Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh và bánh răng thẳng: Kiểm soát phản ứng dữ dội tốt hơn cho các hệ thống servo CNC

Trên trung tâm gia công CNC, bộ giảm tốc có khe hở 3 cung tối thiểu gây ra sai số định vị khoảng 0,26 mm ở bán kính dao 300 mm khi trục đảo hướng. Điều đó đủ để đẩy một bộ phận có độ chính xác vượt quá giới hạn cho phép và để lại dấu vết dụng cụ có thể nhìn thấy trên bề mặt hoàn thiện. Sự lựa chọn giữa hộp số hành tinh và hộp giảm tốc bánh răng thẳng không phải là vấn đề chi phí hay sự tiện lợi. Vấn đề là liệu hệ thống servo của bạn có thể giữ vị trí được chỉ huy hay không, từng phần một.

Kiểm soát phản ứng dữ dội có nghĩa là gì trong hệ thống servo CNC

Điều khiển phản ứng ngược tách biệt trục servo giữ vị trí với trục bị lệch khỏi dung sai khi thay đổi hướng.

Phản ứng ngược là khoảng cách góc giữa bánh răng đầu vào và đầu ra khi hướng quay thay đổi. Khoảng trống này tạo ra vùng chết trong vòng lặp vị trí. Động cơ servo phải tiêu tốn khoảng trống này trước khi đầu ra di chuyển và sai số vị trí dẫn đến tỷ lệ thuận với góc phản ứng ngược và bán kính tải.

Tác động thực tế đến gia công CNC thể hiện ở ba lĩnh vực:

• Độ chính xác định vị: Trục có thể tiếp đất ở bất kỳ đâu trong dải phản ứng ngược, do đó, việc di chuyển lặp đi lặp lại đến cùng một tọa độ sẽ tạo ra các kết quả khác nhau.
• Độ chính xác đường viền: Trong quá trình nội suy vòng tròn, đường chạy dao hiển thị các dấu dừng khi đảo hướng.
• Bề mặt hoàn thiện: Rung động vi mô do phản ứng dữ dội gây ra để lại vết kêu trên bề mặt hoàn thiện.

Phản ứng dữ dội cũng thay đổi cách hoạt động của vòng lặp servo. Khi hệ thống truyền động có phản ứng ngược, bộ điều khiển sẽ thấy khoảng cách giữa vị trí được lệnh và vị trí thực tế. Để tránh dao động, độ lợi phải giảm, điều này làm chậm phản ứng. Ngay cả khi máy không sản xuất phế liệu, nó vẫn sản xuất các bộ phận chậm hơn mức có thể.

Hộp số hành tinh: Phản ứng dữ dội thấp thông qua thiết kế

Hộp số hành tinh chính xác mang lại phản ứng ngược 1-3 phút cung, khiến chúng trở thành lựa chọn mặc định cho trục servo CNC.

Cấu trúc chia sẻ tải của hộp số hành tinh là lý do chính. Nhiều bánh răng hành tinh ăn khớp đồng thời với bánh răng mặt trời và bánh răng bao, truyền mô-men xoắn qua một số điểm tiếp xúc răng thay vì một. Điều này làm giảm độ lệch của răng khi chịu tải và cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn khoảng cách tâm trong quá trình lắp ráp.

Phản ứng ngược thấp trong hộp số hành tinh đến từ ba yếu tố sản xuất: hình dạng răng được kiểm soát, khoảng cách tâm chính xác và lắp ráp dựa trên miếng chêm hoặc dựa trên tải trước. Các bánh răng mài có biên dạng răng được kiểm soát cẩn thận và dung sai mang giữ cho phản ứng ngược nhất quán trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Đối với một hộp số hành tinh động cơ servo để duy trì độ chính xác trong suốt thời gian sử dụng, chất lượng sản xuất và kiểm soát dung sai lắp ráp là điều quan trọng nhất. Tại BEITTO, dòng AHL sử dụng hình học răng xoắn ốc và bánh răng được mài chính xác để duy trì phản ứng ngược nhất quán đồng thời cải thiện khả năng chịu tải và vận hành êm ái. Đối với người chế tạo máy, độ lặp lại quan trọng hơn một nguyên mẫu hoàn hảo - mọi trục đều phải hoạt động giống nhau.

Độ ổn định nhiệt là một yếu tố khác. Khi hộp số hành tinh nóng lên trong quá trình vận hành, vỏ hộp sẽ giãn ra và khe hở bánh răng thay đổi. Bộ giảm tốc hành tinh được thiết kế tốt duy trì phạm vi phản ứng ngược của nó trên cửa sổ nhiệt độ làm việc của máy, trong khi bộ giảm tốc có độ hở lớn hơn sẽ trôi đi nhiều hơn khi nhiệt độ thay đổi.

Hộp số truyền động răng xoắn ốc Bộ giảm tốc hành tinh Dòng AHL cho động cơ servo Bộ giảm tốc hành tinh đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp vì hiệu suất của chúng. Bánh răng xoắn ốc được thiết kế độc đáo của chúng đảm bảo vận hành cực kỳ êm ái và độ ồn thấp... Xem sản phẩm →

Bộ giảm tốc bánh răng: Giới hạn của việc chuyển số đơn giản

Bộ giảm tốc bánh răng trụ thường có phản ứng dữ dội 5-15 phút cung và khoảng cách tăng lên khi bị mòn vì mỗi giai đoạn đều có thêm khe hở răng riêng.

Bộ giảm tốc bánh răng thẳng sử dụng cặp bánh răng trục song song đơn giản. Mỗi giai đoạn có chính xác một lưới bánh răng và tổng khe hở răng trên tất cả các giai đoạn. Bởi vì các răng ăn khớp tại một điểm duy nhất nên nồng độ tải trọng cao và các răng phải có kích thước lớn hơn để mang cùng một mô-men xoắn.

Lợi thế về chi phí là có thật. Không có vật mang hành tinh, không có vành răng và không chia sẻ tải trọng bên trong nên chi phí sản xuất trên mỗi Nm sẽ thấp hơn. Đối với băng tải, bảng chỉ mục đơn giản và các bộ cấp liệu không quan trọng, sự đánh đổi là có ý nghĩa.

Vấn đề đối với hệ thống CNC là phản ứng ngược trong bộ giảm tốc không phải là giá trị tĩnh. Khi bánh răng mòn, phản ứng ngược thay đổi và đặc tính vòng lặp servo thay đổi. Hệ thống servo được điều chỉnh cho một giá trị phản ứng ngược sẽ trở thành mục tiêu di chuyển khi giá trị đó trôi đi. Cuối cùng, bạn phải điều chỉnh lại ổ đĩa, giảm tốc độ tiến dao hoặc chấp nhận độ chính xác thấp hơn - không điều nào trong số đó được chấp nhận trên máy dành cho công việc chính xác.

So sánh song song: Cái nào mang lại khả năng kiểm soát phản ứng dữ dội tốt hơn

Đối với các hệ thống servo CNC, hộp số hành tinh cung cấp khả năng kiểm soát phản ứng ngược tốt hơn so với bộ giảm tốc bánh răng trụ ở mọi trục thực hiện định vị hoặc tạo đường viền.

Bảng so sánh bên dưới cho thấy những khác biệt điển hình về số liệu quan trọng đối với bộ truyền động servo CNC.

Biểu đồ và bảng cùng nhau kể cùng một câu chuyện. Hộp số hành tinh nằm trong phạm vi 1-3 phút cung, là phạm vi mà các nhà chế tạo máy CNC chỉ định cho các trục chính xác. Bộ giảm tốc bắt đầu ở 5 arcmin và đạt 15 arcmin.

Độ cứng xoắn cũng quan trọng như phản ứng dữ dội. Bộ giảm tốc bị xoắn dưới tải sẽ làm tăng thêm lỗi định vị ngay cả khi các bánh răng tiếp xúc. Hộp số hành tinh có độ cứng cao hơn vì các bánh răng hành tinh được đỡ ở cả hai đầu trong khung đỡ. Bộ giảm tốc bánh răng trụ có cặp bánh răng đúc hẫng hoặc gắn trên khung, ít cứng hơn.

Cách chọn bộ giảm tốc phù hợp cho trục CNC của bạn

Chọn hộp số hành tinh chính xác cho bất kỳ trục CNC nào định vị hoặc tạo đường viền, đồng thời chọn bộ giảm tốc linh hoạt cho các trục cần 1 arcmin trở lên.

Quy tắc lựa chọn phụ thuộc vào vai trò của trục:

• Nếu trục tiếp xúc với dụng cụ cắt và ảnh hưởng đến chất lượng bộ phận, bộ giảm tốc phải giữ phản ứng ngược dưới 3 arcmin.
• Nếu trục giữ một bàn quay, yêu cầu thậm chí còn chặt chẽ hơn - ưu tiên 1 arcmin trở xuống.
• Nếu trục là phụ trợ, như van làm mát hoặc kẹp, thì bộ giảm tốc có thể được chấp nhận.

Khi nào có thể sử dụng bộ giảm tốc Spur Gear

Trục cấp liệu có vít bi đo vị trí tại vít là một trường hợp trong đó bộ mã hóa đóng vòng lặp ở vít chứ không phải ở bộ giảm tốc. Trục phụ không ảnh hưởng đến chất lượng bộ phận là trục khác. Một máy giá rẻ trong đó độ bóng bề mặt và độ chính xác đường viền không phải là yêu cầu chính cũng có thể biện minh cho việc giảm chi phí của bộ giảm tốc.

Khi bạn cần một bộ giảm tốc linh hoạt

Đối với những trục có yêu cầu khắt khe nhất, bộ giảm tốc bánh răng linh hoạt cung cấp 1 arcmin hoặc cao hơn. Dòng BEITTO BSHF sử dụng một đường uốn cong biến dạng đàn hồi để gắn vào lưới bánh răng, loại bỏ khe hở răng và mang lại độ cứng xoắn cao. Các chiến lược hiệu quả để giảm khoảng trống trả lại trong các đơn vị này được trình bày chi tiết trong tài nguyên kỹ thuật của công ty.

Hộp giảm tốc linh hoạt dòng BSHF Hộp giảm tốc linh hoạt dòng BSHF adopts a large-diameter hollow shaft design with a compact structure, and effectively reduces the overall weight. The thin body desig... Xem sản phẩm →

Cấu hình góc phải và nhỏ gọn

Đối với các hệ thống CNC trong đó động cơ phải vuông góc với trục được dẫn động thì cần có bộ giảm tốc góc vuông. Bộ giảm góc xiên xoắn ốc có phản ứng ngược thấp dòng TDXR duy trì độ chính xác trong khi cho phép kích thước máy nhỏ gọn.

Dòng TD-XR Hiệu suất cao Độ giật thấp Bộ giảm tốc bánh răng côn xoắn ốc ● Nhiều tùy chọn trục đầu ra khác nhau ● Mô-men xoắn cao ● Hiệu suất cao ● Tuổi thọ dài ● Độ phản ứng thấp ● Không cần bảo trì ● Kích thước lắp đặt linh hoạt Xem sản phẩm →

Trong nhiều ứng dụng CNC, bộ giảm tốc được lắp đặt giữa mô tơ servo và vít bi. Tổng sai số định vị là tổng của phản ứng ngược của bộ giảm tốc và hành trình dọc trục của vít bi. Một bộ giảm tốc hành tinh chính xác có phản ứng ngược 1-3 phút cung thường chỉ thêm một vài micron lỗi ở trục vít, trong khi một bộ giảm tốc sẽ tăng thêm vài lần số đó.

Câu hỏi thường gặp