetusprotseduuri aega.
Hammaslatt-telje jaoks vajaliku käigukasti väljundpöördemomendi arvutamine
Õige EP-AP raami suuruse määramine hammaslattajamile nõuab väljundpöördemomendi nõudluse arvutamist hammaslattsüsteemi parameetrite, mitte üldise „raskeveokite” klassifikatsiooni põhjal. Valem on lihtne ja annab täpse lähtepunkti raami suurusele.
RATTALAAGERI PÖÖRDEMOMENTI ARVUTAMINE
F_hammas = F_lõikamine + F_kiirendus
F_kiirendus = m × a (liikuv mass × kiirendus) Näide – Korea lennundusportaal:
F-lõikamine (Inconel): 12 000 N
Kiirendus (3000 kg, 2 m/s²): 6000 N
F_racki kogumaht: 18 000 N
r_hammasratas (m=4, Z=20): 0,040 mT_väljund = 18 000 × 0,040
= 720 Nm külje kohtaOhutusteguriga 1,5× → 1080 N·m
→ EP-AP140 katab selle (kuni 1400 N·m)
Kahe ajamiga portaalkonfiguratsioonide puhul, kus kaks EP-AP seadet liigutavad samaaegselt portaalsilla vastaskülgi, kehtib jõu arvutus iga külje kohta – iga käigukast käsitleb sümmeetrilise portaalliikumise korral poolt portaallõike ja kiirenduse kogujõust, kuid peab käsitlema täisjõudu üheteljeliste juhttelje korrektsioonide ja kaldekorrektsioonide ajal.
Korea Ever-Power pakub soovi korral hammaslati ajami pöördemomendi arvutamise töölehte korea keeles – esitage hammaslati moodul (m), hammasratta hammaste arv (Z), liikuv mass (kg), maksimaalne kiirendus (m/s²) ja lõikejõu spetsifikatsioon ning Korea Ever-Poweri rakendusmeeskond saadab teile soovitatava EP-AP raami suuruse koos ohutusteguri rakendamisega.
EP-AP/APK raami valik rack-süsteemi abil
| Taotlus | Rack Force | T_väljund | EP-AP raam |
|---|---|---|---|
| Kiudlaserlõikus (6 × 20 m) | 3000–6000 N | 120–240 Nm | AP090 |
| Plasmalõikus (raskplaat) | 5000–10 000 N | 200–400 Nm | AP110 |
| Portaalveski (alumiinium) | 8000–15 000 N | 320–600 Nm | AP140 |
| Portaalveski (Inconel/titaan) | 15 000–25 000 N | 600–1000 Nm | AP140–AP200 |
| Laevatehase portaalkraana läbimine | 80 000–200 000 N | 3200–8000 Nm | AP355–APK450 |
Alus: r_pinion = 40 mm (m=4, Z=20). Rakendatud ohutustegur 1,5×. Tegelik spetsifikatsioon nõuab täieliku töötsükli analüüsi.
Abiteljed CNC-töödeks — mitte iga telg ei vaja P0-d ja liides on siiski oluline
5-teljeline 12 servo-teljega töötluskeskus ei vaja kahtteist P0 täppiskäigukasti. Laastukonveieri ajamid, jahutusvedeliku pumba ajamid, tööriistasalve karusselli pöörlemismehhanismid, kaubaaluste transportimise ajamid ja ukse ajamid on avatud ahelaga või kiirusega juhitavad teljed, kus lõtk ei mõjuta masina täpsust. P0 määramine nendele telgedele on otsene kulu, mille funktsionaalne tasuvus on null.
See Korea Ever-Power Economic Line PA II seeria on spetsiaalselt selle CNC abitelje rakenduse jaoks loodud: PA II korpuse läbimõõt vastab EP-AB reasisese seeria mõõtmetele, seega saab ühel mehaanilisel joonisel määrata nii kriitilistel telgedel täppis-EP-AB P0/P1 kui ka abitelgedel Economic Line PA II, kasutades kogu ulatuses sama mootori adapterplaadi ja kinnitusääriku geomeetriat.
PA II 6–8 kaareminuti pikkune üheastmeline lõtk on täiesti piisav laastukonveieri kiiruse juhtimiseks, kus ainus positsioneerimisnõue on „töötamine“ vs „seismine“. PA II ja AB P0 märkimisväärne hinnavahe sama raamisuuruse juures võimaldab CNC-seadmete tootjal (OEM) jaotada täppiseelarve 3–4 telje vahel, mis tegelikult määravad masina täpsuse, selle asemel, et hajutada see kõigi 12 vahel.
PA II ja EP-AB jagavad sama mootori adapterplaadi suurust – üks mehaaniline disain toetab kõiki kolme astet samal masinal.
Tööriistasalve ja indekseerija ajamid — ümara ääriku ja mittestandardsete ülekandearvudega
CNC-töötluskeskuste tööriistamagasinid, Hirthi siduriindekseerijad ja pöörlevad palettlauad vajavad sageli mittestandardseid reduktsioonisuhteid – tööriistade arv magasiinikarussellis (tavaliselt 20, 30 või 40 positsiooni) peab ilma muutuva sagedusega ajamita vastama mootori pöörete arvule tööriistavahetuse kohta, kasutades mootori sammukäsu kohta õige nurga juurdekasvu saamiseks ainult ülekandearvu.
Standardsete planetaarmootorite seeriate ülekandearvud on 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25… saadaolev komplekt sõltub seeriast. 30 tööriistaga salve puhul, kus tööriistavahetusservo peab iga tööriistapositsiooni kohta täpselt 12° (360°/30) edasi liikuma – mis nõuab täpset täisarvu mootori pöörete arvu 12° tööriista juurdekasvu kohta – võib vajalik ülekandearv olla 21:1, 31:1 või 61:1, mis standardse AB-seeria puhul puuduvad.
See EP-AD ümarate äärikute seeria ja selle kompaktne variant EP-ADS Lisaks standardseeriale pakuvad need ka mittestandardseid ülekandearvusid 16, 21, 31, 61 ja 91, mis võimaldavad tööriistasalve täpset indekseerimist ilma sagedusmuundurita. Ümar äärik tsentreerub salve korpuse avas isetsentreerides, lihtsustades indekseerija joondamist.
Mittestandardne: 16 / 21 / 31 / 61 / 9130 tööriistasalv (12° sammu kohta):
Mootor 1500 p/min, 0,5 sekundit sammu kohta
→ Vaja täpselt i=21 → ADS saadaval
Korea Ever-Poweri CNC-tööpinkide valik — täielik kiirjuhend
Allolev tabel koondab kõigi moodulite valikuloogika – mis hõlmab pöördlaua, B-telje, hammaslati ja hammasratta portaali, abi- ja indekseerimistelgi – ühte CNC-rakenduse viitesse. Kasutage seda lähtepunktina – kontrollige alati oma konkreetse tooriku ja lõikeparameetrite täielikku pöördemomendi arvutust ja lõtku tolerantsi analüüsi.
| CNC-rakendus | Korea Ever-Power seeria | Peamised spetsifikatsioonid | Valiku põhjus |
|---|---|---|---|
| Pöördlaud — titaan/vorm (täppistöötlus) | EP-AFH 100–180 | Standard ≤1′ · 3805 Nm | ≤1 kaaremin standard kõigis kaadrites ja suhetes – klassi valikut pole vaja |
| Pöördlaud — raske terasplaat | EP-AH 355/450 | 1–2′ · 9585 Nm | Suurim pöördemoment Korea Ever-Poweri seerias väga suurte ja raskete pöördlaudade jaoks |
| B-telje kallutatav pea (5-teljeline) | EP-ABR 090 P1 | ≤3′ kogu R/A | P1 spetsifikatsiooni kuulub kaldpind – välist kaldpinda pole vaja |
| Portaali raami lineaartelg | EP-AP/APK kõverplaat | 1-kruviline hammasratas · 14 010 Nm | Hammasratta vahetus 30 minutiga vs 4 tundi – isetsentreeruv, ümberkalibreerimist pole vaja |
| Abiteljed (laastukonveier, uks, kaubaalus) | Majandusliin PA II | 6–8′ · sama alus | Identne äärik EP-AB-ga – üks mehaaniline joonis tagab täpsuse ja ökonoomsuse |
| Tööriistade ajakiri / indekseerija | EP-AD / EP-ADS | i=21/31/61/91 | Mittestandardsed suhtarvud tööriista täpseks positsiooni indekseerimiseks ilma sagedusmuundurita |
Korduma kippuvad küsimused — CNC-tööpinkide planetaarkäigukast
Teie CNC käigukasti spetsifikatsiooni inseneritugi
Korea Ever-Power pakub lõtku ja detaili tolerantsi arvutamist, hammaslati ajami pöördemomendi analüüsi, kõverplaadiga hammasratta mooduli ühilduvuse kinnitust ja CNC-telgede astmelise paigutuse soovitusi – korea keeles, samal tööpäeval. Esitage oma tooriku tolerantsiklass, lõikejõud ja ajami tüüp, et saada otsene tootesoovitus.
Toimetaja: Cxm
