ماشین چرخشی و فرز با سرعت بالا چگونه به دقت ماشینکاری در سطح میکرون می رسد؟

در تولید سطح بالا ، دقت ماشینکاری در سطح میکرون (میکرومتر) استاندارد طلا برای اندازه گیری عملکرد تجهیزات است. واجد شرایط ماشین چرخشی و فرز با سرعت بالا نه تنها نیاز به دستیابی به سرعت دوک نخ ریسی بسیار بالا از ده ها هزار انقلاب در دقیقه دارد ، بلکه نیاز به حفظ یک خطای جامع کمتر از 1μm در طی ماشینکاری پویا دارد. در پشت این ، ادغام عمیق فن آوری های چند بعدی مانند طراحی مکانیکی ، سیستم کنترل و مدیریت حرارتی است.
دستیابی به موفقیت فناوری: تکامل از استحکام به جبران هوشمند
تنگنای دقت ابزارهای دستگاه سنتی اغلب ناشی از عدم استحکام ساختار مکانیکی و اثر تغییر شکل حرارتی است. ابزارهای چرخشی و فرز با سرعت بالا با سرعت بالا این مشکل را از طریق طراحی تقویت سفت و سخت کامپوزیت سه گانه حل می کنند:
ریخته گری تختخواب انتگرال: از ریخته گری های ماسه ای رزین با مرطوب کننده بالا ، همراه با طراحی بهینه سازی توپولوژی عنصر محدود ، برای افزایش استحکام پویا ابزار ماشین با بیش از 40 ٪ استفاده می شود ، و به طور مؤثر لرزش پردازش را سرکوب می کند.
فن آوری راهنمای هیدرواستاتیک: پشتیبانی بدون تماس با فشار 0.03MPA روغن فیلم تشکیل می شود و ضریب اصطکاک کمتر از 0.001 است که هنوز هم می تواند پایداری حرکتی نانو را با سرعت بالا حفظ کند.
ساختار متقارن حرارتی دو طرفه: از طریق طرح متقارن جعبه دوک نخ ریسی و برجک ، همراه با بهینه سازی مسیر گردش خون خنک کننده ، تغییر شکل حرارتی در 3μm/m² کنترل می شود.
سیستم اصلی: سه ستون کنترل دقیق
سیستم بازخورد حلقه بسته نانو
مجهز به یک خط کش و تداخل سنج لیزر با وضوح 1 نانومتر ، بر روی شعاع شعاعی و حرکت محوری دوک نخ ریسی در زمان واقعی نظارت می کند. هنگامی که انحراف برای فراتر از آستانه از پیش تعیین شده تشخیص داده می شود ، سیستم کنترل جبران پویا را در 2MS شروع می کند و موقعیت نوک ابزار را از طریق محرک سرامیکی پیزوالکتریک تنظیم می کند.
شبکه مدیریت حرارتی هوشمند
ماتریس مانیتورینگ متشکل از 36 سنسور درجه حرارت داخلی با الگوریتم های یادگیری ماشین برای پیش بینی روند تغییر شکل حرارتی ترکیب شده است. به عنوان مثال ، هنگامی که به طور مداوم در حال پردازش قطعات کار آلیاژ تیتانیوم ، سیستم جریان خنک کننده و سرعت دوک را از قبل تنظیم می کند تا دامنه نوسانات دما ابزار ماشین را به 0.5 پوند تبدیل کند.
خطای اتصال خطای اتصال چند محوره
مدل خطای حرکتی پنج محور از طریق ماتریس ژاکوبیان ایجاد می شود ، و خطای هندسی (مانند انحراف مستقیم راه آهن راهنما) ، خطای پویا (مانند جبران بی تحرکی ناشی از شتاب و کاهش) و خطای مونتاژ تجزیه شده است و در نهایت یک موفقیت از 0.8μm در اطمینان از مسیر مکانی حاصل می شود.
تأیید واقعی مبارزات: انقلاب دقیق در زمینه هوافضا
در پردازش پروانه های موتور هواپیما ، فرآیندهای سنتی به سه فرآیند نیاز دارند: ماشینکاری خشن ، ماشینکاری نیمه کاره و ماشینکاری به پایان رساندن ، با یک خطای تجمعی 5-8μm. با این حال ، یک مدل خاص از ابزار ماشین آلات ترکیبی با سرعت بالا با سرعت بالا ، کل پردازش فرآیند را از طریق یک بستن تکمیل می کند ، و خطای پروفایل تیغه پروانه اندازه گیری شده فقط 1.2μm و زبری سطح RA0.2μm است. این نه تنها چرخه پردازش را 60 ٪ کوتاه می کند ، بلکه باعث افزایش بازده آیرودینامیکی تیغه 12 ٪ می شود و ارزش تجاری دقت سطح میکرون را تأیید می کند.
چالش های آینده: حرکت به سمت دقت زیر میکرون
با افزایش تقاضا برای پردازش نیمه هادی و پردازش مؤلفه نوری ، پیگیری صنعت از دقت به زیر 0.5μm گسترش یافته است. نسل بعدی ابزارهای ماشین آلات سیستم های موقعیت یابی سنجش کوانتومی و الگوریتم های جبران خسارت خود را با هم ادغام می کنند و با جمع آوری داده های بعدی 2000 مانند برش و طیف لرزش در زمان واقعی ، مدل های دوقلوی دیجیتال را برای کالیبراسیون دقیق پیش بینی ایجاد می کنند. این نشانگر تغییر پارادایم در ماشینکاری دقیق از "" تصحیح خطای منفعل "به" "پیشگیری از خطای فعال" است.
دقت در سطح میکرون نه تنها یک پارامتر فنی بلکه یک پاس برای ارتقاء صنعت تولید است. ابزارهای چرخشی با سرعت بالا با سرعت بالا ، در حال تعریف مجدد مرزهای تولید دقیق از طریق نوآوری فناوری بین رشته ای هستند و پشتیبانی اساسی از محصولات با ارزش افزوده بالا در دوران صنعت 4.0 را ارائه می دهند. برای شرکت ها ، سرمایه گذاری در چنین تجهیزات نه تنها یک به روزرسانی ظرفیت است ، بلکه گزینه ای ضروری برای شرکت در رقابت جهانی زنجیره ای صنعتی با سطح بالا است. $ $