Análise dos principais parâmetros técnicos das máquinas de corte: como isso afeta a precisão e a eficiência do corte?

Os principais parâmetros técnicos das máquinas de corte afetam diretamente a precisão e a eficiência do corte. A seguir, uma análise aprofundada dos principais parâmetros e seus impactos:

1. Parâmetros do sistema mecânico

• Desvio radial do eixo do cortador (≤0,005 mm)

Para cada aumento de 0,001 mm no valor de excentricidade, a taxa de rebarba de corte pode aumentar em 5% a 10%. Rolamentos de alta precisão (por exemplo, classe SKF P4) e correção de balanceamento dinâmico (classe G1) podem ser controlados com precisão de 0,003 mm.

• Retilinidade do trilho (±0,01mm/m)

O uso de guias de rolos de grau de retificação (como a série THK SRG) melhora a precisão das guias comuns em 50% e reduz a taxa de desgaste a longo prazo em 70%.

• Controle de tensão (±1N)

O tempo de resposta do sistema de tensão de circuito fechado servo é ≤ 10 ms, e a flutuação de tensão de materiais de filme fino deve ser controlada dentro de 2%, caso contrário, é fácil produzir flexão serpentina.

2. Parâmetros de controle de movimento

• Precisão de repetibilidade (±0,02 mm)

Ao utilizar um encoder absoluto (resolução de 23 bits), o erro de posicionamento pode ser controlado para ±0,005 mm. O erro cumulativo de motores de passo comuns (ângulo de passo de 1,8°) pode chegar a 0,1 mm/m.

• Aceleração máxima (2G)

A aceleração é aumentada de 0,5G para 2G, e o tempo de troca da ferramenta pode ser reduzido de 3s para 0,8s, mas precisa ser equipado com ajuste de ganho de servo de 2000Hz para evitar vibração.

• Erro de sincronização (≤0,003°)

Quando acionado por dois eixos, o barramento EtherCAT (100 Mbps) é 10 vezes mais rápido que a precisão de sincronização do controle de pulso convencional.

3. Parâmetros da ferramenta

• Rugosidade da borda (Ra≤0,2μm)

A vida útil da ferramenta de polimento espelhado é estendida em 3 vezes, mas os custos de usinagem aumentam em 40%. O coeficiente de atrito das ferramentas com revestimento DLC pode ser reduzido para menos de 0,1.

• Ângulo da ferramenta (30°±0,5°)

Um desvio angular de 1° resultará em um aumento de 15% na força de corte e uma diferença de 20% na cristalinidade das seções de material PET.

4. Parâmetros de adaptabilidade do material

• Precisão de correção dinâmica (±0,1 mm)

A detecção visual CCD (5000 fps) é usada para responder 5 vezes mais rápido que os sensores ultrassônicos, adequada para corte de alta velocidade de 8 m/s.

• Controle de temperatura (±1°C)

Ao cortar folhas de alumínio, a deformação térmica atinge 0,03 mm para cada aumento de 10 °C na temperatura da lâmina, e um sistema de resfriamento líquido (vazão de 5 L/min) é necessário.

5. Parâmetros-chave de eficiência

• Tempo de troca de ferramenta (≤15s)

O porta-ferramentas de troca rápida (interface HSK63) é 80% mais eficiente do que o trocador de ferramentas de flange tradicional.

• Velocidade linear máxima (300m/min)

Quando a velocidade excede 200 m/min, ele é equipado com rolamentos de ar (rigidez de 200 N/μm) para suprimir a vibração.

Estratégia de otimização de parâmetros

1. Cenas de alta precisão (como filmes ópticos):

◦ Selecione um fuso com desvio radial ≤ 0,003 mm

◦ A temperatura ambiente é controlada em 23±0,5°C

◦ Use o sistema de controle de vibração com cancelamento de ruído ativo

2. Cenários de alta eficiência (por exemplo, materiais de embalagem):

◦ Adota rebobinamento de estação dupla (tempo de comutação ≤ 2s)

◦ Equipado com servo motor de 6 kW (capacidade de sobrecarga de 300%)

◦ Compensação automática de desgaste da ferramenta (0,001 mm por compensação de ferramenta)

Tabela de comparação de dados

A otimização de Pareto para precisão e eficiência pode ser alcançada por meio do ajuste sistemático de parâmetros, como a redução do erro de controle de tensão de 3% para 1%, o que pode reduzir as taxas de refugo em 15%. Na seleção real, os parâmetros precisam ser ajustados dinamicamente de acordo com as propriedades do material (módulo, ductilidade).