Ako dosahuje vysokorýchlostnú presnú otáčanie a frézovací stroj presnosť obrábania na úrovni mikrónu?

Pri špičkovej výrobe je presnosť obrábania na úrovni mikrónov (μM) zlatým štandardom pre výkon merania zariadenia. Kvalifikovaný Vysokorýchlostný presný otáčanie a frézovací stroj Nielenže potrebuje dosiahnuť ultra vysokú rýchlosť vretena desiatok tisíc otáčok za minútu, ale tiež musí počas dynamického obrábania udržať komplexnú chybu menej ako ± 1 μm. Za tým je hlboká integrácia viacrozmerných technológií, ako je mechanický dizajn, riadiaci systém a tepelné riadenie.
Technologický prielom: Vývoj z rigidity k inteligentnej kompenzácii
Prekážka presnosti tradičných obrábacích strojov často pramení z nedostatku tuhosti mechanickej štruktúry a efektu tepelnej deformácie. Moderné vysokorýchlostné obrábacie a frézovacie stroje vyrieši tento problém pomocou trojitého dizajnu vylepšenia rigidity:
Integrálne odlievanie postele: Používajú sa odliatky na pieskové piesky s vysokým obsahom dampingu v kombinácii s návrhu optimalizácie topológie konečných prvkov, aby sa zvýšila dynamická tuhosť strojového stroja o viac ako 40%, čo účinne potláča vibrácie spracovania;
Technológia hydrostatickej vodiacej technológie: bezkontaktná podpora sa vytvára s tlakom olejového filmu 0,03 MPA a koeficient trenia je menší ako 0,001, ktorý si stále môže udržiavať stabilitu pohybu na úrovni Nano-úrovní pri vysokej rýchlosti;
Obojsmerná tepelná symetrická štruktúra: Symetrické usporiadanie vretenovej skrinky a veže, v kombinácii s optimalizáciou dráhy cirkulácie chladiacej kvapaliny, je tepelná deformácia riadená v rámci 3 μm/m².
Základný systém: Tri piliere presnej kontroly
Systém spätnej väzby z nanoscale s uzavretou slučkou
Vybavený mriežkovým pravítko a laserovým interferometrom s rozlíšením 1nm, monitoruje radiálny priebeh a axiálny pohyb vretena v reálnom čase. Ak je odchýlka zistená, aby sa prekročila predvolená prahová hodnota, riadiaci systém začne dynamickú kompenzáciu v rámci 2 ms a doladí polohu špičky nástroja cez piezoelektrický keramický ovládač.
Sieť inteligentného tepelného riadenia
Monitorovacia matica zložená z 36 vstavaných teplotných senzorov je kombinovaná s algoritmami strojového učenia na predpovedanie trendov tepelnej deformácie. Napríklad pri nepretržitom spracovaní obrobkov zliatiny titánu, systém upraví vopred tok chladiacej kvapaliny a rýchlosť vretena vopred, aby sa stlačil rozsah kolísania teploty stroje na ± 0,5 ℃.
Technológia oddelenia chyby viacerých látok
Päťosový model chyby pohybu je stanovený prostredníctvom Jacobian matrice a geometrická chyba (ako je odchýlka priamej železnice), dynamická chyba (ako napríklad posun zotrvačnosti spôsobená zrýchlením a spomaľovaním) a chyba montáže sa demonštruje vektorový deom a nakoniec sa dosiahne prielom 0,8 μm v presnosti priestorovej trajektórie.
Skutočné overovanie boja: Presná revolúcia v oblasti letectva
Pri spracovaní obežných kolesárov leteckého motora si tradičné procesy vyžadujú tri procesy: drsné obrábanie, polotovarné obrábanie a úplné obrábanie, s kumulatívnou chybou 5-8 μm. Avšak určitý model vysokorýchlostného precízneho otáčania a frézovacieho prístrojového stroja dokončí celé spracovanie procesu jedným upínaním a nameraná chyba profilu čepele obežného kolesa je iba 1,2 μm a drsnosť povrchu RA0.2 μm. To nielen skráti cyklus spracovania o 60%, ale tiež zvyšuje aerodynamickú účinnosť čepele o 12%, čím sa plne overuje komerčnú hodnotu presnosti na úrovni mikrónu.
Budúce výzvy: Presnutie submikronom
S rastúcim dopytom po spracovaní polovodičov a optických komponentov sa snaha o presnosť odvetvia rozšírila pod 0,5 μm. Ďalšia generácia obrábacích strojov bude integrovať systémy polohovania kvantového snímania a algoritmy kompenzácie samoorganizácie a vytvorí digitálne dvojčatá modely pre prediktívnu presnú kalibráciu zhromažďovaním dimenzionálnych údajov z roku 2000, ako je rezná sila a spektrum vibrácií v reálnom čase. To znamená posun paradigmy v presnom obrábaní z „“ pasívnej korekcie chýb “na„ „aktívnu prevenciu chýb“.
Presnosť na úrovni mikrónov nie je iba technickým parametrom, ale aj prihrávkou pre vylepšenia výrobného priemyslu. Vysokorýchlostné obrábacie a frézovacie stroje predefinujú hranice presnej výroby prostredníctvom interdisciplinárnych technologických inovácií a poskytujú základnú podporu výrobkom s vysokou pridanou hodnotou v ére priemyslu 4.0. Pokiaľ ide o podniky, investovanie do tohto zariadenia nie je iba aktualizácia kapacity, ale aj nevyhnutnosťou na účasť na globálnom súťaži priemyselného reťazca špičkového priemyselného reťazca. .