การวิเคราะห์พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเครื่องตัด: ส่งผลต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพในการตัดอย่างไร?

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเครื่องตัดส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพในการตัด และต่อไปนี้คือการวิเคราะห์เชิงลึกของพารามิเตอร์หลักและผลกระทบของพารามิเตอร์เหล่านี้:

1. พารามิเตอร์ระบบกลไก

• ระยะวิ่งออกแนวรัศมีของเพลาตัด (≤0.005 มม.)

สำหรับค่ารันเอาท์ที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 0.001 มม. อัตราการกัดคมตัดอาจเพิ่มขึ้น 5%-10% สามารถควบคุมตลับลูกปืนความแม่นยำสูง (เช่น SKF คลาส P4) และการแก้ไขสมดุลแบบไดนามิก (คลาส G1) ได้ภายใน 0.003 มม.

• ความตรงของราง (±0.01 มม./ม.)

การใช้ตัวนำลูกกลิ้งเกรดการเจียร (เช่น ซีรีส์ THK SRG) ช่วยเพิ่มความแม่นยำของตัวนำทั่วไปได้ 50% และลดอัตราการสึกหรอในระยะยาวลง 70%

• การควบคุมแรงตึง (±1N)

เวลาตอบสนองของระบบความตึงแบบวงปิดเซอร์โวคือ ≤ 10ms และความผันผวนของความตึงของวัสดุฟิล์มบางควรได้รับการควบคุมภายใน 2% มิฉะนั้น จะเกิดการดัดแบบคดเคี้ยวได้ง่าย

2. พารามิเตอร์การควบคุมการเคลื่อนไหว

• ความแม่นยำในการทำซ้ำ (±0.02 มม.)

เมื่อใช้ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ (ความละเอียด 23 บิต) สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งได้ถึง ±0.005 มม. ส่วนความคลาดเคลื่อนสะสมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทั่วไป (มุมสเต็ป 1.8°) อาจสูงถึง 0.1 มม./ม.

• อัตราเร่งสูงสุด (2G)

เพิ่มอัตราเร่งจาก 0.5G เป็น 2G และเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือสามารถสั้นลงจาก 3 วินาทีเป็น 0.8 วินาที แต่จะต้องติดตั้งการปรับค่าเกนเซอร์โว 2000Hz เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน

• ข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์ (≤0.003°)

เมื่อขับเคลื่อนด้วยแกนสองแกน บัส EtherCAT (100Mbps) จะเร็วกว่าความแม่นยำในการซิงโครไนซ์การควบคุมพัลส์แบบเดิมถึง 10 เท่า

3. พารามิเตอร์เครื่องมือ

• ความหยาบของขอบ (Ra≤0.2μm)

อายุการใช้งานของเครื่องมือขัดเงาเพิ่มขึ้น 3 เท่า แต่ต้นทุนการตัดเฉือนเพิ่มขึ้น 40% ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเครื่องมือเคลือบ DLC สามารถลดเหลือน้อยกว่า 0.1

• มุมเครื่องมือ (30°±0.5°)

การเบี่ยงเบนเชิงมุม 1° จะส่งผลให้แรงตัดเพิ่มขึ้น 15% และความเป็นผลึกของชิ้นส่วนวัสดุ PET แตกต่างกัน 20%

4. พารามิเตอร์ความสามารถในการปรับตัวของวัสดุ

• ความแม่นยำในการแก้ไขแบบไดนามิก (±0.1 มม.)

การตรวจจับภาพแบบ CCD (5,000fps) ใช้เพื่อตอบสนองได้เร็วกว่าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกถึง 5 เท่า เหมาะสำหรับการตัดความเร็วสูง 8 ม./วินาที

• การควบคุมอุณหภูมิ (±1°C)

เมื่อตัดฟอยล์อลูมิเนียม การเปลี่ยนรูปจากความร้อนจะถึง 0.03 มม. ทุกๆ อุณหภูมิใบมีดเพิ่มขึ้น 10°C และต้องใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว (อัตราการไหล 5 ลิตร/นาที)

5. พารามิเตอร์หลักของประสิทธิภาพ

• เวลาเปลี่ยนเครื่องมือ (≤15 วินาที)

ที่จับเครื่องมือเปลี่ยนด่วน (อินเทอร์เฟซ HSK63) มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องเปลี่ยนเครื่องมือแบบหน้าแปลนแบบดั้งเดิมถึง 80%

• ความเร็วเชิงเส้นสูงสุด (300ม./นาที)

เมื่อความเร็วเกิน 200 ม./นาที จะติดตั้งลูกปืนลม (ความแข็ง 200 นิวตัน/ไมโครเมตร) เพื่อลดการสั่นสะเทือน

กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์

1. ฉากที่มีความแม่นยำสูง (เช่น ฟิล์มออปติคอล):

◦ เลือกแกนหมุนที่มีค่าความคลาดเคลื่อนเชิงรัศมี ≤ 0.003 มม.

◦ อุณหภูมิโดยรอบควบคุมที่ 23±0.5°C

◦ ใช้ระบบควบคุมการสั่นสะเทือนแบบตัดเสียงรบกวน

2. สถานการณ์ประสิทธิภาพสูง (เช่น วัสดุบรรจุภัณฑ์):

◦ ใช้การย้อนกลับสถานีคู่ (เวลาในการสลับ ≤ 2 วินาที)

◦ ติดตั้งมอเตอร์เซอร์โว 6 กิโลวัตต์ (ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน 300%)

◦ การชดเชยการสึกหรอของเครื่องมืออัตโนมัติ (0.001 มม. ต่อเครื่องมือ)

ตารางเปรียบเทียบข้อมูล

การเพิ่มประสิทธิภาพความแม่นยำและประสิทธิภาพแบบพาเรโตสามารถทำได้โดยการจับคู่พารามิเตอร์อย่างเป็นระบบ เช่น การลดข้อผิดพลาดในการควบคุมแรงดึงจาก 3% เหลือ 1% ซึ่งสามารถลดอัตราของเสียลงได้ 15% ในการเลือกใช้งานจริง จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์แบบไดนามิกตามคุณสมบัติของวัสดุ (โมดูลัส ความเหนียว)