Как выбирать комплектующие для станка с ЧПУ
Проектирование, подбор комплектующих из каталога heidenhain для таких устройств — это процесс, требующий внимательности, знания множества технических аспектов, которые определяют, как будут работать все элементы системы. Важно начать с правильной постановки задач и подбора комплектующих. В статье рассмотрим, как это сделать, начиная с первого этапа проектирования.
Содержание
Этапы проектирования, подбора комплектующих
Один из первых вопросов, который начинают решать, проектируя станок с ЧПУ, это выбор шаговых двигателей и драйверов. Часто он возникает на стадии идеи, когда его еще нет в проекте, а будущий рабочий диапазон и обрабатываемые материалы только начинают формироваться. Это — распространенная ошибка.
Выбор электроники нельзя начинать, не определившись с другими важными параметрами, такими как масса, скорость, усилия резания, ускорения. Только после того, как эти параметры будут определены, можно переходить к выбору приводов и других компонентов. Начинать проектирование следует с постановки задач, что помогает правильно оценить требования и выбрать нужные комплектующие.
Постановка задачи
Первый шаг — определить изделия, которые будет производить станок. Это влияет на размеры рабочего поля, которые должны быть достаточными, но не избыточными. Также важно учитывать обрабатываемые материалы и инструменты: размер фрез, их сменяемость, тип шпинделя.
Усилия резания на фрезе
Знание максимальных усилий резания на фрезе очень важно для дальнейшего проектирования. Если усилия резания на фрезе не определены хотя бы приблизительно, это может привести к выбору неправильно подобранных компонентов, например, недостаточной жесткости конструкции. При недостаточной жесткости станок будет плохо обрабатывать материал, повреждать фрезы, быстро изнашивать другие элементы. В то же время излишняя жесткость сделает его тяжелым и дорогим.
Выбор шпинделя
Он зависит от всех ранее указанных параметров. Разные шпиндели требуют различных типов конструкций станков. Чем он мощнее, тем выше должны быть требования к жесткости, точности всей системы.
Комплектация станка
Выбор комплектации зависит от того, с каким материалом предстоит работать. Например, для деревообрабатывающих может не понадобиться система подачи СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости), но обязательна будет система для вытяжки стружки и пыли. А для обработки алюминия СОЖ, наоборот, необходима, а защита направляющих не всегда обязательна. Для работающих с чугуном, защита направляющих и СОЖ обязательны. Выбор системы защиты и других элементов, таких как энкодеры heidenhain, поможет обеспечить надежную работу станка, повысить его производительность.
Количество осей
Станок может быть 3-осевым, 4-осевым (с одной поворотной осью) или 5-осевым (с двумя поворотными осями). Число осей прямо влияет на сложность конструкции, стоимость. Чем больше осей, тем выше требования к точности и настройке.
Ход по осям, вылет шпинделя
На этом этапе важно определить примерный ход по осям и вылет шпинделя. Эти параметры определяются без особой точности, поскольку в первом приближении они дают представление о будущем поведении станка, но не являются окончательными.
После того как определены все параметры, такие как длина осей, размеры рабочего поля, усилия резания, можно перейти к проектированию жесткости конструкции. Она определяет точность работы. Обычно она составляет 10-25 Н/мкм, но для высокоточных моделей требуется 50 Н/мкм и выше. Важно найти баланс между жесткостью и стоимостью конструкции.