CNC oxlarının sürətlənməsi: qısa əməliyyatların taktını necə hesablamaq olar

Niyə sürətli yemlər həmişə sürətli dövr demək deyil

Dəzgahın pasportunda sürətli yem rəqəmi həmişə təsirli görünür. Elə gəlir ki, nə qədər yüksəkdirsə, dövr də bir o qədər qısalır. Amma bu yalnız uzun keçidlərdə işləyir: ox həmin maksimal sürətə çatmağa vaxt tapır və yolun bir hissəsini məhz o sürətlə keçir.

Qısa hərəkətdə isə mənzərə fərqlidir. Ox əvvəlcə sürətlənir, sonra isə demək olar ki, dərhal yavaşıyır. Əgər hərəkət 20-40 mm-dirsə, çox vaxt o, pasportdakı maksimuma ümumiyyətlə çatmır. Buna görə də çoxsaylı xırda hərəkətləri olan seriya detallarda həlledici olan kataloqdakı rekord sürət deyil, oxun nə qədər tez işə düşməsi və nə qədər inamla dayanmasıdır.

Bunu sadə torna dövrlərində aydın görmək olur. Alətin yaxınlaşması, uzaqlaşması, qısa yonma keçidi, növbəti nöqtəyə keçid — hər hərəkət ayrı-ayrılıqda kiçikdir, amma hər biri sürətlənmə və yavaşıma tələb edir. Nəticədə vaxt yolun özünə yox, hərəkətin başlanğıcına və sonuna gedir.

Buradan sadə nəticə çıxır: sürətli yemləri sürətlənmədən ayrı qiymətləndirmək olmaz. Uzun keçiddə 24 və 30 m/dəq arasındakı fərq hiss oluna bilər. Qısa hərəkətdə isə daha vacib olan oxun nə qədər tez sürət yığması və dəzgahın dayanmazdan əvvəl ləngiməməsidir.

Dövr vaxtı harada itirir

Qısa əməliyyatlarda dövrü ən çox boş hərəkətlər uzadır. Xüsusilə seriyada, alət emal zonasına dəfələrlə yaxınlaşıb qısa yol gedib dərhal geri çıxdıqda.

İlk itki mənbəyi alətin kəsmə nöqtəsinə yaxınlaşmasıdır. Əgər alət hər dəfə 10-20 mm yol gedirsə, bu məsafənin xeyli hissəsi sürətlənməyə sərf olunur. Keçiddən sonra eyni hal təkrarlanır: qısa uzaqlaşma xırda görünür, amma seriyada dəqiqələri və saatları toplayır.

Başqa bir adi itki X və Z üzrə qonşu mövqelər arasında keçidlərdir. Torna emalında bu, çox normaldır: bir pillə, sonra digəri, sonra yiv, faska, alın səthi. 8-15 mm hərəkətlərdə pasportdakı 24 və ya 30 m/dəq heç bir rol oynamaya bilər.

Bu, ən çox sadə seriya detallarda hiss olunur: bir neçə pilləsi olan burçlarda, yiv və alın yonması olan şpilkalarda, diametr üzrə tez-tez keçid edilən qısa vallarda. Əgər kəsmə vaxtı nöqtələr arasındakı hərəkətdən qısadırsa, boş vaxtın payı sürətlə artır.

Bir itki demək olar ki, hiss olunmur. Burada yarım saniyə, orada iki onluq, növbəti hərəkətdə daha bir neçə onluq — və dövr bir-iki saniyə uzanır. Partiya üçün bu artıq hiss olunur. Əgər dəzgah bir detalda cəmi 2 saniyə artıq vaxt aparırsa, 1000 ədəd üçün bu, yarım saatdan çox xalis vaxt deməkdir.

Sürətlənmə və yavaşıma vaxtını necə hesablamaq olar

Hərəkət qısadırsa, yalnız L / V formulu ilə hesablamaq düzgün olmaz. Belə hesab çox gözəl görünür və demək olar ki, həmişə real vaxtı az göstərir.

Əvvəlcə dövrü ayrı-ayrı hərəkətlərə bölün. Təkcə kəsməni yox, yaxınlaşmaları, uzaqlaşmaları, nöqtələr arasında keçidləri və X və Z üzrə mövqe dəyişmələrini də hesablamaq lazımdır. Qiymətləndirmə üçün beş addım kifayətdir:

1. Dövrdəki bütün qısa hərəkətləri yazın.
2. Hər hərəkətin uzunluğunu mm ilə və tələb olunan sürəti göstərin.
3. Dəzgahın pasportundan və ya real testdən oxların sürətlənməsini götürün.
4. Oxun bu yolda tələb olunan sürətə çatıb-çatmadığını yoxlayın.
5. Təkcə ən uzun hərəkəti yox, bütün hərəkətlərin vaxtını toplayın.

Sürəti dərhal mm/s-yə çevirmək daha yaxşıdır. Məsələn, 15 m/dəq = 250 mm/s. Sürətlənmə ilə də eyni cür: kataloqda 5000 mm/s² yazılıbsa, bundan sonra həmin vahidlərdə işləyin.

Yol oxu tələb olunan sürətə çatmağa və sonra yavaşımağa kifayət edirsə, hesab belə olur:

t_sürətlənmə = V / a
S_sürətlənmə = V² / (2a)

Əgər L >= V² / a,
də t_ümumi = 2(V / a) + (L - V² / a) / V

Burada V — tələb olunan sürət, a — sürətlənmə, L — yol uzunluğudur. L >= V² / a şərti o deməkdir ki, ox tam sürətə çatmağa və sonra yavaşımağa vaxt tapır.

Əgər yol çox qısadırsa, maksimal sürətə çatılmır. O zaman hərəkət üçbucaq profili ilə gedir:

Əgər L < V² / a,
də t_ümumi = 2 * √(L / a)

Kiçik bir nümunə fərqi dərhal göstərir. Tutaq ki, hərəkət 8 mm-dir, verilən sürət 250 mm/s, sürətlənmə isə 5000 mm/s²-dir. Tam sürətlənmə və yavaşıma üçün V² / a = 12,5 mm lazımdır. Hərəkət cəmi 8 mm olduğuna görə ox 250 mm/s-yə çatmayacaq. Real vaxt 2 * √(8 / 5000) = 0,08 s olacaq.

Əgər sadələşdirilmiş L / V hesabı ilə yoxlasaq, 0,032 s alınar. Tək bir hərəkətdə səhv xırda görünür. Amma dövrdə belə hərəkətlər çoxdursa, fərq tez bir zamanda toplanır.

Buna görə də CNC torna dəzgahı seçərkən təkcə maksimal sürətli yem deyil, oxların sürətlənməsi də soruşulmalıdır. Daha yaxşısı — real hərəkət üzrə qısa test tələb etməkdir.

Dəzgahın xarakteristikalarında nəyə baxmaq lazımdır

Sürət m/dəq ilə verilən rəqəm mənzərənin yalnız bir hissəsidir. Qısa hərəkətlər üçün daha vacib olan oxların dinamikası və kəskin hərəkətdən sonrakı davranışdır.

Əvvəlcə X və Z üzrə sürətlənməni ayrıca müqayisə edin. Torna dəzgahında bu oxlar fərqli işləyir və hətta onlardan birinin zəif dinamikası dövrü uzada bilər. Sonra sürətli yemin necə göstərildiyinə baxın: hansı ox üçün, hansı şəraitdə və hansı yükdə.

Dayanma da az əhəmiyyətli deyil. Əgər dəzgah mövqeyə tez yaxınlaşır, amma sonra sabitləşməyə və ya düzəlişə vaxt sərf edirsə, qazanılan üstünlük itir. Eyni şey bir neçə oxun eyni vaxtda hərəkətinə də aiddir. Kataloqda X və Z rəqəmləri əla görünə bilər, amma real trayektoriyada sistem dəqiqlik naminə sürətlənməni məhdudlaşdırar.

Modelləri müqayisə etməzdən əvvəl bir neçə birbaşa sual vermək faydalıdır:

• X və Z üçün sürətlənmə ayrıca necə göstərilib;
• bu pik göstəricidir, yoxsa işçi göstərici;
• real alətquraşdırma ilə dinamika necə dəyişir;
• sizin detalınıza bənzər bir hissədə dövr ölçümü varmı;
• tək bir nümayiş hərəkətində yox, qısa təkrarlanan hərəkətlərdə nə baş verir.

Təcrübədə son sual çox vaxt cədvəldən daha vacibdir. 8-15 mm-lik bir neçə hərəkət dəzgah haqqında kataloqdakı maksimal yem rəqəmindən daha çox şey deyir.

Sadə seriya detalı üçün nümunə

Gəlin böyük seriya ilə hazırlanan sadə bir burç götürək. Proqramda uzun keçidlər yoxdur, amma X və Z üzrə çoxlu qısa yaxınlaşma və uzaqlaşma var: alın səthinə yaxınlaşmaq, geri çəkilmək, yivə keçmək, faskaya getmək, kəsmədən əvvəl yenidən qayıtmaq. Belə hərəkətlərin tipik uzunluğu 10-15 mm-dir.

İki CNC torna dəzgahını müqayisə edək:

• dəzgah A: sürətli yem 30 m/dəq, oxların sürətlənməsi 3 m/s²;
• dəzgah B: sürətli yem 32 m/dəq, oxların sürətlənməsi 8 m/s².

Pasporta görə sürətli yemlərdə fərq azdır. Kağız üzərində dəzgahlar demək olar ki, eynidir. Amma 12 mm hərəkətdə onların heç biri öz maksimumuna çatmır. Yolun demək olar ki, hamısında ox sürətlənib dərhal yavaşıyır.

Sürətli qiymətləndirmə üçün t = 2 x sqrt(S / a) formulu kifayətdir, burada S — hərəkət metrlə, a — sürətlənmədir. 12 mm üçün təxminən belə alınır: dəzgah A-da hərəkət vaxtı 0,13 s, dəzgah B-də isə 0,08 s.

Fərq bir hərəkətdə cəmi 0,05 s-dir. Ciddi səslənmir. Amma dövrdə 8 belə hərəkət varsa, dəzgah A təkcə qısa keçidlərdə hər detal üçün artıq 0,4 s itirəcək.

Fərz edək ki, xalis kəsmə və digər əməliyyatlar 14,6 s çəkir. Onda ümumi dövr belə olacaq:

• dəzgah A: hər detal üçün təxminən 15,4 s;
• dəzgah B: hər detal üçün təxminən 15,0 s.

8 saatlıq növbədə fərq artıq görünür: dəzgah B təxminən 1920 detal, dəzgah A isə təxminən 1870 detal verəcək. Sürətli yemlər demək olar ki, eynidir, amma çıxış fərqlidir.

Məhz buna görə qısa əməliyyatlarda oxların sürətlənməsi maksimal yemdən daha güclü təsir göstərir. O, oxun nə qədər tez yerindən tərpəndiyini və nöqtədə nə qədər tez dayandığını müəyyən edir.

Sürətə görə dəzgah seçərkən tez-tez edilən səhvlər

Ən çox rast gəlinən səhv sadədir: reklamda yazılan 30 və ya 36 m/dəq rəqəminə baxıb dövrün avtomatik qısalacağını düşünmək. Uzun boş keçidlər üçün bu bəzən doğrudur. Qısa əməliyyatlarda isə heç də həmişə yox.

Başqa səhvlər də olur. Çox vaxt dövrü bir uzun hərəkət üzrə qiymətləndirirlər, halbuki real proqramda çoxlu qısa və orta hərəkət var. Bəzən bütün hərəkətləri bir orta uzunluqda birləşdirib həddindən artıq optimist nəticə alırlar. Daha pis halda isə seçim sınaq ölçməsi olmadan edilir.

Ayrı bir tələ “boş” dəzgahın sərgidəki vəziyyətini işlək konfiqurasiyadakı maşınla müqayisə etməkdir. Patron, qollar, alət, hazırlıq və təhlükəsizlik məhdudiyyətləri oxların davranışını dəyişir. Kütlə nə qədər çoxdursa, hissələri sürətləndirmək və dəqiq dayandırmaq bir o qədər çətin olur.

Ona görə də almazdan əvvəl öz dövrünüzü ayıq şəkildə yoxlamaq faydalıdır. Dəzgahın bir detal üçün neçə qısa hərəkət etdiyini, hansı hərəkət aralığının daha çox təkrarlandığını və oxun belə məsafədə maksimuma çatıb-çatmadığını hesablayın. Əgər çatmırsa, sürətli yem rəqəmi çox şey həll etmir.

Almazdan əvvəl nəyi yoxlamaq lazımdır

Ən yaxşısı mücərrəd emal nümunəsi deyil, öz adi seriya dövrünüzü götürməkdir. Hətta sadə cədvəl belə vaxtın harada itdiyini anlamağa kömək edir.

Qısa hərəkətlərin xəritəsini hazırlayın: yaxınlaşmalar, uzaqlaşmalar, mövqelər arasında keçidlər, X və Z üzrə koordinat dəyişmələri. Hər bir hərəkətin uzunluğunu və bir detal üçün neçə dəfə təkrarlandığını qeyd edin. Əgər proqramda 10-30 mm-lik çoxlu hərəkət varsa, pasportdakı yemə daha sakit yanaşmaq lazımdır — ox çox vaxt sadəcə onu yığmağa çatdırmır.

Bundan sonra təchizatçıdan vəd yox, hesab və ya test istəyin. Yaxşı variant — sizin detalınıza bənzər bir hissədə, reala yaxın alətquraşdırma ilə dövrü ölçməkdir. Onda dərhal görünür ki, saniyələr harada qazanılır, harada isə heç bir fərq yoxdur.

Ən azı iki yaxın modeli eyni ssenari üzrə müqayisə etmək faydalıdır. Bəzən daha təvazökar sürətli yemə malik dəzgah da demək olar ki, eyni çıxış verir. Bəzən sürətlənmə fərqi həqiqətən özünü doğruldur. Hesab və test olmadan bunu asanlıqla səhv salmaq olar.

Əgər konkret detal üzrə belə bir təhlil lazımdırsa, EAST CNC Qazaxıstanda CNC torna dəzgahlarının seçimi, tədarükü, işə salınması və servisi ilə məşğul olur. Belə hallarda təkcə pasportdakı m/dəq göstəricisini deyil, alətquraşdırma və təkrarlanan qısa hərəkətləri nəzərə alan tam dövrü müzakirə etmək daha düzgündür.

Alışdan əvvəl son sual sadə səslənir: bu dəzgah mənim dövrümdə növbə ərzində nə qədər detal verəcək. Əgər cavab hesab və testlə təsdiqlənirsə, müqayisə artıq ən böyük rəqəmə görə yox, real əsasla aparılır.