Trealamh próiseála léasair CNC
Ní gléas amháin é trealamh próiseála léasair CNC, ach córas oibre comhoibríoch comhdhéanta de thrí mhodúl lárnacha: gineadóir léasair, córas CNC, agus actuator próiseála, chomh maith le córais chúnta (fuaraithe, baint deannaigh, suite, etc.). Tacaíonn feidhmeanna gach modúl lena chéile agus cinneann siad cruinneas agus éifeachtúlacht próiseála i gcomhpháirt:
| Croímhodúl | Príomhghnéithe | Príomhtháscairí teicniúla | Cineálacha/Comhpháirteanna Coitianta |
|---|---|---|---|
| Gineadóir léasair | Soláthraíonn sé an léas léasair ardfhuinnimh atá riachtanach don phróiseáil agus is é "foinse fuinnimh" an trealaimh é | Tonnfhad léasair (cinneann sé comhoiriúnacht ábhair), cobhsaíocht chumhachta (is fearr laistigh de ± 1%), cáilíocht bhíoma (luach M², an níos gaire do 1 is fearr) | Léasair snáithín (príomhshrutha i bpróiseáil miotail), léasair CO₂ (príomhshrutha i bpróiseáil neamh-mhiotail), léasair UV (micrea-mheaisniú beachta) |
| Córas CNC | Faigheann sé sonraí líníochta próiseála agus déanann sé é a thiontú ina threoracha tairiscint is féidir leis an trealamh a fhorghníomhú. Is é "inchinn" an trealaimh é. | Cruinneas suite (leibhéal ± 0.005mm), algartam idirshuímh (tionchar aige ar mhíne próiseála cuar), luas freagartha (leibhéal milleasoicind) | Córas CNC tiomnaithe bunaithe ar PLC agus ardán oscailte CNC atá feistithe le bogearraí tionsclaíocha |
| Gníomhaire próiseála | Is éard atá i gceist leis an ngluaiseacht choibhneasta idir an léas léasair agus an saotharphíosa a fhíorú chun gearradh / táthú agus gníomhartha eile a chríochnú ná "lámha agus cosa" an trealaimh. | Líon na n-aiseanna gluaisne (3 ais mar bhonn, is féidir le 5 ais dromchlaí casta a phróiseáil), in-atrialltacht (leibhéal ±0.003mm), luas gluaisne (leibhéal méadar/nóiméad) | Ardán tiomána mótair líneach (cás ard-beachtais), ardán tiomáint scriú liathróid (cás éifeachtach ó thaobh costais), ceann léasair (lena n-áirítear lionsa fócasaithe agus nozzle) |
| Córais chúnaimh | Oibriú cobhsaí trealaimh a chinntiú agus torthaí próiseála a bharrfheabhsú | Cruinneas rialaithe teochta fuaraithe (±0.5 céim ), éifeachtacht a bhaint deannaigh (Níos mó ná nó cothrom le 95%), íonacht gáis (cosúil le íonacht ocsaigine a ghearradh Níos mó ná nó cothrom le 99.99%) | Fuaraitheoir uisce (riachtanach le haghaidh léasair ardchumhachta), bailitheoir deannaigh tionsclaíoch, gás cúnta (ocsaigin, nítrigin, aer comhbhrúite), córas suite amhairc |
I dtrealamh próiseála léasair CNC, is é an córas tiomáint servo an "lár-aonad cumhachta" a chinneann cruinneas próiseála, luas, agus cobhsaíocht. Ceanglaíonn sé córas CNC an trealaimh (an "inchinn") leis na hionsaitheoirí (cosúil leis an ais tairiscint ceann léasair agus an tábla oibre), treoracha CNC a thiontú go tairiscint mheicniúil bheacht, a dhéanann difear go díreach ar thorthaí deiridh próisis cosúil le gearradh léasair agus táthú.
Na comhpháirteanna lárnacha den chóras servo drive
Go ginearálta tá an córas tiomáint servo de threalamh próiseála léasair CNC comhdhéanta de struchtúr trí chiseal: "ciseal ordú - ciseal tiomána - ciseal forghníomhaithe". Oibríonn na modúil seo le chéile chun -rialú lúb dúnta ar "léirmhíniú ordaithe - aschur cumhachta - aiseolais gluaisne" a chur i bhfeidhm. Seo a leanas an struchtúr sonrach:
| Ordlathas | Comhpháirteanna Croí | Feidhm |
|---|---|---|
| Ciseal treoracha | Córas CNC | Gin treoracha gluaisne: Déan anailís ar pharaiméadair díláithriúcháin na haise, luas agus luasghéaraithe bunaithe ar líníochtaí meaisínithe (cosúil le comhaid CAD) agus bíoga aschuir/comharthaí analógacha nó treoracha bus. |
| Sraith tiománaí | Tiomántán Servo | Aimpliú agus rialú ordaithe: Faigheann sé orduithe ón gcóras CNC agus athraíonn sé ina chomharthaí srutha/voltais iad chun an mótar a thiomáint. Faigheann sé comharthaí aiseolais ionchódóra freisin chun rialachán lúb dúnta a bhaint amach. |
| Ciseal Forghníomhaithe | Servo mótair + gléas aiseolais seasamh | Aschur cumhachta agus aiseolas ar stádas: Tiontaíonn mótair servo (cosúil le mótair servo agus mótair líneacha) fuinneamh leictreach go fuinneamh meicniúil chun an ais ghluaiste / tábla inoibrithe a thiomáint; bailíonn ionchódóirí (cosúil le ionchódóirí fótaileictreacha agus rialóirí grátála) suíomh/luas an mhótair i bhfíor-am agus cuireann siad ar ais chuig an tiománaí é chun lúb dúnta a dhéanamh. |
Prionsabal lárnach oibre: is é rialú lúb dúnta an eochair
Éilíonn próiseáil léasair CNC cruinneas gluaisne thar a bheith ard (cosúil le suíomh leibhéal miocrón). Mar sin, ní mór don chóras servo-tiomáint loighic rialaithe lúb dúnta-a ghlacadh chun earráidí gluaisne a dhíchur trí thimthriall de "cheartú ordú - aiseolas - - a fhorghníomhú". Is é seo a leanas an próiseas sonrach:
Eisiúint ordaithe: Bunaithe ar an gcosán meaisínithe, seolann an córas CNC comharthaí ordaithe (cuimsíonn cineálacha coitianta comharthaí comharthaí cuisle/treoraithe, comharthaí analógacha, nó comharthaí bus tionsclaíocha ar nós EtherCAT agus Profinet) chuig an tiomáint servo, rud a léiríonn an spriocshuíomh (m.sh., X-gluaiseacht ais 10mm) agus luas (eg, 500mm/s).
Aschur tiomána: Tar éis dó an t-ordú a fháil, déanann an tiomáint servo é a thiontú ina chomhartha reatha don mhótar trína algartam rialaithe trí lúb inmheánach: lúb suímh, lúb treoluas, agus lúb srutha. Rialaíonn sé seo rothlú rótair an mhótair (nó tairiscint líneach mótair líneach).
Fáil aiseolais: Bailíonn feiste aiseolais suímh (m.sh., ionchódóir fótaileictreach cruinneas 23-giotán{-beachtais nó scála líneach leibhéal nanaiméadar) atá sioncronaithe leis an mótar suíomh agus luas iarbhír an mhótair i bhfíor-am agus tarchuireann sé na sonraí seo ar ais chuig an tiomántán servo.
Ceartú Earráide: Déanann an tiomáint servo an luach sprioc-orduithe a chur i gcomparáid leis an luach aiseolais iarbhír, ríomh an earráid (m.sh., má tá an spriocghluaiseacht 10 mm agus an ghluaiseacht iarbhír ach 9.998 mm, is é 0.002 mm an earráid), agus déanann sé an sruth aschuir a choigeartú i bhfíor-am chun trajectory tairiscint an mhótair a cheartú go dtí go laghdaítear an earráid laistigh den raon incheadaithe (de ghnáth laistigh de 0.0.0 mm).
Bunriachtanais theicniúla i gcásanna próiseála léasair
Cuireann próiseáil léasair (cosúil le cruinneas ard-ghearradh agus micrea{-táthú) éilimh i bhfad níos airde ar luas freagartha an chórais servo-tiomáinte, ar chruinneas suímh agus ar chumas frith-idirghabhála ná an phróiseáil mheicniúil thraidisiúnta. Go sonrach, ní mór na coinníollacha seo a leanas a chomhlíonadh:
1. Cruinneas suímh ultra-ard agus in-atrialltacht
Caithfidh cruinneas suite ±0.001–±0.005mm (milliméadar nó fiú leibhéal miocrón) a bhaint amach chun fritháireamh fócas léasair a sheachaint agus lochtanna próisis (amhail burrs ar imill ghearrtha agus lochtanna táthúcháin).
Modhanna: Bain úsáid as gléas aiseolais ard-beachtais (amhail ionchódóir fhótaileictreach 25-giotán nó níos airde nó scála líneach) i gcomhar le gléasanna leictreonacha an tiomántáin agus feidhmeanna cúitimh earráide (amhail aislash meicniúil agus earráidí tuinairde scriú luaidhe a chúiteamh).
2. Freagra dinimiciúil tapa
Éilíonn próiseáil léasair (go háirithe ardluais a ghearradh) go leanfadh an córas servo luasghéarú ordú CNC agus athruithe luasmhoillithe (amhail athruithe tobanna ar threo nó méaduithe luais) chun earráidí hysteresis a sheachaint.
Príomh-Sonraíochtaí: Caithfidh bandaleithead an chórais servo 500-1000Hz a bhaint amach (dá airde an bandaleithead, is tapúla an luas freagartha), agus ní mór amanna luasghéaraithe agus luasmhoillithe a rialú laistigh de 10-50ms (mar shampla, ag luasghéarú ó 0 go 1000mm / s i díreach 30ms).
3. Ardchobhsaíocht agus Friotaíocht Cur isteach
Le linn próiseála léasair, gineann an soláthar cumhachta léasair agus gáis ardbhrú (amhail ocsaigin agus nítrigin a úsáidtear le haghaidh gearrtha) trasnaíocht leictreamaighnéadach. Má tá friotaíocht trasnaíochta lag ag an gcóras servo, tá seans maith ann go gcaillfidh sé céim agus giodam, rud a fhágann go n-imíonn an cosán próiseála.
Dearadh Frith-Idirghabhála: Úsáideann an tiománaí aonrú optoelectronic agus dearaí EMC (comhoiriúnacht leictreamaighnéadach); úsáidtear cáblaí sciath do na cáblaí mótair agus aiseolais; agus tá friotaíocht talún an chórais Níos lú ná nó cothrom le 4Ω chun trasnaíocht mhodha choitianta a chosc.
4. Gnéithe Speisialta do Phróiseáil Léasair
Cúiteamh Dinimiciúla Tar éis Earráide: Chun aghaidh a thabhairt ar “moill táimhe” an chinn léasair le linn tairiscint ardluais, ríomhann an tiománaí an fórsa táimhe i bhfíor-am agus coigeartóidh sé an chasmhóimint aschuir roimh ré chun a chinntiú go bhfuil an fócas léasair ailínithe go foirfe leis an gcosán próiseála.
Servo Lock: I gcásanna próiseála statach cosúil le táthú léasair, ní mór don chóras servo an ais ghluaiste a "ghlasáil" i riocht seasta le earráid suímh níos lú ná nó cothrom le 0.0005mm chun cosc a chur ar chreathadh ó thionchar a dhéanamh ar chruinneas táthúcháin.
Rialú Sioncrónach Bus: Le linn meaisínithe il-ais-(cosúil le gearradh léasair ar dhromchlaí 3D), baintear amach sioncrónú leibhéal microsecond ar il-thiomántáin trí -bhusanna fíor-ama amhail EtherCAT, rud a chinntíonn meaitseáil uainiúcháin foirfe do ghluaisne gach ais (earráid sioncrónaithe Níos lú ná nó cothrom le 1μs).
Cás Oiriúnaithe
Cásanna Iarratais
Tá riachtanais éagsúla ag cásanna próiseála léasair éagsúla maidir le córais servo tiomáint. Seo a leanas réitigh oiriúnaithe do dhá phríomhchás:
1. Gearradh Léasair Bileog Miotail (m.sh., próiseáil leathán miotail feithicleach)
Riachtanais: Ardluais (luas gearrtha 1-3 m/nim), ardchruinneas (cruinneas gearrtha ±0.01 mm), agus nascacht il-ais (sioncronú ais X/Y/Z).
Cumraíocht Servo: Mótar servo sioncronach maighnéad buan AC (cumhacht 1.5-5 kW, torc 5-15 N·m) + 23-ionchódóir optúil giotán; tacaíonn tiomáint le sioncrónú bus EtherCAT; Tá "Cúiteamh Earráide Dinimiciúla" cumasaithe chun táimhe gluaisne ardluais a fhritháireamh.
2. Táthú Léasair Cluaisín Battery Litiam (Micromachining)
Riachtanais: Ultra{0}}suíomh beachtas (±0.002 mm), creathadh íseal (chun dífhoirmiú cluaisíní a chosc), agus tús agus stop tapa (timthriall táthú Níos lú ná nó cothrom le 0.5 s/timthriall).
Cumraíocht Servo: Úsáidtear mótair seirbheacs mionaturized (cumhacht 0.4-1kW, chasmhóiminte 1-3N·m) + scála líneach (cruinneas suite ±0.001mm). Úsáideann an tiománaí "mód creathadh íseal" chun cuair luasghéaraithe agus luasmhoillithe a bharrfheabhsú (cosúil le cuair S-chruthach) chun tionchar a laghdú.