Přímé Pohony Optimalizované Pro Přesné Obrábění

Obsah:

Obrázková galerie
Příčina vad tvaru krátkých vln
Nová konstrukce dvojitého motoru
Rozpoznat změny a nesrovnalosti
Ze sady

Video: Přímé Pohony Optimalizované Pro Přesné Obrábění

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-06-05 00:21

Pouze při přesném obrábění s velmi malou drsností povrchu se objevují efekty, které jsou jednoduše „polykány“drsnějšími povrchy během hrubování nebo dokončování. Takzvané brusné hvězdy mohou vznikat například při broušení čelních ploch na přímo poháněných otočných stolech. Tyto vlnky se pohybují od několika desetin mikrometru do přibližně tří mikrometrů.

Takové defekty optického povrchu jsou obecně nežádoucí při konstrukci formy a optice při zpracování čoček. Krátkodobé povrchové vady se mohou vyskytnout také při broušení, honování, lapování a superfinishing převodů, což vede k nepříjemnému řevu při pozdějším provozu převodovky. Potom periodická chyba tvaru ozubeného kola stimuluje přenos na slyšitelné a hmatatelné rezonance, které mají negativní vliv na celý stroj a na proces stroje.

Obrázková galerie

Velkým problémem je, že chyby tvaru na hotových ozubených kolech jsou tak minimální, že se obvykle neobjeví okamžitě jako součást zajištění kvality, ale často se projeví pouze akustickými účinky během provozu převodovky. Hledání přesné příčiny chyby je bohužel v praxi velmi obtížné, protože frekvence měřená na převodovce neodpovídá žádné harmonické generované ozubenými koly a zpravidla ji nelze přiřadit žádné součásti.

Příčina vad tvaru krátkých vln

K tvarovým chybám uvedeným v rozsahu mikrometrů dochází, když je obrobek obráběn velmi jemně a přesně na rotujícím, přímo poháněném otočném stole. Za to jsou zodpovědné dva účinky v hnacím motoru: pulsace zatížení a minimální naklopení otočného stolu. Rozdílný počet pólů statoru a rotoru znamená, že magnetické radiální síly protilehlých pólů se navzájem úplně nezruší. Výsledkem je, že výsledná radiální síla působí na rotor, i když jen nepatrně. Protože rotor je uspořádán axiálně pod ložiskem otočného stolu, vytváří tato radiální síla moment, který rotační stůl minimálně naklápí. Během obráběcího procesu, ve kterém je obrobek veden kolem nástroje na otočném stole, dochází k chybám tvaru krátkých vln,jehož perioda chyby je většinou způsobena počtem pólů točivého motoru.

Lineární průvodce

Intervenujte aktivně, ne jen sledujte

EMO 2017

Senzory integrované v ložisku vřetena

Nová konstrukce dvojitého motoru

Tyto dva problémy při zpracování nejjemnějších povrchů - pulzace zatížení a naklápění - vyřešily odborníky na pohon v dceřiné společnosti Schaeffler's IDAM (INA - Drives & Mechatronics) přímo na místě. Optimalizovali magnetický tok v nových točivých motorech SRV novou "dvojitou, symetrickou strukturou motoru" tak, že protilehlé radiální síly se prakticky navzájem rušily a výsledný vektor síly všech radiálních sil se blížil nule. Současně minimalizovaly pulzaci zátěže a tím i synchronizaci motoru. Motory SRV jsou měřítkem v oblasti přímých pohonů pro velmi přesné obrábění.

Teoreticky by také existovala možnost ponechat strukturu motoru nezměněnou, akceptovat tyto účinky a pouze je regulovat během řízení během řízení. Řídicí smyčka však na to reaguje příliš pomalu. Inženýři IDAM proto vyřešili problém konstruktivně a kauzálně na motoru. Z jiného důvodu snížili elektrickou časovou konstantu zodpovědnou za krokovou reakci v této sérii motorů. U motorů SRV s méně než 0,1 ms je to jen zlomek časové konstanty u konvenčních točivých motorů.

Rozpoznat změny a nesrovnalosti

Protože v procesu obrábění z pohonu rotačního stolu SRV nejsou nyní vyvolávány žádné interferenční síly, současné signály z řídicího zrcadla obráběcí proces velmi dobře. Takže pokud se v procesu vyskytnou změny a nepravidelnosti, např. Rušivé síly, nerovnováhy apod., Můžete to „vidět“přímo v řídicím systému, protože nejsou překrývány žádné jiné signály z točivého motoru.

Dalším pozitivním důsledkem extrémně malých časových konstant je to, že vychýlení osy otočného stolu realizované prostřednictvím kaskádového ovladače (proudová, rychlostní a polohová regulační smyčka) je podstatně menší v důsledku interferenčních sil nebo interferenčních momentů. Osa dává méně, interference je výrazně menší.

S motory SRV nabízí IDAM výrobcům obráběcích strojů příležitost k adaptivnímu zásahu do obráběcího procesu prostřednictvím řízení.

Pohony jsou dodávány jako vestavěné motory skládající se ze statoru a rotoru. Jsou zaměnitelné se standardními točivými motory a jsou plánovány s průměry vzduchové mezery 89, 120, 168, 230, 298 atd. Série začala pro průměr vzduchové mezery 89 mm. Rychlosti malých velikostí jsou realizovány až 14 000 min ^-1.

Doplňující informace k tématu řešení otočných stolů přizpůsobené úkolu obrábění

Aby bylo možné pokrýt celou řadu obráběcích strojů a procesů, má Schaeffler tři série motorů točivého momentu, tři řady ložisek s rotační osou a integrované systémy pro měření úhlu. Takže devět vysoce specializovaných variant z modulárního systému lze implementovat bez velkého úsilí o vývoj.

Ze sady

Pokud jde o ložiska nápravy s motory SRV, zákazníci mají přístup k celé řadě řad otočných ložisek INA. Pro většinu ostatních ložiskových řad je k dispozici také indukční měřicí systém s integrovaným ložiskem ze série YRT (S) MA. V kombinaci s novou ložiskovou řadou X-life YRTC umožňují točivé motory SRV v otočných stolech pro obráběcí stroje ideální povrchové vlastnosti a nízké tolerance tvaru. S těmito dvěma komponenty mohou zákazníci implementovat extrémně výkonné otočné stoly pro velmi přesné obrábění - ať už jako vestavěný motor nebo jako „zabudovaná souprava“. (sh)