Как выбрать правильную головку с двумя сервоприводами для точного сверления небольших отверстий

Сверление с малым отверстием - один из самых требовательных процессов точной обработки в современном производстве, широко применяемый в аэрокосмических деталях, электронных компонентах, автомобильных прецизионных фитингах, аппаратных формах, керамических и графитовых деталях и производстве медицинских устройств. В отличие от обычных операций сверления с большим диаметром, обработка с малым отверстием обычно включает в себя крошечные диаметры отверстий в диапазоне от 0,1 мм до 3,2 мм, требующие чрезвычайно высокой точности сверления, стабильной работы шпинделя, точного управления подачей и постоянной точности повторного позиционирования. Даже незначительные колебания скорости шпинделя, нестабильное движение подачи, недостаточная жесткость конструкции или плохой контроль глубины напрямую приводят к поломке сверла, отклонению положения отверстия, заусенцам стенки отверстия, отклонению размеров от допусков и массовому отказу продукта. Среди всего оборудования для бурения с двумя сервопривоприводами головка стала основным предпочтительным оборудованием для точного бурения с небольшими отверстиями, полностью отличающимся от одиночных серво- или пневматических буровых головок. Он использует независимую структуру двойного сервоуправления, с одним сервомотором, ответственным за привод вращения шпинделя, и другим специальным сервомотором, контролирующим линейную подачу, реализуя независимое и бесступенчатое регулируемое регулирование скорости шпинделя и скорости подачи бурения соответственно. Выбор подходящей головки с двойным сервоприводом, адаптированной к условиям работы с небольшими отверстиями, является ключевой основой для обеспечения производительности обработки, повышения эффективности производства и снижения затрат на последующую обработку и техническое обслуживание. В этой статье будут подробно изложены основные критерии выбора и ключевые практические соображения по подбору профессиональной головки с двойным сервоприводом для бурения с небольшими отверстиями из реальных сценариев применения механической обработки.

1. Приоритезируйте двойную сервонезависимую производительность управления для характеристик обработки небольших отверстий

Самое большое основное преимущество силовой головки с двумя сервоприводами по сравнению с одинарными сервоприводами и обычными пневматическими буровыми головками заключается в ее полностью независимой системе двойного регулирования скорости и подачи, что также является основной предпосылкой для стабильного бурения небольших отверстий. Бурение небольших отверстий имеет чрезвычайно строгие требования к соответствию между скоростью вращения шпинделя и скоростью подачи: крошечные сверла имеют небольшой диаметр, слабую жесткость и низкую ударопрочность, поэтому высокоскоростное вращение шпинделя должно сочетаться с микро-, однородным и стабильным движением медленной подачи. Если скорость шпинделя и подача связаны и не могут быть отрегулированы независимо, легко вызвать чрезмерное давление подачи, что приводит к мгновенному разрыву мелких буровых долот или неравномерной подаче, приводящей к грубым стенкам отверстий и очевидным отклонениям бурения.

При выборе сначала проверьте конфигурацию двойного сервопривода силовой головки. Он должен быть оснащен согласованным сервоприводом с высоким откликом и специальным сервоприводом, а не одним сервоприводом с простым распределением мощности. Поддерживающий сервопривод должен поддерживать точную настройку параметров, управление замкнутым контуром скорости в реальном времени и адаптивную настройку крутящего момента, что может эффективно избежать повреждения бурового долота и повреждения поверхности заготовки, вызванного колебанием крутящего момента во время бурения с небольшим отверстием. При фактическом выборе необходимо подтвердить, что оборудование поддерживает произвольное переключение режима чистого бурения и адаптивного режима обработки, а также может свободно устанавливать основные параметры, такие как скорость начала бурения, постоянная скорость бурения, скорость чистовой подачи и скорость бурения в обратном направлении в соответствии со спецификациями небольших отверстий, реализуя низкоскоростной стабильный вход и высокоскоростное втягивание, чтобы сбалансировать точность обработки и эффективность производства.

2. Соответствуйте диапазону скорости шпинделя и параметрам силы согласно материалу заготовки и диаметру небольшого отверстия

Различные материалы заготовки и размеры небольшого диаметра отверстия напрямую определяют требуемую скорость шпинделя и мощность двигателя двойной головки сервопривода, а несоответствующие параметры мощности и скорости являются основной причиной плохого качества бурения небольших отверстий. Для сверхмалых отверстий диаметром от 0,1 мм до 1 мм, обработанных на твердых материалах, таких как нержавеющая сталь, легированная сталь, керамика и сапфир, головка блока питания должна поддерживать высокоскоростную стабильную функцию работы шпинделя, а диапазон скоростей шпинделя должен достигать до 20 000 об / мин, чтобы обеспечить плавную резку крошечных сверлильных долот и снизить сопротивление сверления. Для небольших отверстий диаметром от 1 мм до 3,2 мм, обработанных на обычных материалах, таких как алюминиевый сплав, медь, пластик и печатные платы, среднескоростной шпиндель от 3000 до 6000 об / мин может удовлетворить спрос на обработку, избегая чрезмерной скорости, вызывающей скалывание края заготовки.

С точки зрения согласования мощности, не слепо преследуйте конфигурацию с высокой мощностью. Чрезмерно высокая мощность шпинделя вызовет чрезмерный крутящий момент резания, который не подходит для обработки хрупких небольших отверстий и легко приводит к изгибу и разрушению бурового долота. Необходимо целенаправленно выбирать мощность серводвигателя шпинделя и мощность серводвигателя подачи в соответствии с максимальной мощностью бурения материала. Например, сверление небольших отверстий на алюминии и других мягких материалах может выбрать модель согласования с низкой мощностью, в то время как глубокое сверление небольших отверстий на стальных изделиях должно соответствующим образом увеличивать мощность двигателя, обеспечивая стабильный низкий выходной крутящий момент, чтобы обеспечить достаточную буровую тягу, не повреждая буровое долото. В то же время проверьте точность биения шпинделя силовой головки; чем ниже радиальное биение шпинделя, тем выше округлость небольшого отверстия и точность положения, что является незаменимым показателем сердечника для точной обработки небольших отверстий.

3. Сосредоточьтесь на структурной жесткости, точности позиционирования и стабильности управления глубиной бурения

Бурение небольших отверстий не только требует точного управления скоростью и подачей, но и выдвигает чрезвычайно высокие требования к общей структурной стабильности и повторяемости позиционирования силовой головки с двумя сервоприводами. Во время высокоскоростного бурения небольших отверстий небольшая вибрация или структурное трясение силовой головки будут мгновенно усиливаться, что приведет к отклонению положения отверстия, непоследовательной глубине отверстия и очевидным заусенцам на краю отверстия. При выборе приоритет следует отдавать силовым головкам со встроенной высокожесткой конструкцией корпуса, изготовленным из высококачественного чугуна или утолщенного материала из промышленного алюминиевого сплава, с хорошей ударопрочностью и структурной деформацией, которые могут поддерживать стабильную работу в течение длительного времени в условиях непрерывной высокоскоростной обработки.

Кроме того, прецизионные компоненты трансмиссии имеют решающее значение для качества обработки небольших отверстий. Необходимо подтвердить, что силовая головка оснащена высокоточными линейными направляющими и структурами передачи с шариковинтовым приводом, чтобы обеспечить плавный и недрожащий линейный привод во время бурения. В то же время проверьте точность контроля глубины бурения и параметры точности повторного позиционирования. Квалифицированные двойные сервоприводы для обработки небольших отверстий должны обеспечивать точный контроль глубины на микронном уровне, поддерживать точную настройку такта бурения, положения втягивания и положения вторичного происхождения, эффективно избегать ошибок размеров, вызванных многократной обработкой, и обеспечивать постоянную точность обработки каждой партии деталей с небольшими отверстиями. Для операций глубокого бурения с небольшими отверстиями также необходимо выбрать силовую головку с разумным диапазоном хода шпинделя, чтобы удовлетворить спрос на глубокое бурение при сохранении стабильности подачи.

4. Проверка совместимости интеллектуального программирования и последующего обслуживания и адаптивности

Современное серийное производство с небольшими отверстиями в основном сочетается с автоматизированными производственными линиями и многостанционным комбинированным обрабатывающим оборудованием, поэтому выбранная силовая головка с двумя сервоприводами должна иметь хорошую интеллектуальную совместимость с программированием и расширяемую производительность управления. Система головки питания должна поддерживать внешнее соединение PLC, хранение параметров многогрупповой обработки и вызов одного ключа, что может быстро переключать параметры обработки для различных спецификаций небольших отверстий и различных заготовок, сокращая время настройки параметров и повышая эффективность работы производственной линии. В то же время он должен иметь защиту от перегрузки, сигнализацию о поломке сверла, защиту от перегрева и другие функции защиты, которые могут автоматически останавливать машину в случае аномального бурения, снижать потери буровых долот и заготовок, а также повышать безопасность и стабильность долгосрочной непрерывной обработки.

В дополнение к эксплуатационным параметрам нельзя игнорировать более позднюю стоимость обслуживания и адаптируемость установки на месте. Рекомендуется выбирать стандартизированные двухшпиндельные силовые головки с простой конструкцией, легкой разборкой и заменой изнашиваемых деталей, а также идеальной послепродажной сервисной поддержкой. В соответствии с местом установки производственного цеха на месте и соответствующими требованиями многошпиндельного комбинированного бурения выберите силовую головку с соответствующим объемом и установочным размером, чтобы обеспечить бесшовную стыковку с автоматизированным оборудованием, многошпиндельными приспособлениями и другими вспомогательными средствами, избегая проблем адаптации установки, влияющих на общий ход обработки.

Заключение

Точность сверления с малым отверстием неотделима от высококачественной силовой головки с двойным сервоприводом, и работа по отбору никогда не должна слепо выбирать высокомощные или дорогостоящие продукты, но придерживаться основного принципа соответствия условий труда, точного управления, стабильной работы и эффективного производства. Сосредоточьтесь на проверке производительности головки с двойным сервоприводом, разумно соответствовать скорости и мощности шпинделя в зависимости от материалов заготовки и диаметра небольшого отверстия, отдавать приоритет продуктам с высокой структурной жесткостью и высокой точностью позиционирования и в полной мере учитывать совместимость с интеллектуальным управлением и более позднее удобство обслуживания. Только выбрав головку с двойным сервоприводом, соответствующую фактическим потребностям обработки небольших отверстий, можно эффективно гарантировать точность обработки крошечных отверстий, скорость лома заготовок можно сократить, срок службы буровых долот продлить, а также реализовать стабильное и эффективное долгосрочное серийное производство процессов высокоточного сверления с малым отверстием.