"सीएनसी मशीन टूल्सच्या फीड ट्रान्समिशन यंत्रणेसाठी आवश्यकता आणि ऑप्टिमायझेशन उपाय"
आधुनिक उत्पादनात, उच्च अचूकता, उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च दर्जाचे ऑटोमेशन यासारख्या फायद्यांमुळे सीएनसी मशीन टूल्स ही प्रमुख प्रक्रिया उपकरणे बनली आहेत. सीएनसी मशीन टूल्सची फीड ट्रान्समिशन सिस्टम सहसा सर्वो फीड सिस्टमसह कार्य करते, जी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. सीएनसी सिस्टममधून प्रसारित होणाऱ्या सूचना संदेशांनुसार, ते अ‍ॅक्च्युएटिंग घटकांची हालचाल वाढवते आणि नंतर नियंत्रित करते. त्याला केवळ फीड हालचालीचा वेग अचूकपणे नियंत्रित करण्याची आवश्यकता नाही तर वर्कपीसच्या सापेक्ष टूलची हालचाल स्थिती आणि मार्ग अचूकपणे नियंत्रित करण्याची देखील आवश्यकता आहे.
सीएनसी मशीन टूलची एक सामान्य बंद-लूप नियंत्रित फीड सिस्टम प्रामुख्याने अनेक भागांपासून बनलेली असते जसे की स्थिती तुलना, प्रवर्धन घटक, ड्रायव्हिंग युनिट्स, यांत्रिक फीड ट्रान्समिशन यंत्रणा आणि शोध अभिप्राय घटक. त्यापैकी, यांत्रिक फीड ट्रान्समिशन यंत्रणा ही संपूर्ण यांत्रिक ट्रांसमिशन साखळी आहे जी सर्वो मोटरच्या रोटेशनल हालचालीला वर्कटेबल आणि टूल होल्डरच्या रेषीय फीड हालचालीमध्ये रूपांतरित करते, ज्यामध्ये रिडक्शन डिव्हाइसेस, लीड स्क्रू आणि नट जोड्या, मार्गदर्शक घटक आणि त्यांचे सहाय्यक भाग समाविष्ट आहेत. सर्वो सिस्टममधील एक महत्त्वाचा दुवा म्हणून, सीएनसी मशीन टूल्सच्या फीड यंत्रणेमध्ये केवळ उच्च पोझिशनिंग अचूकताच नाही तर चांगली गतिमान प्रतिसाद वैशिष्ट्ये देखील असली पाहिजेत. सूचना सिग्नल ट्रॅकिंग करण्यासाठी सिस्टमचा प्रतिसाद जलद असावा आणि स्थिरता चांगली असावी.
उभ्या मशीनिंग सेंटर्सच्या फीड सिस्टमची ट्रान्समिशन अचूकता, सिस्टम स्थिरता आणि डायनॅमिक रिस्पॉन्स वैशिष्ट्ये सुनिश्चित करण्यासाठी, फीड मेकॅनिझमसाठी कठोर आवश्यकतांची मालिका पुढे ठेवली आहे:
I. अंतर नसण्याची आवश्यकता
ट्रान्समिशन गॅपमुळे रिव्हर्स डेड झोन एरर होईल आणि प्रोसेसिंग अचूकतेवर परिणाम होईल. ट्रान्समिशन गॅप शक्य तितके दूर करण्यासाठी, गॅप एलिमिनेशनसह लिंकेज शाफ्ट आणि गॅप एलिमिनेशन उपायांसह ट्रान्समिशन पेअर्स वापरणे यासारख्या पद्धतींचा अवलंब केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, लीड स्क्रू आणि नट पेअरमध्ये, दोन नट्समधील सापेक्ष स्थिती समायोजित करून गॅप दूर करण्यासाठी डबल-नट प्रीलोडिंग पद्धत वापरली जाऊ शकते. त्याच वेळी, गियर ट्रान्समिशनसारख्या भागांसाठी, ट्रान्समिशनची अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी गॅप दूर करण्यासाठी शिम्स किंवा लवचिक घटक समायोजित करण्यासारख्या पद्धती देखील वापरल्या जाऊ शकतात.
ट्रान्समिशन गॅपमुळे रिव्हर्स डेड झोन एरर होईल आणि प्रोसेसिंग अचूकतेवर परिणाम होईल. ट्रान्समिशन गॅप शक्य तितके दूर करण्यासाठी, गॅप एलिमिनेशनसह लिंकेज शाफ्ट आणि गॅप एलिमिनेशन उपायांसह ट्रान्समिशन पेअर्स वापरणे यासारख्या पद्धतींचा अवलंब केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, लीड स्क्रू आणि नट पेअरमध्ये, दोन नट्समधील सापेक्ष स्थिती समायोजित करून गॅप दूर करण्यासाठी डबल-नट प्रीलोडिंग पद्धत वापरली जाऊ शकते. त्याच वेळी, गियर ट्रान्समिशनसारख्या भागांसाठी, ट्रान्समिशनची अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी गॅप दूर करण्यासाठी शिम्स किंवा लवचिक घटक समायोजित करण्यासारख्या पद्धती देखील वापरल्या जाऊ शकतात.
II. कमी घर्षणाची आवश्यकता
कमी-घर्षण ट्रान्समिशन पद्धतीचा अवलंब केल्याने ऊर्जेचे नुकसान कमी होऊ शकते, ट्रान्समिशन कार्यक्षमता सुधारू शकते आणि सिस्टमची प्रतिसाद गती आणि अचूकता सुधारण्यास देखील मदत होते. सामान्य कमी-घर्षण ट्रान्समिशन पद्धतींमध्ये हायड्रोस्टॅटिक मार्गदर्शक, रोलिंग मार्गदर्शक आणि बॉल स्क्रू यांचा समावेश होतो.
कमी-घर्षण ट्रान्समिशन पद्धतीचा अवलंब केल्याने ऊर्जेचे नुकसान कमी होऊ शकते, ट्रान्समिशन कार्यक्षमता सुधारू शकते आणि सिस्टमची प्रतिसाद गती आणि अचूकता सुधारण्यास देखील मदत होते. सामान्य कमी-घर्षण ट्रान्समिशन पद्धतींमध्ये हायड्रोस्टॅटिक मार्गदर्शक, रोलिंग मार्गदर्शक आणि बॉल स्क्रू यांचा समावेश होतो.
हायड्रोस्टॅटिक मार्गदर्शक मार्गदर्शक पृष्ठभागांमध्ये प्रेशर ऑइल फिल्मचा एक थर तयार करतात ज्यामुळे अत्यंत कमी घर्षणासह संपर्क नसलेला स्लाइडिंग साध्य होतो. रोलिंग मार्गदर्शक मार्गदर्शक रेलवर रोलिंग घटकांच्या रोलिंगचा वापर स्लाइडिंगऐवजी करतात, ज्यामुळे घर्षण मोठ्या प्रमाणात कमी होते. बॉल स्क्रू हे महत्त्वाचे घटक आहेत जे रोटेशनल मोशनला रेषीय गतीमध्ये रूपांतरित करतात. कमी घर्षण गुणांक आणि उच्च ट्रान्समिशन कार्यक्षमतेसह बॉल लीड स्क्रू आणि नट दरम्यान फिरतात. हे कमी-घर्षण ट्रान्समिशन घटक हालचाली दरम्यान फीड यंत्रणेचा प्रतिकार प्रभावीपणे कमी करू शकतात आणि सिस्टमची कार्यक्षमता सुधारू शकतात.
III. कमी जडत्वाची आवश्यकता
मशीन टूल रिझोल्यूशन सुधारण्यासाठी आणि ट्रॅकिंग सूचनांचा उद्देश साध्य करण्यासाठी वर्कटेबलला शक्य तितके वेगवान करण्यासाठी, सिस्टमद्वारे ड्राइव्ह शाफ्टमध्ये रूपांतरित केलेल्या जडत्वाचा क्षण शक्य तितका लहान असावा. इष्टतम ट्रान्समिशन रेशो निवडून ही आवश्यकता साध्य करता येते. ट्रान्समिशन रेशो वाजवीपणे निवडल्याने वर्कटेबल हालचालीचा वेग आणि प्रवेगाच्या आवश्यकता पूर्ण करताना सिस्टमचा जडत्वाचा क्षण कमी होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, रिडक्शन डिव्हाइस डिझाइन करताना, वास्तविक गरजांनुसार, सर्वो मोटरच्या आउटपुट गतीला वर्कटेबलच्या हालचालीच्या गतीशी जुळवून घेण्यासाठी आणि त्याच वेळी जडत्वाचा क्षण कमी करण्यासाठी योग्य गियर रेशो किंवा बेल्ट पुली रेशो निवडला जाऊ शकतो.
मशीन टूल रिझोल्यूशन सुधारण्यासाठी आणि ट्रॅकिंग सूचनांचा उद्देश साध्य करण्यासाठी वर्कटेबलला शक्य तितके वेगवान करण्यासाठी, सिस्टमद्वारे ड्राइव्ह शाफ्टमध्ये रूपांतरित केलेल्या जडत्वाचा क्षण शक्य तितका लहान असावा. इष्टतम ट्रान्समिशन रेशो निवडून ही आवश्यकता साध्य करता येते. ट्रान्समिशन रेशो वाजवीपणे निवडल्याने वर्कटेबल हालचालीचा वेग आणि प्रवेगाच्या आवश्यकता पूर्ण करताना सिस्टमचा जडत्वाचा क्षण कमी होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, रिडक्शन डिव्हाइस डिझाइन करताना, वास्तविक गरजांनुसार, सर्वो मोटरच्या आउटपुट गतीला वर्कटेबलच्या हालचालीच्या गतीशी जुळवून घेण्यासाठी आणि त्याच वेळी जडत्वाचा क्षण कमी करण्यासाठी योग्य गियर रेशो किंवा बेल्ट पुली रेशो निवडला जाऊ शकतो.
याव्यतिरिक्त, हलक्या वजनाची डिझाइन संकल्पना देखील स्वीकारली जाऊ शकते आणि ट्रान्समिशन घटक बनवण्यासाठी हलक्या वजनाची सामग्री निवडली जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, लीड स्क्रू आणि नट जोड्या आणि मार्गदर्शक घटक बनवण्यासाठी अॅल्युमिनियम मिश्र धातुसारख्या हलक्या वजनाच्या सामग्रीचा वापर केल्याने सिस्टमची एकूण जडत्व कमी होऊ शकते.
IV. उच्च कडकपणाची आवश्यकता
उच्च-कठोरता ट्रान्समिशन सिस्टम प्रक्रिया प्रक्रियेदरम्यान बाह्य हस्तक्षेपांना प्रतिकार सुनिश्चित करू शकते आणि स्थिर प्रक्रिया अचूकता राखू शकते. ट्रान्समिशन सिस्टमची कडकपणा सुधारण्यासाठी, खालील उपाययोजना केल्या जाऊ शकतात:
ट्रान्समिशन चेन लहान करा: ट्रान्समिशन लिंक्स कमी केल्याने सिस्टमची लवचिक विकृती कमी होऊ शकते आणि कडकपणा सुधारू शकतो. उदाहरणार्थ, मोटरद्वारे थेट लीड स्क्रू चालविण्याच्या पद्धतीचा वापर केल्याने इंटरमीडिएट ट्रान्समिशन लिंक्स वाचतात, ट्रान्समिशन त्रुटी आणि लवचिक विकृती कमी होते आणि सिस्टमची कडकपणा सुधारतो.
प्रीलोडिंग करून ट्रान्समिशन सिस्टमची कडकपणा सुधारा: रोलिंग गाईड्स आणि बॉल स्क्रू पेअर्ससाठी, रोलिंग एलिमेंट्स आणि गाईड रेल किंवा लीड स्क्रूमध्ये एक विशिष्ट प्रीलोड निर्माण करण्यासाठी प्रीलोडेड पद्धत वापरली जाऊ शकते जेणेकरून सिस्टमची कडकपणा सुधारेल. लीड स्क्रू सपोर्ट दोन्ही टोकांना निश्चित करण्यासाठी डिझाइन केला आहे आणि त्यात प्री-स्ट्रेच्ड स्ट्रक्चर असू शकते. लीड स्क्रूवर विशिष्ट प्री-टेन्शन लागू करून, ऑपरेशन दरम्यान अक्षीय बलाचा प्रतिकार केला जाऊ शकतो आणि लीड स्क्रूची कडकपणा सुधारता येतो.
उच्च-कठोरता ट्रान्समिशन सिस्टम प्रक्रिया प्रक्रियेदरम्यान बाह्य हस्तक्षेपांना प्रतिकार सुनिश्चित करू शकते आणि स्थिर प्रक्रिया अचूकता राखू शकते. ट्रान्समिशन सिस्टमची कडकपणा सुधारण्यासाठी, खालील उपाययोजना केल्या जाऊ शकतात:
ट्रान्समिशन चेन लहान करा: ट्रान्समिशन लिंक्स कमी केल्याने सिस्टमची लवचिक विकृती कमी होऊ शकते आणि कडकपणा सुधारू शकतो. उदाहरणार्थ, मोटरद्वारे थेट लीड स्क्रू चालविण्याच्या पद्धतीचा वापर केल्याने इंटरमीडिएट ट्रान्समिशन लिंक्स वाचतात, ट्रान्समिशन त्रुटी आणि लवचिक विकृती कमी होते आणि सिस्टमची कडकपणा सुधारतो.
प्रीलोडिंग करून ट्रान्समिशन सिस्टमची कडकपणा सुधारा: रोलिंग गाईड्स आणि बॉल स्क्रू पेअर्ससाठी, रोलिंग एलिमेंट्स आणि गाईड रेल किंवा लीड स्क्रूमध्ये एक विशिष्ट प्रीलोड निर्माण करण्यासाठी प्रीलोडेड पद्धत वापरली जाऊ शकते जेणेकरून सिस्टमची कडकपणा सुधारेल. लीड स्क्रू सपोर्ट दोन्ही टोकांना निश्चित करण्यासाठी डिझाइन केला आहे आणि त्यात प्री-स्ट्रेच्ड स्ट्रक्चर असू शकते. लीड स्क्रूवर विशिष्ट प्री-टेन्शन लागू करून, ऑपरेशन दरम्यान अक्षीय बलाचा प्रतिकार केला जाऊ शकतो आणि लीड स्क्रूची कडकपणा सुधारता येतो.
V. उच्च रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीची आवश्यकता
उच्च रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी म्हणजे बाह्य हस्तक्षेपाच्या अधीन असतानाही सिस्टम त्वरीत स्थिर स्थितीत परत येऊ शकते आणि चांगली कंपन प्रतिरोधक क्षमता असते. सिस्टमची रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी सुधारण्यासाठी, खालील बाबी सुरू केल्या जाऊ शकतात:
ट्रान्समिशन घटकांची स्ट्रक्चरल डिझाइन ऑप्टिमाइझ करा: लीड स्क्रू आणि गाईड रेल सारख्या ट्रान्समिशन घटकांचा आकार आणि आकार वाजवीपणे डिझाइन करा जेणेकरून त्यांची नैसर्गिक फ्रिक्वेन्सी सुधारेल. उदाहरणार्थ, पोकळ लीड स्क्रू वापरल्याने वजन कमी होऊ शकते आणि नैसर्गिक फ्रिक्वेन्सी सुधारू शकते.
योग्य साहित्य निवडा: उच्च लवचिक मापांक आणि कमी घनता असलेले साहित्य निवडा, जसे की टायटॅनियम मिश्र धातु, इत्यादी, जे ट्रान्समिशन घटकांची कडकपणा आणि नैसर्गिक वारंवारता सुधारू शकतात.
डॅम्पिंग वाढवा: सिस्टममध्ये डॅम्पिंगमध्ये योग्य वाढ केल्याने कंपन ऊर्जा वापरली जाऊ शकते, रेझोनंट पीक कमी होऊ शकते आणि सिस्टमची स्थिरता सुधारू शकते. डॅम्पिंग मटेरियल वापरून आणि डॅम्पर्स बसवून सिस्टमची डॅम्पिंग वाढवता येते.
उच्च रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी म्हणजे बाह्य हस्तक्षेपाच्या अधीन असतानाही सिस्टम त्वरीत स्थिर स्थितीत परत येऊ शकते आणि चांगली कंपन प्रतिरोधक क्षमता असते. सिस्टमची रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी सुधारण्यासाठी, खालील बाबी सुरू केल्या जाऊ शकतात:
ट्रान्समिशन घटकांची स्ट्रक्चरल डिझाइन ऑप्टिमाइझ करा: लीड स्क्रू आणि गाईड रेल सारख्या ट्रान्समिशन घटकांचा आकार आणि आकार वाजवीपणे डिझाइन करा जेणेकरून त्यांची नैसर्गिक फ्रिक्वेन्सी सुधारेल. उदाहरणार्थ, पोकळ लीड स्क्रू वापरल्याने वजन कमी होऊ शकते आणि नैसर्गिक फ्रिक्वेन्सी सुधारू शकते.
योग्य साहित्य निवडा: उच्च लवचिक मापांक आणि कमी घनता असलेले साहित्य निवडा, जसे की टायटॅनियम मिश्र धातु, इत्यादी, जे ट्रान्समिशन घटकांची कडकपणा आणि नैसर्गिक वारंवारता सुधारू शकतात.
डॅम्पिंग वाढवा: सिस्टममध्ये डॅम्पिंगमध्ये योग्य वाढ केल्याने कंपन ऊर्जा वापरली जाऊ शकते, रेझोनंट पीक कमी होऊ शकते आणि सिस्टमची स्थिरता सुधारू शकते. डॅम्पिंग मटेरियल वापरून आणि डॅम्पर्स बसवून सिस्टमची डॅम्पिंग वाढवता येते.
सहावा. योग्य डॅम्पिंग रेशोची आवश्यकता
योग्य डॅम्पिंग रेशोमुळे कंपनाचे जास्त क्षीणन न होता विस्कळीत झाल्यानंतर सिस्टम लवकर स्थिर होऊ शकते. योग्य डॅम्पिंग रेशो मिळविण्यासाठी, डॅम्परचे पॅरामीटर्स आणि ट्रान्समिशन घटकांचे घर्षण गुणांक यासारखे सिस्टम पॅरामीटर्स समायोजित करून डॅम्पिंग रेशोचे नियंत्रण साध्य केले जाऊ शकते.
योग्य डॅम्पिंग रेशोमुळे कंपनाचे जास्त क्षीणन न होता विस्कळीत झाल्यानंतर सिस्टम लवकर स्थिर होऊ शकते. योग्य डॅम्पिंग रेशो मिळविण्यासाठी, डॅम्परचे पॅरामीटर्स आणि ट्रान्समिशन घटकांचे घर्षण गुणांक यासारखे सिस्टम पॅरामीटर्स समायोजित करून डॅम्पिंग रेशोचे नियंत्रण साध्य केले जाऊ शकते.
थोडक्यात, फीड ट्रान्समिशन मेकॅनिझमसाठी सीएनसी मशीन टूल्सच्या कठोर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, ऑप्टिमायझेशन उपायांची मालिका घेणे आवश्यक आहे. हे उपाय केवळ मशीन टूल्सची प्रक्रिया अचूकता आणि कार्यक्षमता सुधारू शकत नाहीत तर मशीन टूल्सची स्थिरता आणि विश्वासार्हता देखील वाढवू शकतात, ज्यामुळे आधुनिक उत्पादनाच्या विकासासाठी मजबूत आधार मिळतो.
व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, विशिष्ट प्रक्रिया गरजा आणि मशीन टूल वैशिष्ट्यांनुसार विविध घटकांचा सर्वसमावेशक विचार करणे आणि सर्वात योग्य फीड ट्रान्समिशन यंत्रणा आणि ऑप्टिमायझेशन उपाय निवडणे देखील आवश्यक आहे. त्याच वेळी, विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह, नवीन साहित्य, तंत्रज्ञान आणि डिझाइन संकल्पना सतत उदयास येत आहेत, ज्यामुळे सीएनसी मशीन टूल्सच्या फीड ट्रान्समिशन यंत्रणेचे कार्यप्रदर्शन आणखी सुधारण्यासाठी एक विस्तृत जागा देखील उपलब्ध होते. भविष्यात, सीएनसी मशीन टूल्सची फीड ट्रान्समिशन यंत्रणा उच्च अचूकता, उच्च गती आणि उच्च विश्वासार्हतेच्या दिशेने विकसित होत राहील.