Фрезерно-гравировальное оборудование AXYZ
главная страница     поиск по сайту     почта     карта сайта
 О компании  О станках  Почему AXYZ?  Как купить?  Поддержка  Сервис  Вопрос-ответ  Контакты   

Система позиционирования 

   Все о станках AXYZ » Система позиционирования

Важнейшим и ответственным узлом любого станка с ЧПУ является система позиционирования рабочего инструмента относительно обрабатываемого материала.  На станках AXYZ позиционирование выполняется следующим образом:

  • По оси "X" - перемещением каретки относительно рабочего стола в продольном направлении.
  • По оси "Y" - перемещением суппорта вдоль каретки, в направлении, перпендикулярном оси "X".
  • По оси "Z" - вертикальным перемещением шпинделя на подвижной части суппорта (переходной панели) оносительно рабочего стола. Данный процесс также именуется "подъем/опускание инструмента".

Система позиционирования по каждому из трех направлений конструктивно состоит из приводного двигателя, передачи и опорно-направляющей группы.

 

Приводные двигатели систем позиционирования представлены двумя типами - шаговые двигатели и серводвигатели. Их основное отличие состоит в организации системы управления вращением по командам контроллеров. В базовой комплектации станки остащены шаговыми двигателями, имеющими следующие преимущества:

  • меньшая стоимость,
  • простое подключение с помощью 4-х проводов,
  • низкие эксплуатационные расходы.

К их недостаткам можно отнести ограничение частоты вращения двигателя пределом 1000 об/мин, а также возможность потери шагов при максимальной нагрузке. Впрочем, последнее явление имеет место в основном при неквалифицированной эксплуатации станка.

Серводвигатели устанавливаются на станки AXYZ опционально. Они дороже, чем шаговые двигатели, и требуют более сложного подключения и более квалифицированного обслуживания. C другой стороны, они обладают серьезными преимуществами:

  • частота вращения до 4000 об/мин,
  • более высокий крутящий момент,
  • обратная связь с управляющим модулем (позиция двигателя всегда известна и доступна для корректировки).

Для преобразования вращательного движения приводного двигателя в поступательное движение приводимого узла, в конструкции фрезерных станков AXYZ применяются передачи двух типов - "шестерня-рейка" и ШВП (шарико-винтовая пара).
Привод первого типа является массовым бюджетным решением, хорошо зарекомендовавшим себя во многих видах промышленного оборудования. Максимальная погрешность позиционирования, для типа "шестерня-рейка" составляет 50 микрон, что не превышает погрешность самой обработки материала. 
 Применение альтернативного типа передач - шарико-винтовой пары обходится дороже, но в то же время данный тип обладает важными преимуществами. К ним  следует отнести еще меньшую погрешность (до 5 микрон), а главное,  более высокую скорость движения узла. Данное качество очень важно для снижения временных издержек обработки, к которым относится перемещение шпинделя между циклами контакта инструмента с материалом, в том числе и подъем/опускание инструмента.  Именно с этой целью, в марте 2008 года в рамках очередной модернизации станков AXYZ,  шарико-винтовая пара штатно устанавливается  в узле опускания/подъема шпинделя (позиционирование по оси Z), полностью вытеснив оттуда привод типа "шестерня-рейка".


Шарико-винтовая пара в приводе по оси Z.

Опорно-направляющие группы непосредственно не участвуют в передаче момента движения, однако являются важнейшими элементами системы,  поскольку от качества их изготовления и стабильности геометрических параметров напрямую зависит точность позиционирования по всем трем осям. Опорно-направляющие элементы перемещения по оси X расположены на раме станка по краям рабочего поля и выполнены на высокоточном оборудовании из высоколегированной износостойкой стали с низким коэффициентом линейного расширения. Их крепление к раме выполнено особым образом, для исключения температурных напряжений и коробления в результате нагрева или охлаждения. По направляющим перемещаетс каретка на специальных опорах с вмонтированными в них линейными шариковыми подшипниками. В опорно-направляющих группах применяются системы линейного перемещения японской компании THK - лидера в области разработки подобных механизмов.

   
    Направляющая по оси X с фрагментом опоры
    каретки. Справа - консоль крепления направляющей
    к несущей раме, также виден угол рабочего поля.
    Слева - плита опоры, под ней - корпус линейного
   
шарикового подшипника с выступившей смазкой.

Опорно-направляющие элементы каретки должны выдерживать значительные статические и динамические нагрузки складывающиеся из масс самой каретки, установленных на ней шпинделей, а также дополнительного оборудования. Общая нагрузка на опоры может превышать 100 кг. Поэтому все элементы выполняются из сверхпрочной стали, а сам узел качения работает в консистентной смазке, подаваемой в него шприцеванием через пресс-масленки.


Узел опоры каретки со снятой крышкой. Видна ременная передача
от шагового двигателя к приводу типа "шестерня-рейка".

На самой каретке установлены направляющие для перемещения суппорта - движения по оси Y.  Это две параллельно расположенных направляющих, выполненных из того же материала, что и направляющие каретки. Направляющие расположены на разных поверхностях картеки - одна на передней (со стороны шпинделя), вторая - на верхней. Соответствующим образом выполнены и опоры суппорта. Верхняя воспринимает вертикальную и тангенциальную нагрузку суппорта, нижняя - только вертикальную. (На станках серии Millenium ввиду небольшой массы применяемого в них шпинделя мощнстью 3 л.с. направляющие опоры суппорта расположены на одной, передней поверхности каретки).

Опорные узлы суппорта также снабжаются линейными шариковыми подшипниками и узлами смазки.


Направляющие нового типа (раздельные) в системе
позиционирования станка серии Millenium.


Аналогичным образом устроена опорно-направляющяя система перемещения шпинделя по оси Z, с той лишь разницей, что направляющие расположены вертикально.


На главную       Вернуться назад

Поиск 

Ваше мнение 
Где удобнее обучать оператора Вашего станка AXYZ?
В нашем учебном центре
На Вашем производстве
Не имеет значения
Может обучиться сам по справочным материалам


Голосов: 251
Комментариев: 0
Результат опроса

Учебный центр 
Учебный центр AXYZ
Закажите подготовку
специалистов-операторов
фрезерных станков AXYZ!