DIY CNC июльдік басқыш престі құрастыру: бұралу, сырғу және дәлсіз иілулерді жоятын "алдымен-құрылым" жоспары

Өткен аптада кесу-фрезерлеу форумында бір бала өзінің жаңа DIY престік ию құрылғысының бейнесін жариялады. Ол NEMA 34 жабық циклді степперлерін, әдемі сенсорлық экранды контроллерді және артқы бағыттағышты басқаратын арнайы Python скриптін қолданды. Теориялық дәлдігі 0.001 дюйм деп мақтанды. Содан кейін ол 24 дюймдік 10-калибрлі тот баспайтын болатты иді.

Иілу ортасы сыртқа қарай сегізден бір дюймге ығысты. Оның бағдарламасы мінсіз болды. Бірақ механикалық құрылымы — күлкілі еді. Ол скрап-темірден жасалған рамасы физикалық тұрғыдан көтере алмайтын процесті автоматтандыру үшін екі мың долларды электроникаға жұмсады.

Қатысты: CNC қысым тежегішін бағдарламалау

Жағымсыз ақиқат: неге көпшілік DIY CNC престері тек автоматтандырылған сынық өндіреді

Мен жиырма жыл бойы 400 тонна Cincinnati престерінің жарты дюймдік металды дәл 90 градус бұрышқа иіп жатқанын бақыладым. Енді зейнетке шығып, өз шеберханамда жұмыс істеп жүргенімде, көптеген талапты шәкірттердің дәнекер мен Arduino көмегімен сол мүмкіндікті қайталауға тырысатынын көремін. Олар ең заманауи контроллерлерді орнатып, педальді басады да, жақсы табақты бұрмаланған қалдыққа айналғанын көреді. Бағдарлама дұрыс болғанда неге машина істен шығады?

ADH Machine Tool өнім желісі 100% CNC негізінде жасалған және лазерлік кесу, иілу, ойық салу, қырқу сияқты жоғары деңгейлі қолдану салаларын қамтиды, сондықтан осы жердегі практикалық нұсқаларды бағалайтын топтар үшін, CNC пресс тормоз тиісті келесі қадам болып табылады.

"Бағдарлама өтем жасай алады" деген жаңсақ сенім: микроқадам макро-деңгейдегі иілуге түзету енгізе ала ма?

Сіз микронға дейін өлшейтін сызықтық шкаланы сатып аласыз. Контроллеріңізге рамды дәл 2,145 дюймге төмен түсіруді бұйырасыз. Гидроцилиндрлер оны орындайды. Бірақ цилиндр мен құрал арасындағы не болады? Рамның өзі — көбіне ескі I-тәрізді арқалық — жүктеме кезінде ортасында иіледі. Төменгі үстел қарсы күш береді және майысады. Контроллеріңіз штамп пен ойма мінсіз параллель деп есептейді, бірақ болатты шын мәнінде ортасында жоғары қарай иіліп тұр.

Микроқадам макро-деңгейдегі иілуге түзету жасай алмайды.

Егер әлсіз раманы бағдарлама арқылы түзете алмасаңыз, іс жүзінде қандай рама жұмыс істейді?

Классикалық гидравликалық H-пішінді раманың жұқа табақты металл үшін дұрыс бастама емес екенін неге?

Кез келген автошеберханаға кірсеңіз, ортасында бөтелке-домкратпен және ауырлайтын, пинмен реттелетін үстелмен жабдықталған екі тік тіреуі бар 20 тонналық гидравликалық H-пішінді престі көресіз. Ол күні бойы мойынтіректерді тораптардан басып шығарады. DIY престке мінсіз негіз сияқты көрінеді. Жай ғана домкратқа бұрыштық темірді бекітсеңіз болды, солай ма?

Қате. Шеберханалық престер ортасындағы бір нүктеге үлкен жүктемені түсіруге арналған. Металды ию осы тоннажды екі, үш немесе төрт футтық құрал ұзындығына біркелкі таратуы керек. Кең табақты H-пішінге қойған сәтте, орталық цилиндр төмен қарай итереді, бірақ рамның ұштары артта қалады. Мұны "гильотиндік бұралу" деп атайды. Рам қисаяды, құрал тұрып қалады, ал сіз күткен 90 градус иілу спиральға айналады. Бөтелке-домкратқа жай бағыттауыш рельстер дәнекерлеп, жоғары дәлдікті күтудің қажеті жоқ.

Біз сол таралған күшті қолданғанда, болатпен шын мәнінде не болып жатыр?

Сіз дәлді престік механизм құрастырып жатырсыз ба, әлде 20 тонналық болат серіппе ме?

1/4 дюймдік жалпақ темірді қыспаққа қысып, тартыңыз. Ол қайта серпіледі. Сол әсерді үлкейтіңіз. Гидравликалық цилиндрлер бұйымды ию үшін 20 тонна күш қолданғанда, сол 20 тонна күш жоғарғы арқалықты жоғары, төменгі үстелді төмен итереді. Бүкіл машина созылып жатыр. Қалың қабырғалы құрылымдық құбырдың өзі де мұндай күште ұзарады.

Машинаңызды мінсіз қатты, қозғалмайтын дене ретінде емес, үлкен әрі қатты болат серіппе ретінде қарастырыңыз. Әр гидравликалық цикл кезінде рама ашылып созылады, ал қысым босатылғанда қайта серпіледі. Егер бүйір пластиналарыңыз жұқа металдан кесілген болса, олар біркелкі емес созылады. Егер дәнекерлеуден кейін кернеуді жоймаған болсаңыз, әр цикл сайын қосылыстар біртіндеп майысып кетеді.

Сағаттық индикатормен сынақ: Магниттік тұғырды төменгі үстеліңізге бекітіп, индикатордың ұшын жоғарғы арқалыққа тигізіңіз. Толық қысымда, блок толық түскенше гидравликаны құрғақ айналдырыңыз. Көрсеткіш кілтті бақылаңыз. Егер ол бірнеше мыңдық дюймнен артық ауытқыса, раманыз майысып тұр деген сөз.

Өзін-өзі ажыратуға тырысатын серіппені қалай бақылауға болады?

Қисаю физикасы: жүктің максималды шамасынан кері жобалау

3000 PSI қысымды гидравликалық сорғы босату клапанына жеткенде, сұйықтық сіздің раманыз құрылымдық болаттан ба, әлде картоннан ба — бәрібір. Ол бір нәрсе берілгенше итеруді жалғастырады. Көптеген бастаушылар алдымен гараждарындағы бос орынды өлшеп, сынықтардан ең арзан I-тәрізді арқалық сатып алады да, ию қабілетін кейін анықтаймыз деп ойлайды. Бұл — қауіптілік тудыратын тәсіл. Сіз керісінше істеуіңіз керек: ең қатты, ең қалың ию жоспарланған материалды анықтап, оны қалыптастыруға қажетті тоннажды дәл есептеу және осы максималды жүктемені әдеттегі жұмыс жүктемесі сияқты оңай көтеретін рама жасау.

Жүктемені дәл есептеу үшін қалай әрекет ету керек?

Нақты ию күші мен материал қалыңдығы кестесінен алынған шамамен есеп арасындағы салыстыру

Кез келген металл өңдеу шеберханасының қабырғасына ілінген ескі Amada тоннаж кестесіне қараңыз. Ол 10-калибрлі жұмсақ болатты ию үшін шамамен әр футқа 6 тонна қажет екенін көрсетеді. Демек, сіз 4 футтық төсекті ию үшін 24 тонна күш керек деп есептейсіз. Содан кейін екі 15 тонналық цилиндр сатып алып, орнатасыз және өзіңізде 20% қауіпсіздік қоры бар деп ойлайсыз.

Бірақ сол кестедегі баған тақырыбына мұқият қараңыз. Сол 6 тонна V-қалыптың ашылуы материал қалыңдығынан тура сегіз есе үлкен болған жағдайды болжайды. Егер сіз ішкі радиусты кішірейтіп, V-қалыпты тек қалыңдықтан төрт есе үлкен етіп таңдасаңыз, қажетті күш жай ғана екі еселенбейді. Ол экспоненциалды түрде артады. Сіз 24 тонналық жұмысты 80 тонналық мәселеге айналдырдыңыз. Сол параметрмен тот баспайтын болатты июге тырысасыз ба? Хром-никель қорытпасының жұмыс қаттылығын еңсеру үшін тоннажға тағы 50% қосуыңыз қажет.

Тоннажды анықтайтын қалып, тек табақ қалыңдығы емес.

Егер қалып геометриясы, V-ашылу таңдауы және материал қасиеттері шынайы құрал жобасына қалай әсер ететінін көргіңіз келсе, бұл техникалық талдау пресс-тежегіш қалыпты жасау тәсілі тоннажды есептеу мен құрылымдық қаттылықтың инженерлік тұстарын талдап береді. ADH Machine Tool әзірлеген зерттеуге негізделген пресс-тежегіш мамандығына сүйене отырып, ол теорияны өндірістік шектеулермен байланыстырады—тоннажды есептеу қателері көбіне осы жерден басталады.

Егер құрал геометриясы туғызған экспоненциалды көбейткіштерді есептемесеңіз, CNC контроллері серволарға мақсат тереңдікке дейін итеруді бұйырады. Ал гидравлика бұл бұйрықты орындайды.

Асқын тоннажды үш есеге арттырған кезде рамаға не болады?

C-пішінді рама мойны: апаттық деформация аймағын дәл анықтау

Өндірістік пресс-тежегіштің қасына тұрып, оның бүйір бейнесін қараңыз. Ол үлкен "C" әрпіне ұқсайды, себебі ұзын иілген жиектер қалыпқа соқпай, машинаның артқы жағынан еркін өту үшін орын қалдырылған. Сол ойық – мойын деп аталады. Соғу орталығынан мойынның артқы қабырғасына дейінгі көлденең қашықтықты өлшеңіз. Мысалы, ол 12 дюйм болсын.

Бұл 12 дюйм машинасын ашып жіберетін сырық сияқты әсер етеді. Егер цилиндрлер соғуда 40 тонна күш қолданса, физика осы 12 дюймдік иін арқылы C-раманың ішкі радиусын жыртып жіберетін айналу моментін көбейтеді. Міне, бұл жерде "болат серіппе" бейнесі жағымды сипатта болудан қалады. Үлкен табақтарды орналастыру үшін мойынды тереңдете түскен сайын раманың беріктігі экспоненциалды түрде кемиді. Кернеу түгелдей ойық ішкі қисығында шоғырланады, ал артқы қабырға қатты қысылуға ұшырайды. Үлкен тоннажды, үлкен форматты қолданбаларда дәл осы себептен арнайы жобаланған жүйелер — мысалы, ауыр табақ металмен жұмысқа арналған ірі пресс-тежегіш жүйелер ADH Machine Tool компаниясынан — CNC-басқарылатын құрылымдар мен ию тұрақтылығына оңтайландырылған рама геометриясымен, нөлден бастап жобаланады, жай ғана жеңіл C-раманы үлкейту емес.

Егер мойын әлсіз буын болса, біз жай ғана қалың болатты дәнекерлей аламыз ба?

Неліктен күшейткіштер мен қалың табақ инженерлік қаттылыққа тең емес

Бір жолы мен C-раманың майысуын түзету үшін мойын ойығының үстіне 1 дюймдік үшбұрышты күшейткіштерді тікелей дәнекерлеген адамды көрдім. Ол 7018 электродымен үш рет өткізді, шет тақталарға 80 фунт артық салмақ қосты, бірақ өте ұсқынсыз дәнекер тігісі пайда болды. Келесі күні ол 3/8 дюймдік табақты иді, ал рама бәрібір алтынан бір дюймге майысты.

Оның қателігі – болат серпінді, ал ол массаны қате жерге қосты. Табақтың бүйіріне тегіс дәнекерленген күшейткіш табақтың шет бойымен созылуын тоқтатпайды. Майысуға төтеп беру үшін сізге күш бағытында тереңдік қажет, жай ғана бүйірлік қалыңдық емес. Ішкі қабырғалы 1/4 дюймдік табақтан жасалған қорапты қимасы тұтас 2 дюймдік болат тақтадан әлдеқайда қатты. Қорапты геометрия иілу моментін қарсы әсермен теңестіріп, кернеу мен қысылуды физикалық түрде ажыратады, болатты жай иін емес, тіреуіш қаңқа ретінде жұмыс істеуге мәжбүр етеді.

Жай ғана ауыр сынықтарды жамап, «ауыр міндетті машина» деп атау жеткіліксіз.

Циферблат индикаторын тексеру: Индикаторды С-құрылымның астыңғы жиек ернеуіне орнатыңыз, жоғарғы фланецке тура жоғары бағыттаңыз. Есептелген ең жоғары тоннажыңыздың 50% мөлшерін түпкілікті тұйықталған қалып блогына түсіріңіз. Егер саңылау 0,005 дюймнан артық болса, сіздің геометрияңыз қате, және ешқандай бағдарламалық өтем бұл бүгілген бұрыштарды қалпына келтіре алмайды.

Артық беріктікке ие қаңқаны жобалау: Тоннажға төтеп беретін жасақтау

Сіз паллет үстінде жатқан лазермен кесілген A36 болат плиталарының 2000 фунттық жинағын көріп тұрсыз. Сіздің CAD бағдарламалық жасақтамада бұл плиталар мінсіз, берік қорған тәрізді қорапты геометрия құрды. Ал шеберханада бұл тек ауыр, пішінсіз болат кесінділері ғана, сіздің қателік жасауыңызды күтіп тұр. Сандық модель мен шынайы жарты дюймдік болатты июге шыдайтын машина арасындағы айырмашылық тек сіздің өндіріс реттілігіңізбен анықталады. Сіз ауыр тоннажды раманы күшпен туралай алмайсыз және механикалық қысылуды айлакер Python сценариймен жоя алмайсыз. Қаңқа машинаның шындығын анықтайды. Ендеше болатты дәнекерлеу кезінде неге жарты тонна конструкцияны шаршы күйінде ұстай алмаймыз?

Өзара бекісетін «тілше-ойық» әдісі: Қатты раманы дәнекерлеуге дейін өздігінен туралайтындай ету

Екі 500 фунттық бүйір қабырғаны массасы зор төменгі арқалыққа бекіткеніңізді елестетіңіз. Үлгінің тік бұрыштылығын дәл сақтау үшін үш сағат бойы темір ұстасының төртбұрыш өлшегіші мен резеңке балғамен жұмыс істейсіз. Ауыр уақытша дәнекер тігісін қоясыз, болат салқындап жиырылады, және жігіңіз бірден сегіздік дюймге қисайып кетеді. Сондықтан дәстүрлі «дәнекерлеп, дұға ету» тәсілі дәл машина құрастыруда енді жарамсыз. Қысқыштар сырғып кетеді, ал температуралық жиырылу әрдайым басым түседі.

Оның орнына, сіз пластиналарды өзара қиылысатын тілшелер мен ойықтармен жобалайсыз, лазермен 0,010 дюйм дәлдікте кесесіз. Қаңқаны алып болат жұмбақ секілді жинайсыз. Тілшелер ойықтарға түсіп, бастапқы материалға тіреліп, қатты механикалық тоқтауға ие болады. Бұл геометрия ауыр раманың дәнекерсіз өздігінен туралануын қамтамасыз етеді. Құрылым өздігінен арматура рөлін атқарып, ауыр плиталарды дәнекер үстелінде теңгеру қабілетіңізге емес, лазер кескіштің дәлдігіне сүйенеді. Бірақ механикалық тұрғыда бекітіліп болған соң, дәл геометрияны бұзбай, қырық тоннаны ұстай алатындай дәнекерлеуді қалай атқарасыз?

Дәнекерлеу реттілігі және жылудан туатын деформация: Раманың бағыттау тесіктерінен иілу мен қисайуды болдырмау

MIG сымының ұшындағы доға жіктің бойына 10 000°F температура береді. Дәнекер жапсырмасы кеңейеді, бірақ салқындаған кезде, болат гидравликалық күш секілді міз бақпай жиырылады. Егер сіз алты футтық арқалықтың бір шетінен бастап екіншісіне дейін үздіксіз дәнекерлесеңіз, тұтас құрылым банан секілді иіліп кетеді. Сондықтан термиялық жиырылу физикасын теңестіру үшін дәнекерлеу реттілігін қолдану керек. Сіз оны «тігу» тәсілімен орындайсыз: алдымен алдыңғы сол жағына 3 дюймдік тігіс, кейін артқы оң жағына, соңында төменгі ортасына, осылайша жылу әсерін теңестіріп, раманы бейтарап күйге тартасыз.

Жылуды машинаңызға енгізілген физикалық сыналауыш секілді қабылдаңыз. Жылу мөлшерін теңестіре отырып, құрылымның тұтастығын сақтайсыз. Алайда дәл жылу бақылауы мен өзін-өзі туралайтын тілше-ойық жүйесіне қарамастан, дәнекер аймағындағы болат бірнеше мыңдық дюймге ығысады. Мұндай бетке дәл сызықтық бағыттаушыларды қалай орнатуға болады?

Дәнекерден кейін раманың бағыттау жолдарын өңдеу: Бұл қадамның міндеттілігі неге даусыз

Коммерциялық престердің дәлдігі дәнекерлеушілердің керемет шеберлігінде емес. Олардың дәлдігі, рамасы толық дәнекерленіп, кернеуден босатылған соң, бүкіл ауыр құрылым үлкен көлденең бұрғылау станогының үстеліне бекітілуіне байланысты. Үлкен карбидті кескіш раманың бағыттау жолдарынан 0,050 дюймдік жұқа қабатты алып тастап, тірек беттерін өзара параллель және төсекке тік етуді қамтамасыз етеді.

Егер бұл дәнекерден кейінгі механикалық өңдеу процесі қалай CNC-негізінде жүзеге асырылатынын көргіңіз келсе, ADH Machine Tool компаниясының техникалық буклеттерінен рамалар құрылымы стандарттары, бағыттау жолдарын өңдеу әдістері және жоғары дәл иілу жүйелерін біріктіру туралы ақпарат таба аласыз. Қолда бар техникалық мәлімет парақтарын осы жерден көруге болады: Техникалық брошюраларды жүктеу.

DIY-жинаушылар бұл қадамды жиі айналып өтпек болады. Олар сызықтық бағыттаушы рельстерді немесе қола үйкеліс төсемдерін өңделмеген дәнекерлік бетке тікелей бекітеді, төмен жерлерді жез аралықтармен немесе қалыңдық өлшегіштермен теңестіреді. Алайда үлкен тоннажда бұл аралықтар сығылады, рельстер өңделмеген болаттың микрожазықтарына бүгіліп, поршень қысылады. Дәнекерден кейінгі монтаж алаңдарын жергілікті мехцехте тегістеп шығару қажет. Бұл поршеньнің раманы қыспай, тік бағытта жүруін қамтамасыз етудің жалғыз тиімді жолы.

Циферблат индикаторын тексеру: Жаңадан өңделген бағыттау жолдарына магниттік тіректі бекітіп, индикатор ұшын қарсы жақтағы бағыттау блогы бойымен жүргізіңіз. Көрсеткіш инесі тік жүріс бойында 0,002 дюймнан артық тербелмеуі керек. Егер өлшем тура болса, құрылымыңыз дайын. Бірақ енді рама қатайып, жол толық параллель болғанда, поршеньді бұрмай төменге қалай қозғалтамыз?

Гидравликалық синхрондау қақпаны: "Гильотина бұралуын" болдырмау"

Бірнеше жыл бұрын бір адам маған 60 тонналық жарылған поршень әкелді. Ол NEMA 34 жабық циклды степперлерді, жылтыр сенсорлық басқару экранын және артқы шектегішті басқаратын арнайы Python сценарийін қолданған. Ол 0,001 дюймдік позиция дәлдігімен мақтанды. Бірақ ол аяқ педалін басты — сол жақ цилиндр бір сәт ерте ең төменгі нүктесіне жетті, нәтижесінде теңсіз күш жарты дюймдік бекіту болтын қақ жарып, бүйір тақтайшадан өткізіп жіберді. Бағдарлама мінсіз болғанымен, неге машина бұзылады?

Өйткені престік тежегіш қорап емес; ол әрі үлкен болат серіппе сияқты әрекет етеді.

Жұмыс бөлшегін ию үшін қолданылатын әр тонна гидравликалық күш бір мезгілде машинаның құрылымын созуға әрекет етеді. Егер бұл күш тең емес болса, поршень бұралады. Ендеше раманы жыртып алмай, зор күшті қалай қолданамыз?

Бір цилиндр мен қос цилиндр: Сіз шын мәнінде қандай мәселені шешіп жатырсыз?

40 тонналық бірцилиндрлі ағаш жарғыш пышақты бағыттау рельсі бойымен тура төмен итереді, бұраусыз. Ендеше неге престік тежегішті үлкейтілген ағаш жарғыш секілді етіп жасамасқа? Дәл ортасына бір үлкен цилиндр орнату синхрондау қажеттілігін толық жоятын ең тиімді DIY тәсілі болып көрінеді.

Алайда, пресс-байт сирек жағдайда бөлшектерді дәл ортасынан бүгеді.

Егер төрт футтық төсектің алдыңғы қырын тазарту үшін төрттен бір дюймдік тақтайшаның 12 дюймдік бөлігін сол жақ шетке жылжытсаңыз, орталық цилиндр енді үлкен иінтірек арқылы күш қолданады. Рам ойыншық тепе-теңдік тақтасындай құрал-сайманның үстінде еңкейеді. Сол жақ сызықтық бағыттаушылар қысу жүктемесін көтереді, ал оң жақ бағыттағы тректерден шығуға тырысады. Бүйір пластиналардың үстінде орналасқан қос цилиндрлер күшті рамның сыртқы ұштарына түсіру арқылы бұл иінтіректік мәселені шешеді, орталықты терең июлер үшін ашық ұстауға мүмкіндік береді. Алайда, иінтіректік мәселені шешу әлдеқайда қауіпті синхрондау мәселесіне әкеледі. Екі тәуелсіз гидравликалық рам дәл бірдей жылдамдықпен, мыңнан бір дюйм дәлдікке дейін қалай қозғалады деп қалай қамтамасыз етуге болады? Өндірістік ортада бұл қиындық ұзын төсектік дәлдікке арналған толық CNC-бақыланатын ию жүйелері арқылы шешіледі — мысалы, тандемді ию престері жүйесі ADH Machine Tool компаниясынан шыққан, жоғары дәлдіктегі металл ию мен автоматтандыруға арналған 100% CNC-портфолиосының бір бөлігі. Бұл жүйелер бұралуды тудырмай, ұзындық бойында синхрондалған күшті қолданады, бұл таза DIY гидравликалық жүйеде қайталау өте қиын біркелкілікті қамтамасыз етеді.

Механикалық бұралу штангалары мен пропорционалды клапандар: үй шеберханасында шынайы түрде не іске асырылады?

Өнеркәсіптік серво-гидравликалық CNC жүйелері цилиндрдің ағынын секундына 500 ретке дейін реттеу үшін пропорционалды соленоидты клапандар мен сызықтық шыны шкалаларды пайдаланады. Олар энергия тұтынуды 25% арқылы азайтады және тамаша параллелділікті сақтайды. Пропорционалды клапандарды сатып алып, Arduino-ға қосуға болады, бірақ 40 тонна қысымдағы майды нақты уақытта теңестіретін PID циклін бағдарламалау өте қауіпті іс. Егер сіздің кодыңыз ауыр ию кезінде елу миллисекундқа кешігіп қалса, бір жақ қозғалысын жалғастырады, ал екінші тоқтап қалады. Нәтижесінде, гильотина тәрізді бұралу дәл өңделген рамның бағыттарын бүйір пластиналардан жұлып тастай алады.

Осы себепті ескі өнеркәсіптік NC машиналары — және тәжірибелі үй шеберханасындағы құрастырушылар — үлкен механикалық бұралу штангасына сүйенеді.

Үлкен болат момент түтігі рычагтар арқылы рамның сол және оң жақтарын механикалық түрде байланыстырады. Егер сол жақ цилиндр оң жақтан жылдам қозғалуға тырысса, бұралу штангасы қарсы тұрып, механикалық жүктемені тасымалдайды, екі жақтың бірдей түсуін мәжбүрлейді. Бұл синхрондаудың күштік, аналогтық әдісі.

Механикалық ағынды бұралу штангасы арқылы теңестіру — рамды деңгейде ұстаудың сенімді, төмен технологиялық жалғыз әдісі, мінсіз бағдарламаларға сүйенбестен. Дегенмен, мықты бұралу штангасы тек аздап теңсіздікті түзете алады, бұл сұйықтықтың өзіне қатысты мәселені тудырады. Егер цилиндрлер тікелей сорғыдан теңсіз май қысымын алса, не болады?

Тең қысым үшін құбыр жүргізу: Неліктен қарапайым "Y-тетіктер" қисық рамды қамтамасыз етеді

Сұйықтық ең аз кедергі жолымен жүреді. Егер сорғыңыздан жоғары қысымды бір шлангты қарапайым жезден жасалған Y-тетікке қосып, оны екі цилиндрге бөлсеңіз, екі цилиндрдің ішкі үйкелісі бірдей деп болжайсыз — және машинаңызды сол болжамға тәуелді етесіз.

Олар ешқашан бірдей болмайды.

Бір цилиндрдің поршен сақинасы аздап қаттырақ немесе тесікшесінде ұсақ сызат болады. Y-тетік мұны түзетпейді; ол майды қай цилиндр оңай қозғалса, соған бағыттайды. "Жылдам" цилиндр тез төмен түсіп, дайындамаға тиеді және тоқтайды. Тек содан кейін қысым "баяу" цилиндрді төмен жылжыту үшін жеткілікті көтеріледі. Шын мәнінде, сіз машинаның бір жағымен болатты июлесіз, ал бұралу штангасы айтарлықтай бұралу күшін сіңіріп, ақырында майысады. Мұны механикалық жолмен шешу үшін тәжірибелі шеберлер айналмалы ағын бөлгішті — қысымнан немесе үйкелістен тәуелсіз майды екі дәл тең көлемге бөлетін, шестеренді гидравликалық құрылғыны қолданады. Бұл сұйықтықтың мінезін механикалық шындыққа сәйкестендіреді.

Индикатор арқылы тексеру: Магниттік негізді төсекке бекітіп, индикатор ұшын рамның бір ұшының астына қойып, гидравликаны толық қысымға дейін төменгі қалыпқа қарсы іске қосыңыз. Процесті қарама-қарсы ұшында қайталаңыз. Егер айырмашылық 0.005 дюймнен асып кетсе, сіздің ағыныңыз теңгерілмеген және қаңқа бұралған. Күштік қозғалыс механикалық түрде синхрондалып, мінсіз деңгейде жүргенде, бұл машинаны дәл қажетті тереңдікте тоқтатуға қалай баулимыз?

Циклды жабу: CNC миын жоғары қысымды қуатпен біріктіру

Сызықтық энкодерлерді орнату: Сіз нақты рам қозғалысын өлшейсіз бе, әлде тек қаңқа иілуін бе?

$150,000 коммерциялық пресс-байтты елестетіңіз. Сіз сызықтық шыны шкалаларды берік, жүк көтеретін бүйір пластиналарға тікелей бекітілгенін көрмейсіз. Оның орнына олар төменгі төсекке ғана бекітілетін, жоғары құрылыммен бірге еркін жүретін тәуелсіз, оқшауланған C-қаңқаға орнатылады. Екі дюймдік болаттан жасалған машинада неге сенсорларды оқшаулау керек? Себебі 50 тонна гидравликалық қысым кезінде тіпті екі дюймдік болат иіледі. Егер сіз сызықтық энкодердің басын қозғалатын рамаға бекітсеңіз және шкаласын жүк көтеретін бүйір пластинаға орнатсаңыз, компьютерге жалған ақпарат бересіз. Тоннаж артқан сайын бүйір пластиналар жиырма мыңдық дюймге жоғары созылады, шкала онымен бірге қозғалады. CNC жүйесі бұл жағдайды соққының әлі бағдарламаланған тереңдікке жеткен жоқ деп түсінеді.

Бағдарлама қаңқаның созылып жатқанын танымайды; ол тек сандардың сәйкес келмейтінін көреді.

Ол соққыны түпкі қалыбы арқылы өткізіп, физикалық тұрғыда қозғалып жатқан өлшемге жетуге тырысқанда қате жасайды. Энкодер шкаласын тек төменгі қалыпқа байланған, оқшауланған анықтама қаңқасына, ал оқу басын соққы ұстағышқа бекіту арқылы сенсор құралдар арасындағы нақты қашықтықты өлшейді. Негізгі қаңқа майысып, бұралып немесе сықырлауы мүмкін, бірақ CNC тек нақты ауа саңылауына жауап береді. Егер қаңқа он мыңдық дюймге иілсе, контроллер соққының тоқтағанын анықтап, пропорционалды клапандарға он мыңдыққа тереңірек қозғалуға динамикалық команда береді. Бірақ компьютер қозғалыс команданы күші жетпейтін моторға бергенде не болады?

Ашық циклді степпер жиынтықтары мен жабық цикл жүйелері: айырмашылық дәлдікке қашан әсер етеді?

Мен шәкірттің 3/8 дюймдік AR400 болаттың 150 фунттық табағын арзан ашық циклді степпер моторлармен басқарылатын жаңадан жасалған артқы бағыттаушыға сырғытқанын көрдім. Ол табақты квадраттау үшін саусақтарына қатты соғып қойды. Бұл соққы мотор білігін шамамен ширек айналымға артқа айналдырды. Алайда ашық циклді жүйеде кері байланыс жоқ. Контроллер өлшеуішті екі дюймдік позицияға жылжыту үшін дәл 1,000 импульс жіберді және мотордың орындағанына сенді. Ол шын мәнінде шеберханада физикалық күш моторды жылжытып жібергенін білмеді. Рам түсірілгенде, қыры стандарттан бір оналтылық дюймге ауытқыды.

Бұл тұйық циклдегі "цикл" элементі маңызды рөл атқаратын сәт.

Тұйық циклдегі қадамдық немесе сервоқозғалтқыштар артқы білігіне тікелей орнатылған айналу энкодерімен жабдықталады. Егер ауыр табақ артқы шектегішке соғылып, оны орнынан жылжытса, энкодер бұл айырмашылықты бірден жетектеу күшейткішіне хабарлайды. Күшейткіш қозғалтқыш орамдарына максималды ток жібереді, бұйырылған позицияны қалпына келтіру немесе егер механикалық кедергі тым күшті болса, қате кодын жіберіп, машинаны тоқтатады. Ауыр құрылымдарда электроника физикалық күрестен жеңілген сәтін анықтауы тиіс. Егер қозғалтқыштар мәселе болғанда өздігінен тоқтай алса, неге физикалық қорғаныс жүйелері әлі де қажет?

Қатқыл сыммен байланысқан төтенше тоқтату тетігін жобалау: Бағдарлама соққыны қалып арқылы өткізуді бұйырғанда не болады?

Физиканы жеңдім деп ойлаған үй шеберін елестетіңіз. Оның қолында NEMA 34 тұйық циклді қадамдық қозғалтқыштар, жаңа сенсорлы экранды контроллер және артқы шектегішті басқаратын жеке Python скрипті бар. Ол аяқ педалін басады, пропорционалды клапандар ашылады, және 3000 PSI қысымды гидравликалық сұйықтық соққыны төмен қарай итереді. Кенет, сенсорлы экран қатып қалады. Ол педальдан аяғын алады, бірақ клапандарды жабуға жауапты бағдарламалық цикл қатып қалған операциялық жүйеде тоқтап тұр. Соққы төмен түсе береді. Егер төтенше тоқтату батырма тек сандық енгізу түйреуішіне жалғанған болса, оны басу еш нәтиже бермейді, себебі сол түйреуішті бақылайтын процессор жұмыс істемейді.

Бағдарлама – кеңес беруші ғана; ал үзілген тізбек – бұл абсолютті физикалық заң.

Нағыз ауыр өндірістік төтенше тоқтату батырмасы – бұл катушкаға тікелей кернеу беретін қатқыл сыммен байланысқан, әдетте жабық электр тізбегі. Сол қызыл «саңырауқұлақ» батырманы басқанда, ол мыс өткізгіш жолды физикалық түрде үзеді. Клапанның соленоидтарына қуат бірден ажырайды. Клапан ішіндегі механикалық серіппелер катушкаларды тез ортасына қайтарады, барлық гидравликалық қысымды тікелей бакқа бағыттайды. Машина компьютер бұйрық бергендіктен емес, электр мен сұйықтық динамикасы заңдары басқа амал қалдырмағандықтан тоқтайды.

Индикатор арқылы тексеру: Машина қуатта тұрғанда және соққы ілініп тұрғанда, қатқыл сыммен байланысқан төтенше тоқтату батырмасын басыңыз. Индикаторды соққының астына қойып, нөлдік ығысу барын тексеріңіз. Егер соққы төмен қарай сырғитын болса, клапандар қысымды толық бакқа төкпейді, қорғаныс жүйеңіз істен шыққан. Ақыл бұлшық етпен берік ұсталған соң, енді осы темір қаңқаның нақты қысымға төтеп бере алатынын қалай дәлелдейміз?

Иілу шегін анықтау: Іске қосу және шеберхана шектеулерін тану

Сіз тұйық циклді контроллерді дұрыс жалғап, төтенше тоқтатуларды қатқыл сыммен байланыстырдыңыз және гидравликаны шығарып тастадыңыз. Осы кезде көпшілік үй шеберлері тоқтап, сырасын ашып, машинаны дайын деп қабылдайды. Бірақ бағдарламалық жасақтама мен сұйықтық динамикасы – тек жүйке мен бұлшық ет. Қаңқа – болат, ал болат мінсіз қатты емес. Әрбір иілу машинасы – үстел үстіндегі кішкентай құрылғыдан бастап 1000 тонна Cincinnati прессіне дейін – шын мәнінде үлкен болат серіппе. Әр тонна гидравликалық күш дайындаманы бүктеуге жұмсалғанда, сол күш машинаның рамасын тартып ажыратады. Егер дәл сіздің серіппеңіз жүктеме астында қалай созылатынын картаға түсірмесеңіз, жылтыр сенсорлы контроллеріңіз тек жоғары айқындықта сіздің қателігіңізді тіркейді.

Қадамдық жүктемемен сынау: Толық қысымға сенбей тұрып параллельдікті тексеру

Жаңа жасалған пресс тежегішті жарты дюймдік тақтаны ортасына қойып, бірден педаль басып бастамайды. Бұл машинаны кенет жарылыс арқылы әлсіздігін анықтайтын тәсіл. Оның орнына жұқа металлдан бастап, тоннаж артқанда соққы қозғалысын бақылаңыз.

Кішкентай кронштейнді ортасынан тыс бүгу эксцентрлі жүктеме тудырады. Жұмысқа ең жақын гидроцилиндр жүктеменің көп бөлігін алып жүреді, ал алысы аз қатысады. Егер рамаңыз бұндай асимметриялық кернеуге қарсы жеткілікті бұралу қаттылығына ие болмаса, соққы гильотина тәрізді бұралып, жүктеме түскен жақта көбірек төмен түсіп, бағыттағыштарда қысылады. Сіздің механикалық синхронизацияңыз – мейлі мықты бұрау шыбығы, мейлі екі шкалалы CNC деңгейлеу жүйесі болсын – жүктеме артып келе жатқанда соққының параллельдігін ұстай алатынын дәлелдеңіз.

Соққы бағыттағыштарындағы жалғауларды асығыс, «тігем де, құдайға тапсыр» әдісімен дәнекерлегеніңіз дәл осы жерде бірден байқалады.

Егер соққы аз ғана, мысалы 0,02 дюймге ортасынан тыс бүгілу кезінде бұралса, толық тоннаж кезінде цилиндрлер қысылады да, шток тығыздағыштары жарылуы мүмкін. Бұл иілу шамасын кезең-кезеңмен тіркеп, раманың қаншалықты созылатынын және соққының 5, 10 және 20 тонна жүктемеде қаншалықты еңкейетінін жазып отыру қажет.

Индикатор арқылы тексеру: Төменгі төсекте магниттік тірек орнатып, индикатор ұшын соққының төменгі жиегіне қойыңыз. Жұмыс қысымында құрғақ сынақ өткізіп, цилиндрлерді толық төмен түсіріңіз. Егер көрсеткіш солдан оңға қарай 0,005 дюймнен артық параллельсіздік көрсетсе, механикалық деңгейлеу бұзылған және нақты болатты бүгуден бұрын төсем қою немесе реттеу қажет.

Егер өлшемдеріңіз рұқсаттан асып, қайта-қайта төсем қою арқылы да түзетілмесе, онда дайын CNC жүйесін қарастыру уақыты келген шығар. ADH Machine Tool толық СNC негізіндегі пресс тежегіштер мен металл өңдеу шешімдерін әзірлейді, олардың ішкі ҒЗТКЖ инвестициясы раманың қаттылығы, параллельдік бақылау және жүктеме кезінде ақылды компенсацияны қамтамасыз етеді. Қажетті тоннаж бен бүгу ұзындығына негізделген техникалық талқылау, баға ұсынысы немесе орындалу мүмкіндігін талдау үшін сіз ADH инженерлік командасымен байланысыңыз кәсіби инженерлік баламаны бағалай аласыз.

«Краунинг» мәселесі: Өз қолыңызбен жасалған төсек арқылы төрт фут бойы дәл бүгу мүмкін бе?

Соққының параллель түсетіні расталғаннан кейін, сіз алғашқы толық ендік бүгуді орындайсыз. Төрт футтық 10-калибрлі металлды V-тесікке қойып, бүгуді жүргізесіз және каноэ пішінді металл бөлшек аласыз. Шеттері дәл 90 градусқа иілген, ал ортасы 94 градус көрсетеді.

Бұл гидравликалық цилиндрлер күштi соққының шеткі ұштарында қолданғаннан және төсек жақтауларда ұсталғандықтан орын алады. Жоғары тоннажда соққы мен төсек ортасында бір-бірінен алыстай иіледі. Заводтық машиналар бұл мәселені реттелетін краунинг жүйелерінің көмегімен шешеді — төменгі төсектегі механикалық сына тәрізді бөлшектер астыңғы қалыпты әдейі жоғары иіп, иілген соққыға қарсы бағыттайды. Үй шеберханаларында жиі қолданылатын амал – төменгі қалыптың ортасына қағаз, картон немесе жұқа металл жолағын төсеу арқылы оны сәл көтеру.

Қолмен шабақ салу бақылаудың елесін тудырады.

Бұл белгілі бір 10-калибрлі металл бөлігі үшін мінсіз жұмыс істеуі мүмкін. Алайда, басқа материал қалыңдығына, қорытпаға немесе V-пішінді қалып тесігіне ауысқанда қажетті күш (тоннаж) өзгереді. Тоннаж өзгерген сайын, болат құрылымының майысу қисығы өзгереді, және мұқият қойылған қағаз шабақтарыңыз мүлде қате қалыңдықта болады. Әр жұмыс үшін төрт фут ені бойынша дәл ию үшін өз қолыңызбен жасалған төсемге шабақ салу мүмкін емес. Сіз өз машинаңыздың тұрақты майысу қисығы бар екенін қабылдауыңыз керек, ал белсенді компенсация жүйесінсіз сіздің дәлдігіңіз біріктірілген болаттың физикалық қаттылығымен шектеледі.

Тоннаждық сырғу: Неліктен соңғы градус иілуге ұмтылу ақыр соңында бүйір тақталарыңызды жаруға әкеледі

Дәл осы кезде тәжірибесіз оператор өзінің машинасын зақымдайды. Сізге 90 градус иілу қажет, бірақ рамка иіліп тұрғандықтан, ортасы 92 градус болып өлшенеді. Бағдарлама поансон дұрыс тереңдікке жетті деп көрсетеді, бірақ нақты бөлшек әлі де жеткіліксіз иілген. Сондықтан сіз тереңдікті қайта орнатып, CNC-ге поансонды тағы он мыңдық дюймге терең жүргізуді бұйырасыз.

Машина сықырлайды, қысым шарықтайды және иілу 91 градусқа жетеді. Сіз жақындап қалдыңыз. Сіз оған тағы он мыңдыққа тереңірек баруды бұйырасыз.

Шын мәнінде, сіз қазір құралды түбіне дейін басып, гидравликаны раманың құрылымдық шегіне қарсы жүктеп тұрсыз. Енді сіз дайындаманы иіп тұрған жоқсыз; сіз оны тіреу нүктесі ретінде пайдаланып, бүйір тақталарыңызды ажыратуға итеріп тұрсыз. Бұл — тоннаждық сырғу. Сіз соңғы градус иілуге ұмтылып, қатаңдық шегіне жеткен механикалық құрылымға экспоненциалды өсіп келе жатқан гидравликалық қысымды беріп жатырсыз.

Тәжірибелі металл шебердің белгісі — машинаны итеруді қашан тоқтату керектігін білу. Рамка иіліп, иілу жабылмай қалғанда, қысымды арттырмайсыз. Тоннажды азайту үшін V-пішінді қалыптың тесігін үлкейтесіз немесе төрт фут ауыр плитаны ию шеберхананың мүмкіндігінен асатынын мойындайсыз. Сенімді престеу тежегіші кез келген нәрсені иетін құрылғы емес, болатты серпілуден тоқтайтын дәл межесін жақсы білетін оператор қолындағы машина.