Grinda de granit a echipamentelor portic{0}}de mare viteză poartă motoare liniare, cântare liniare și module de glisare. Suportă continuu sarcini inerțiale alternative în timpul-accelerării și decelerației alternative cu cursă lungă. Chiar dacă granitul se mândrește cu o rigiditate excelentă, o deformare mică va apărea totuși sub sarcini de impact instantanee. Această deformare invizibilă de îndoire va schimba direct paralelismul șinelor de ghidare, va cauza abateri de citire a scărilor liniare și va afecta în continuare precizia de poziționare. Multe proiecte trec toate testele de precizie pentru grinzi în stare statică, dar suferă totuși fluctuații de precizie după rularea cu viteză mare-odată instalată. Cauza principală este neglijarea prevenirii deviației dinamice. În cercetarea și dezvoltarea și producția de grinzi de granit, UNPARALLELED Group construiește un set complet de soluții care acoperă selecția materialului, structura topologică, controlul procesului și asamblarea încorporată pentru a limita deformarea grinzii în condiții de-înaltă viteză alternativă.
1. Ecranarea substratului materialului: Reduceți tendința de deformare sub sarcina de la sursă
Pentru a evita deformarea dinamică, primul pas nu este proiectarea structurală, ci controlul substratului de piatră. Indicele miezului pentru măsurarea rezistenței materialului la deformare este modulul elastic. Modul elastic mai mare înseamnă o deformare elastică mai mică sub aceeași sarcină. Granitul obișnuit conține cristale mixte și mulți pori interni, cu modul elastic scăzut. Este predispus la îndoire sub forța inerțială generată de pornirea și oprirea alunecării. UNPARALLELED selectează de preferință granit negru dens cu cristale strânse în ecranarea materiei prime, controlează strict microporii interni și defectele cristalului pentru a garanta un modul elastic stabil și ridicat. După sosirea pietrei, se prelevează probe pentru teste mecanice pentru a verifica rezistența la încovoiere și pentru a respinge semifabricate cu fisuri interne ascunse și material neuniform. Uniformitatea materialului este deosebit de critică. Dacă performanța pietrei variază în diferite zone ale grinzii, deviația asimetrică va avea loc sub forță în timpul-mișcării reciproce cu viteză mare, aducând erori de poziționare imprevizibile. Performanța stabilă a substratului acționează ca garanție fundamentală împotriva deflexiunii dinamice.
2. Optimizarea structurii topologice: distribuiți sarcina inerțială prin proiectarea-secțiunii transversale
Granitul este fragil și nu poate fi armat prin sudarea unor rigidizări suplimentare, cum ar fi materialele metalice. Rezistența sa la încovoiere și la torsiune trebuie îmbunătățită prin proiectarea topologică a cavității interne. Simpla îngroșare a pietrei va crește considerabil greutatea proprie-, va crește sarcina motoarelor liniare și va sacrifica răspunsul-de mare viteză a echipamentului. UNPARALLELED efectuează simularea dinamică cu elemente finite pentru a simula forța inerțială instantanee atunci când glisa accelerează și decelerează rapid la începutul, mijlocul și sfârșitul cursei și prezice distribuția momentului de încovoiere a fasciculului. Conturul-secțiunii transversale a fasciculului este optimizat în funcție de rezultatele simulării, iar cavitățile interne sunt aranjate în mod rezonabil. Grosimea secțiunii de piatră suficientă este menținută în zonele cu moment de încovoiere concentrat, în timp ce scobirea ușoară este adoptată în zonele cu tensiune redusă-. Acest design cu secțiune transversală-asimetrice echilibrează proprietatea ușoară și rigiditatea la încovoiere și evită concentrarea locală a tensiunilor. Între timp, structura de susținere de la ambele capete ale grinzii este optimizată, iar pozițiile de susținere sunt ajustate pentru a reduce intervalul maxim de moment încovoietor al grinzii și pentru a reduce deformarea maximă cauzată de mișcarea alternativă cu viteză mare-. Mulți producători adoptă pur și simplu grinzi dreptunghiulare solide, care au o greutate proprie mare-și o utilizare scăzută a rigidității, ceea ce duce la deformare dinamică proeminentă în condiții de-înaltă viteză de lucru.
3. Predicție dinamică de simulare a sarcinii: simulați în avans impactul alternativ al-înaltei viteze reciproce
Testul de rigiditate statică poate reflecta deformarea numai în stare statică și nu poate restabili impactul alternativ cauzat de pornirea și oprirea cu viteză mare de-alunecare. Pentru aceeași grindă, deformația în condiții de încărcare statică este mică, dar momentul încovoietor alternativ sub un impact alternativ de-înaltă frecvență-pe termen lung va amplifica impactul de precizie cauzat de deformare. UNPARALLELED realizează simularea articulației dinamice și modale în etapa de schemă. Accelerația maximă, sarcina de alunecare și frecvența alternativă a echipamentului sunt introduse pentru a simula tendința de deformare a fasciculului în timpul-deplasării continue cu viteză mare-. Simularea nu numai că calculează valoarea maximă a deformarii, dar urmărește și poziția de deviere, concentrându-se pe protejarea șinei de ghidare și a zonei de referință de montare a scării liniare. Pentru zonele cu deformare concentrată, secțiunea transversală-structurală este ajustată în prealabil pentru a preveni înclinarea suprafeței de referință de montare a șinei de ghidare la îndoirea fasciculului. Riscurile potențiale sunt prezise prin simulare, mai degrabă decât prin corectare după prelucrare, ceea ce reduce foarte mult riscul de precizie dinamică anormală după instalare.
4. Proces de prelucrare și îmbătrânire: Eliminați stresul rezidual și evitați deformarea suprapusă
Procesele de prelucrare, cum ar fi tăierea, găurirea și lepuirea, vor lăsa stres rezidual de prelucrare în interiorul granitului. Atunci când grinda suportă sarcină alternativă de la mișcarea alternativă cu viteză mare-, stresul rezidual se va suprapune cu stresul dinamic generat de forță, va amplifica deformarea și chiar va induce treptat micro-fisuri interne. După prelucrarea brută, grinzile de granit de la UNPARALLELED sunt plasate într-un atelier izolat de-temperatură constantă de vibrație-pentru o îmbătrânire statică-de lungă durată pentru a elibera stresul de prelucrare pas cu pas. Prelucrarea de finisare și lepuirea suprafeței sunt efectuate după îmbătrânire, asigurându-se că suprafața de referință finită a șinei de ghidare nu se va deforma din cauza eliberării ulterioare a tensiunii. Viteza de avans și condițiile de răcire sunt controlate în timpul șlefuirii pentru a reduce stresul termic de măcinare. Întregul proces asigură menținerea unei stări geometrice stabile a fasciculului livrat și nu va introduce o deformare suplimentară la încovoiere din cauza eliberării lente a tensiunii în timpul operațiunii alternative de-înaltă viteză.
5. Procesul de încorporare și suprafață de referință: Preveniți stresul local să inducă o deformare parțială
Un număr mare de găuri de montare pentru șinele de ghidare și motoare de pe grinda sunt declanșatoare de deviere ușor de trecut cu vederea. Dacă dispunerea manșoanelor încorporate este nerezonabilă, efortul de compresiune local generat în timpul strângerii șuruburilor va provoca deformarea concavă locală în zona de montare a grinzii. Când glisa se mișcă înainte și înapoi cu viteză mare, deformarea locală se suprapune deflexiunii dinamice generale și distorsionează referința șinei de ghidare. UNPARALLELED realizează simularea tensiunii pentru manșoanele încorporate pe grinzi și planifică în mod rezonabil distanța dintre găuri și distanța la margini pentru a evita suprapunerea tensiunilor cauzate de găurile aranjate dens. Manșoanele adoptă un sistem special de lipire pentru a se asigura că forța este transferată uniform pe substratul de piatră fără concentrarea unui singur-punct de tensiuni. Sina de ghidare și suprafața de referință de montare la scară liniară adoptă tehnologia de lepare în zone pentru a garanta planeitatea continuă și uniformă a întregii benzi de montare. Specificațiile cuplului sunt potrivite în timpul asamblării șuruburilor pentru a controla preîncărcarea și pentru a preveni forța excesivă de strângere de la zdrobirea pietrei și cauzarea deformarii locale statice, care s-ar deteriora și mai mult în condiții de-înaltă viteză alternativă.
6. Schema de susținere și asamblare: Optimizați condițiile la limită de susținere pentru a reduce deformarea în consolă
Modul de susținere la ambele capete ale fasciculului afectează direct deformarea în timpul-înalte viteze reciproce. Pozițiile incorecte de sprijin și forța de sprijin neuniformă vor produce un efect de îndoire similar cu un grinzi în consolă. Chiar dacă grinda în sine are o rigiditate suficientă, suportul slab va amplifica deviația dinamică. FĂRĂ EGAL proiectează scheme de sprijin potrivite pentru fiecare grindă de granit, optimizează distribuția plăcilor de susținere, asigură o forță uniformă asupra suporturilor la ambele capete și evită suspendarea unui singur-punct. În etapa completă de asamblare a mașinii, starea de preîncărcare a suporturilor este inspectată pentru a elimina golurile de asamblare. Când glisa se mișcă cu viteză mare, suporturile de la ambele capete ale grinzii pot împărți în mod stabil sarcina inerțială și pot reduce deformarea maximă la mijlocul-travei. Între timp, în faza de inspecție din fabrică, nu este testată doar precizia geometrică statică, dar se efectuează testul de sarcină dinamică pentru a simula sarcina dinamică a echipamentului, iar datele de deformare ale referinței șinei de ghidare în starea de încărcare sunt verificate pentru a se asigura că produsele livrate îndeplinesc cerințele condițiilor de lucru alternativ cu viteză mare-.
Concluzie
Sarcina inerțială alternativă adusă de mișcarea alternativă cu viteză mare-va induce deviația dinamică a grinzilor de granit și apoi va interfera cu precizia de poziționare a echipamentului portal. Această problemă nu poate fi rezolvată doar prin îngroșarea pietrei. Necesită o schemă de prevenire sistematică care să acopere screening-ul proprietăților mecanice ale materialelor, simularea dinamică a structurii topologice, procesul de îmbătrânire a tensiunii, controlul tensiunii în găurile încorporate și ansamblul suport la ambele capete. Cu ani de experiență în cercetare și dezvoltare în componentele de granit de ultra-precizie, UNPARALLELED Group integrează simularea dinamică în întregul proces de proiectare a produsului pentru a suprima deformarea prin deformare a grinzilor în condiții de-înaltă viteză alternativă din mai multe dimensiuni. Menține stabilă referința pentru echipamentele portal în timpul-ciclului lung-deplasării cu viteză mare și furnizează componente de transmisie de bază fiabile pentru echipamentele portic-de mare viteză din industriile cu laser, semiconductoare și prelucrare de precizie.