Planetarni nasuprot cilindričnom reduktoru: bolja kontrola zazora za CNC servo sustave

Na CNC obradnom centru, reduktor s 3 lučne minute zazora doprinosi otprilike 0,26 mm pogreške pozicioniranja pri radijusu alata od 300 mm kada os mijenja smjer. To je dovoljno da precizni dio gurne izvan tolerancije i ostavi vidljive tragove alata na gotovoj površini. Izbor između planetarnog mjenjača i reduktora s cilindričnim zupčanicima ne ovisi o cijeni ili pogodnosti. Radi se o tome može li vaš servo sustav držati zadani položaj, dio za dijelom.

Što kontrola zazora znači u CNC servo sustavima

Kontrola zazora odvaja servo os koja drži položaj od one koja izlazi iz tolerancije pri svakoj promjeni smjera.

Zazor je kutni razmak između ulaznog i izlaznog zupčanika kada se promijeni smjer vrtnje. Ovaj razmak stvara mrtvu zonu u petlji položaja. Servo motor mora potrošiti ovaj razmak prije nego što se izlaz pomakne, a rezultirajuća pogreška položaja izravno se skalira s kutom zazora i radijusom opterećenja.

Praktični učinak CNC obrade očituje se u tri područja:

• Točnost pozicioniranja: Os može sletjeti bilo gdje unutar pojasa zazora, tako da ponovljeni pomaci na istu koordinatu daju različite rezultate.
• Točnost konturiranja: Tijekom kružne interpolacije, putanja alata pokazuje oznake zadržavanja pri promjenama smjera.
• Završna obrada površine: Mikrovibracije izazvane povratnim udarom ostavljaju tragove klepetanja na gotovim površinama.

Zazor također mijenja način na koji se servo petlja ponaša. Kada pogonski sustav ima zazor, kontroler vidi razmak između zadanog položaja i stvarnog položaja. Da bi se spriječile oscilacije, pojačanje se mora smanjiti, što usporava odziv. Čak i ako stroj ne proizvodi otpad, on proizvodi dijelove sporije nego što bi mogao.

Planetarni mjenjač: nizak zazor kroz dizajn

Precizni planetarni mjenjači isporučuju zazor od 1-3 kutne minute, što ih čini zadanim izborom za CNC servo osi.

Arhitektura raspodjele opterećenja planetarnog mjenjača ključni je razlog. Višestruki planetni zupčanici zahvaćaju istovremeno sunčani i prstenasti zupčanik, raspoređujući okretni moment na nekoliko kontakta zuba umjesto na jedan. To smanjuje otklon zuba pod opterećenjem i omogućuje finiju kontrolu nad središnjim udaljenostima tijekom montaže.

Nizak zazor u planetarnom mjenjaču dolazi od tri faktora proizvodnje: kontrolirane geometrije zuba, preciznih središnjih razmaka i sklopa temeljenog na podlošcima ili predopterećenju. Brusni zupčanici s pažljivo kontroliranim profilima zuba i tolerancijama nosača održavaju zazor dosljednim tijekom cijele proizvodne serije.

Za a servo motor planetarni mjenjač kako bi se održala preciznost tijekom njegovog životnog vijeka, kvaliteta proizvodnje i kontrola tolerancije montaže su ono što je najvažnije. U BEITTO-u, serija AHL koristi spiralnu geometriju zuba i precizno brušene zupčanike za održavanje dosljednog zazora uz poboljšanje nosivosti i tihog rada. Graditelju strojeva ponovljivost je važnija od savršenog prototipa - svaka se os mora ponašati isto.

Toplinska stabilnost je još jedan faktor. Kako se planetarni mjenjač zagrijava tijekom rada, kućište se širi i razmak zupčanika se mijenja. Dobro dizajnirani planetarni reduktor održava svoj raspon zazora u rasponu radne temperature stroja, dok se cilindrični reduktor s većim zazorima više pomiče s promjenama temperature.

Planetarni reduktor serije AHL za prijenos mjenjača sa spiralnim zubima za servo motor Planetarni reduktori naširoko su korišteni u mnogim industrijama zbog svojih performansi. Njihovi jedinstveno dizajnirani spiralni zupčanici osiguravaju izuzetno gladak rad i nisku buku... Pogledajte proizvod →

Reduktor s cilindričnim zupčanikom: Granice jednostavnog zupčanika

Reduktori s cilindričnim zupčanicima obično pokazuju zazor od 5-15 (prikaz, ostalo). (prikaz, ostalo). kutnih minuta, a razmak raste s trošenjem jer svaki stupanj dodaje vlastiti zazor zuba.

Reduktor s cilindričnim zupčanicima koristi jednostavne parove zupčanika paralelnih osi. Svaki stupanj ima točno jedan zahvat zupčanika, a ukupni zazor zbroj je zazora zuba u svim stupnjevima. Budući da se zupci zahvaćaju u jednoj točki, koncentracija opterećenja je visoka, a zupci moraju biti veće veličine da bi nosili isti okretni moment.

Troškovna prednost je stvarna. Bez planetarnog nosača, bez prstenastog zupčanika i bez interne raspodjele opterećenja, proizvodni trošak po Nm je manji. Za pokretne trake, jednostavne stolove za indeksiranje i nekritične dodavače, kompromis ima smisla.

Problem za CNC sustave je taj što zazor u reduktoru nije statična vrijednost. Kako se zupčanici troše, zazor se mijenja, a karakteristike servo petlje se mijenjaju. Servo sustav podešen za jednu vrijednost zazora postaje pokretna meta kada se ta vrijednost pomakne. Na kraju ponovno podešavate pogone, smanjujete brzine napredovanja ili prihvaćate nižu točnost - ništa od toga nije prihvatljivo na stroju namijenjenom preciznom radu.

Usporedna usporedba: koja pruža bolju kontrolu zazora

Za CNC servo sustave, planetarni mjenjač pruža bolju kontrolu zazora od reduktora s cilindričnim zupčanikom u svakoj osi koja izvodi pozicioniranje ili konturiranje.

Usporedna tablica u nastavku prikazuje tipične razlike u metrikama koje su važne za CNC servo pogone.

Grafikon i tablica zajedno govore istu priču. Planetarni mjenjač nalazi se u rasponu od 1-3 lučne minute, što je raspon koji proizvođači CNC strojeva navode za točne osi. Sporni reduktor počinje od 5 kutnih minuta i doseže 15 kutnih minuta.

Torzijska krutost je jednako važna kao i zazor. Reduktor koji se okreće pod opterećenjem povećava pogrešku pozicioniranja čak i kada su zupčanici u kontaktu. Planetarni mjenjači imaju veću krutost jer su planetni zupčanici poduprti na oba kraja unutar nosača. Reduktor s cilindričnim zupčanikom ima konzolni ili ukoso postavljeni par zupčanika, koji je manje krut.

Kako odabrati pravi reduktor za vašu CNC os

Odaberite precizni planetarni mjenjač za bilo koju CNC os koja postavlja ili oblikuje konture i odaberite fleksibilni reduktor zupčanika za osi kojima je potrebna 1 lučna minuta ili više.

Pravilo odabira ovisi o ulozi osi:

• Ako os pokreće alat za rezanje i utječe na kvalitetu dijela, reduktor mora održavati zazor ispod 3 kutne minute.
• Ako os drži rotirajući stol, zahtjev je još stroži - poželjna je 1 lučna minuta ili manje.
• Ako je osovina pomoćna, poput ventila rashladne tekućine ili stezaljke, može biti prihvatljiv cilindrični reduktor.

Kada se može koristiti reduktor s cilindričnim zupčanikom

Os za pomicanje s kuglastim vijkom koji mjeri položaj na vijku je jedan slučaj u kojem enkoder zatvara petlju na vijku, a ne na reduktoru. Druga je pomoćna os koja ne utječe na kvalitetu dijela. Povoljni stroj kod kojeg završna obrada površine i točnost obrisa nisu primarni zahtjevi također mogu opravdati smanjenje troškova reduktora.

Kada trebate fleksibilni reduktor zupčanika

Za najzahtjevnije osovine, fleksibilni reduktori zupčanika isporučuju 1 kutnu minutu ili više. Serija BEITTO BSHF koristi flexspline koji se elastično deformira kako bi zahvatio mrežu zupčanika, eliminirajući zazor zuba i pružajući visoku torzijsku krutost. Učinkovite strategije za smanjenje povratnog odobrenja u tim jedinicama detaljno su navedeni u tehničkim resursima tvrtke.

Fleksibilni reduktor serije BSHF Fleksibilni reduktor serije BSHF adopts a large-diameter hollow shaft design with a compact structure, and effectively reduces the overall weight. The thin body desig... Pogledajte proizvod →

Pravokutne i kompaktne konfiguracije

Za CNC sustave gdje motor mora biti okomit na pogonsku os, potreban je reduktor pod pravim kutom. Spiralni reduktor zakošenja serije TDXR s niskim zazorom održava preciznost dok omogućuje kompaktan trag stroja.

Serija TD-XR Visoka učinkovitost Reduktor spiralnog konusnog zupčanika s malim zazorom ● Različite opcije izlazne osovine ● Visoki zakretni moment ● Visoka učinkovitost ● Dugi životni vijek ● Mali zazor ● Ne zahtijeva održavanje ● Fleksibilne dimenzije ugradnje Pogledajte proizvod →

U mnogim CNC primjenama, reduktor je instaliran između servo motora i kugličnog vretena. Ukupna pogreška pozicioniranja je zbroj zazora reduktora i aksijalnog zazora kugličnog vijka. Precizni planetarni reduktor sa zazorom od 1-3 lučne minute obično dodaje samo nekoliko mikrona greške na vijku, dok cilindrični reduktor dodaje nekoliko puta više.

Često postavljana pitanja