Ո՞րն են բարձր արագությամբ մշակման համար նախատեսված գործիքների պահակների նախագծման մեջ առկա մարտահանդեսները

Ո՞րն են բարձր արագությամբ մշակման համար նախատեսված գործիքների պահակների նախագծման մեջ առկա մարտահանդեսները

1. Կենտրոնախույս ուժի կառավարում ընդհատումից խուսափելու համար

• Ծավալման և ամրացման թուլացում . Շատ գործիքների պահակներ պատրաստված են մետաղից, որը ենթարկվում է ծավալման ցենտրախույս ուժի ազդեցությամբ: 20,000 ՌՇՇ-ում, նույնիսկ փոքր ծավալումը կարող է ընդարձակել պահակի ամրացման տիրույթը, ինչը նվազեցնում է գործիքի բռնումը: Եթե գործիքը սայթաքի, կտրումները կդառնան անճշտական, իսկ գործիքը կարող է նույնիսկ թռչել՝ ստեղծելով անվտանգության վտանգ: Օրինակ, վատ նախագծված գործիքի պահակի կողմից ամրացված կարբիդե ավարտի միլը կարող է տեղաշարժվել բարձր արագությամբ մշակման ընթացքում, թողնելով անհավասար խորշեր մշակվող մասում:
• Նյութի ամրության պահանջներ : Դեֆորմացիայի դեմ դիմադրելու համար HSM-ի համար նախատեսված պահակներին անհրաժեշտ է բարձր ամրության նյութեր, ինչպես օրինակ՝ ջերմամշակված համաձուլվածքային պողպատը կամ տիտանը: Այդ նյութերը բավականաչափ կոշտ են, որպեսզի դիմանան ցենտրախույս ուժին առանց չափից ավելի ձգվելու: Սակայն, դրանք ավելի ծանր են ստանդարտ նյութերից, ինչը կարող է ստեղծել նոր հավասարակշռության խնդիրներ (տես Խնդիր 3):
• Ծակի ամրացման մեխանիզմի նախագիծ : Ավանդական մեխանիկական ամրացուցիչները (օրինակ՝ ստոպոր պտուտակները) կարող է ձախողվեն բարձր արագությունների դեպքում: Փոխարենը, HSM-ի համար նախատեսված պահակները հաճախ օգտագործում են հիդրավլիկ կամ ջերմային ամրացում. հիդրավլիկ պահակները օգտագործում են հեղուկի ճնշումը գործիքը հավասարաչափ ամրացնելու համար, իսկ ջերմային պահակները տաքացվում են ընդարձակվելու համար, ապա սառեցվում են գործիքը ամրացնելու համար: Երկուսն էլ պահում են հաստատուն ամրացման ուժը նույնիսկ ցենտրախույս լարվածության տակ:

2. Կոլտտումների և դինամիկ անկայունության նվազագույնի հասցում

• Ռեզոնանսի վտանգներ : Ամեն մի գործիքապահ ունի բնական հաճախականություն՝ այն արագությունը, որի դեպքում այն ամենաինտենսիվ թրթռում է առաջացնում: Եթե մշակման արագությունը համընկնում է այդ հաճախականության հետ, ապա տեղի է ունենում ռեզոնանս, որն էլ մեծացնում է թրթռումները: Օրինակ, երկար և բարակ գործիքապահը կարող է ռեզոնանս առաջացնել 15,000 ՌՇՄ-ում, ինչի արդյունքում գործիքը փոխարեն հարթ կտրելու թռնում է մշակվող մասից:
• Կոշտություն ընդդեմ քաշի : Ավելի կոշտ գործիքապահները ավելի լավ դիմանում են թրթռմանը, սակայն կոշտություն ավելացնելը հաճախ նշանակում է դրանք ավելի ծանր դարձնել: Ծանր պահակները, սակայն, պտտվելու համար ավելի շատ էներգիա են պահանջում և կարող են լրացուցիչ բեռնվածք ստեղծել սղոցի վրա: Ճարտարագետները ստիպված են լինում կշռադրեն կոշտությունը և քաշը, հաճախ օգտագործելով թեթև բարձր մոդուլի նյութեր, ինչպիսիք են ածխածնային համասեռ նյութերը, որպեսզի ավելացնեն կոշտությունը՝ առանց ավելորդ քաշ ավելացնելու:
• Թրթռման նվազեցման հնարավորություններ : Որոշ գործիքների բռնիչներ ներառում են թնջուկային տարրեր (օրինակ՝ ռետին կամ վիսկոէլաստիկ նյութեր), որոնք կլանում են թրթուրները: Այդ նյութերը թրթուրային էներգիան փոխակերպում են ջերմության, ինչով էլ նվազեցվում է թրթուրների ազդեցությունը: Բարձրահաճախականությամբ մշակման գործընթացներում թնջուկային գործիքների բռնիչները կարող են ապահովել հայելու նման մակերեսային ավարտ մետաղե մասերի վրա, նույնիսկ 20,000 փուլ/րոպե արագությամբ:

3. Բարձրահաճախականությամբ հավասարակշռության ապահովում

• Հավասարակշռության ստանդարտներ : Բարձր հաճախականությամբ աշխատող հոլդերների համար անհրաժեշտ է բավարարել խիստ հավասարակշռության դասերին, որոնք չափվում են գրամով միլիմետրի հաշվով (գ/մմ): Օրինակ, 30,000 ՌՊՄ-ով օգտագործվող հոլդերի համար կարող է պահանջվել G2.5 հավասարակշռության դաս, այսինքն՝ թույլատրելի ամենամեծ անհավասարակշռությունը 2.5 գ/մմ է: Սա պահանջում է ճշգրիտ արտադրություն. ամեն մի բաղադրիչ (մարմին, պտուտակ, ամրակալ) հավասարաչափ կշռված լինել, և հոլդերը հավասարակշռման սարքի վրա կարգավորված լինել:
• Շարունակական դիզայնների հետ դժվարացնում է : Շատ գործիքների հոլդերները օգտագործում են մոդուլային բաղադրիչներ (օրինակ՝ փոխանակելի պարանոցներ) տարբեր գործիքներին հարմարեցնելու համար: Սակայն, ամեն մի փոխարկում կարող է խաթարել հավասարակշռությունը, քանի որ նույնիսկ փոքր տարբերությունները բաղադրիչների քաշերում ազդում են պտույտի վրա: Նախագծողները հաճախ օգտագործում են ստանդարտացված, նախօրոք հավասարակշռված մոդուլներ՝ այդ ռիսկը նվազագույնի հասցնելու համար:
• Ջերմային ազդեցությունը հավասարակշռության վրա : Բարձր արագությամբ մշակումը առաջացնում է ջերմություն, որը կարող է պատճառել, որ գործիքների հոլդերները անհավասարաչափ ընդարձակվեն, ինչը խաթարում է հավասարակշռությունը: Ցածր ջերմային ընդարձակմամբ նյութեր (օրինակ՝ ինվար կամ կերամիկա) օգնում են, սակայն ապրանքն թանկ է և դժվար է մշակվում:

4. Ջերմաստիճանի ավելցուկի կառավարում

• Ջերմադիմացկուն նյութեր : Գործիքների բռնիչները պետք է դիմանան մինչև 300°C (572°F) ջերմաստիճաններին որոշ HSM կիրավումներում: Սովորական պողպատը կարող է մեղմանալ այդ ջերմաստիճաններում, այդ իսկ պատճառով նախագծողները օգտագործում են ջերմամշակված համաձուլվածքներ կամ կերամիկա: Օրինակ, կերամիկ բռնիչները պահպանում են իրենց ձևն ու ուժը նույնիսկ բարձր ջերմության դեպքում, դա դրանք դարձնում է ցամկուն մշակման համար իդեալական (այն դեպքերում, երբ հեղուկ հովացման միջոցներ չեն օգտագործվում)
• Օձիքներ ջերմությունից պաշտպանվելու համար : Բարձր արագությամբ մշակման գործիքների բազմաթիվ պահակներ ներառում են հեղուկի համար նախատեսված առանձին անցքեր: Այդ անցքերը հեղուկը ուղղում են դեպի գործիքի ծայրը, նվազեցնելով շփումը և ջերմությունը պահակից հեռացնելով: Օրինակ, բարձր արագությամբ պտտման դեպքում պահակի միջով հոսող հեղուկը կանխում է պտտակի ավելորդ տաքանալը՝ պահպանելով պահակի ձևը:
• Ջերմային ընդարձակման վերահսկում : Ջերմությունը հանգեցնում է նյութերի ընդարձակմանը, ինչը կարող է առաջացնել գործիքի ամրանի թուլացում կամ պահակի անհամապատասխանությունը մաքսինայի հաղորդակի հետ: Նախագծողները այդ երևույթը նվազագույնի են հասցնում ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցով նյութերի (օրինակ՝ տիտանի համաձուլվածքների) կիրառմամբ կամ պահակի ձևի ճիշտ նախագծմամբ, որը հա compensationակցում է ընդարձակմանը:

5. Ապահովելով համատեղելիությունը և ճշգրտությունը տարբեր համակարգերում

• Ինտերֆեյսի ստանդարտներ : Շպինդլի ինտերֆեյսները (ինչպես HSK-E կամ CAT40) ունեն խիստ չափեր՝ ապահովելու համար, որ գործիքների բռնիչները կատարելապես համընկնեն շպինդլի հետ: Նույնիսկ 0.001 դյույմ շեղումը կարող է բարձր արագություններով առաջացնել թափահարում, որը կործանի ճշգրտությունը: Նախագծողները ստիպված են լինում հետևել այդ ստանդարտներին՝ միևնույն ժամանակ օպտիմալացնելով բռնիչի ներքին կառուցվածքը HSM-ի համար:
• Գործիքի երկարության համապատասխանությունը : Բարձր արագությամբ մշակման ընթացքում գործիքի երկարության նույնիսկ փոքր տատանումները ազդում են կտրման խորության վրա: Գործիքների բռնիչները պետք է բռնեն գործիքները հաստատուն երկարության թույլատրելի շեղումով (հաճախ ±0.0005 դյույմ): Սա պահանջում է խիստ արտադրական վերահսկում, ինչպես օրինակ բռնիչի գործիքի նստարանի ճշգրիտ շփումը:
• Մոդուլայնություն ընդդեմ մասնագիտացման : Որոշ գործիքների բռնիչներ նախագծված են հատուկ գործիքների համար (օրինակ՝ նախատեսված է 10 մմ մանրացուցիչների համար), ապահովելով կատարյալ համընկնումը, սակայն սա սահմանափակում է ճկունությունը: Մյուսները մոդուլային են, հարմարվում են տարբեր չափերի գործիքներին, սակայն կարող է գերարդյունավետության որոշակի կորուստ առաջացնել: Մոդուլայնության և մասնագիտացման միջև հավասարակշռությունը նախագծման հիմնարար մարտահրավեր է:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ինչն է տարբերում բարձր արագությամբ մշակումը ստանդարտ մշակումից գործիքների բռնիչների դեպքում:

Ո՞ր ամրացման մեթոդն է ամենահուսալիը բարձր արագությամբ գործիքների բռնիչների համար:

Որքանով է կարևոր հավասարակշռությունը բարձր արագությամբ գործիքների բռնիչների դեպքում:

Կարո՞ղ են ստանդարտ գործիքների բռնիչները փոփոխվել բարձր արագությամբ օգտագործման համար

Ո՞ր նյութերն են լավագույնս համապատասխանում բարձր արագությամբ գործիքների բռնիչների համար

Ինչպե՞ս են գործիքների բռնիչները ազդում գործիքների կյանքի վրա բարձր արագությամբ մշակման ընթացքում