보이지 않는 임계 값의 볼 스크류 고속 작동 : 임계 속도 분석 및 획기적인 프로그램
I . 임계 속도 : 고속 변속기의 "경고 선"
볼 스크류는 고속으로 회전 할 때 중요한 임계 값을 가지고 있습니다 -- 임계 속도 . 회전 속도 가이 값에 가까우거나 초과 할 때, 나사는 고르지 않은 질량 분포와 구조적 진동 특성으로 인한 것입니다.이 진동은 폭력적인 측면 흔들림 {} {}} {}}..를 유발할 수 있습니다. 미크론 레벨에서 10 마이크론 레벨까지, 그러나 나사의 수명을 극적으로 단축시키고 심지어 장비 고장 . 예를 들어, 고속 가공 센터에서 나사의 속도가 임계 값을 초과하면 가공 표면이 명백한 진동 패턴으로 보일 수 있습니다. 스크랩 속도가 크게 증가했습니다 ({6}}}.
둘째, 핵심 요소는 임계 속도에 영향을 미칩니다
(1) 나사의 길이와 두께
나사가 길수록 직경이 작을수록 임계 속도가 낮아 . 이것은 얇은 대나무 기둥과 같을수록 더 길수록 흔들리기가 더 쉽습니다 ..
(2) 지원의 강성
나사의 양쪽 끝에서 지지대가 더 단단할수록 임계 속도가 높을수록 간단히 말합니다.
한쪽 끝이 고정되고 한쪽 끝이 매달려있는 지원 방법이 가장 불안정하며 임계 속도가 가장 낮습니다.
양쪽 끝은 가장 엄격한 방식으로 단단히 고정되며, 같은 조건에서 임계 속도는 5-10 시간보다 .보다 높을 수 있습니다.
(3) 제조 정확도 및 재료 특성
가공 정확도 (예 : 스크류 표면이 매끄럽고 내부 응력 잔류 물) 또는 재료 강성이 열악한 경우, 예를 들어, 탄소 섬유 강화 알루미늄 합금 재료 나사, 전통적인 강철보다 가벼우면서 더 단단하고 임계 속도를 40%이상 증가시킬 수 있습니다.
셋째, 임계 속도에 가까운 지 결정하는 방법은 무엇입니까?
(1) 진동 모니터링 방법
나사가 레이저 진동 미터를 통과하거나 손으로 만지면 진동 변화를 관찰하십시오.
정상적인 저속으로 달리면 진동은 명백한 흔들림없이 매끄 럽습니다.
임계 속도에 가깝게 진동이 갑자기 강화되고 비정상적인 소음 (예 : 고주파수 "휘파람")도들을 수 있습니다. ..
(2) 속도 - 정확도 테스트
포지셔닝 정확도를 테스트하면서 나사 속도를 점차적으로 증가시킵니다.
정확도가 갑자기 악화되면 (e . g . 원래 ± 0 . 005 mm 포지셔닝 오류가 ± 0.05 mm로 증가 함) 임계 속도가 접근하거나 초과되었음을 의미합니다.
IV . 임계 속도를 뚫기위한 실제 전략
(1)지지 구조를 강화합니다
업그레이드 베어링: 알코올 베어링 또는 자기 침해 베어링을 채택하여 비접촉식으로 나사를지지하여 기계식 마모를 줄이고 동시에 강성을 향상시켜 10- 미크론-thick 에어 필름을 형성 할 수 있습니다.
양쪽 끝에서 고정 된 디자인 :나사가 양쪽 끝에 단단히 장착되어 오버행 길이를 줄이게되며, 이는 특히 긴 스트로크 장비 .에 적합합니다.
(2) 나사 구조의 최적화
두껍게 또는 가변 단면 설계: 전반적인 강성을 향상시키기 위해 진동하기 쉬운 나사의 중간 부분에서 직경을 늘리면 . 예를 들어, 나사의 중간 부분을 30mm에서 40mm로 두껍게하면 임계 속도가 30%증가 할 수 있습니다 ({4}}.
중공 및 가벼운 :중공 구조 또는 탄소 섬유 재료를 사용하여 회전 관성을 줄이고 댐핑을 향상시킵니다 (진동 진폭 감소) .
(3) 고급 제조 및 밸런싱 공정
정밀 동적 밸런싱 프로세스 :전문 장비는 나사의 동적 밸런싱을 조정하여 불균일을 매우 낮은 레벨로 유지하기 위해 (e {. g ., 5 그램/mm/kg)로 . 회전 할 때 편심 진동을 피하십시오.
고정밀 처리 :표면 거칠기 (e {. g . ra가 0 {. 4 미크론)와 동일) 및 동축 (방사형 런아웃 ＜ 0.005 mm)을 보장하고 작동 중에 마찰과 충격을 줄입니다.
(4) 활성 진동 제어
지능형 진동 회피 알고리즘 :제어 시스템에 의한 속도 및 진동 데이터의 실시간 모니터링을 통해, 예를 들어, 임계 속도 간격 . 모터 가속 및 감속 전략은 자동으로 조정됩니다.
압전 세라믹 진동 억제 :압전 세라믹 시트는지지 시트에 설치되며, 진동이 감지되면 세라믹 시트는 즉시 리버스 진동을 생성하여 공명을 상쇄하고 정밀 제어는 최대 0 . 001 밀리미터 레벨 일 수 있습니다.
v . 실제 신청 사례
(1) 고속 CNC 공작 기계 공구 업그레이드
공장의 갠트리 밀링 머신은 1.5- 미터 길이의 전통적인 나사를 사용하며, 임계 속도는 15, 000 rpm, 000 rpm의 최대 공급 속도는 45 미터/분 . 양쪽 끝에서 고정 된 지지대를 교체하고 공중 베어링을 채택함으로써 고정 된 지지대를 교체함으로써 {7,}}}}}}}} 사료 속도는 70m/분을 초과했으며 가공 효율은 50%이상 증가했으며 진동 노이즈는 15 dB . 감소했습니다.
(2) 항공 서보 메커니즘 최적화
항공 장비의 나사는 진공 환경에서 고속으로 실행해야하며, 원래 설계 임계 속도는 20, 000 rebolutions / min이며, 중공 티타늄 합금 나사 + 자기 부상 지지대를 채택하여 수요를 충족시킬 수없는 수요 .는 50,000} revolutions / minge 및 vibration ims is the vibration ims is the vibration ims is the vibration ims is the vibration ims is the vibration ims is the vibration ims. ², 극단 환경 테스트를 성공적으로 통과 .
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