5. Feed Drives and Controls. Light

5. Feed Drives and Controls. Light Weight Structures
The only way how HSM can achieve high MRR'sis the fact that with high spindle speed n the feed rate f = n m c also becomes high. So, e.g. for n = 40,000 with m = 4 teeth on an end mill and chip load c = 0.15 mm the feedrate is 24 mlmin. This by itself creates problems with the power lost and the heat generated in the guideways and also in the leadscrew/nut transmissions. Hydrostatic guideways have the advantage of good tmisversal damping and the capability of cooling the oil. However, the looses are rather high and the surge during accelerations affects the straightness of motion. Ball and roller guideways are the popular solutions. To illustrate the problems let us realize that in the pocketed aircraft parts the tool has to pass through a comer per every 100 mm of travel, on average. Measurement on a typical current machining center showed that achievable accelerations are of the order of 0.2 g (2m/sec2) and a passage through a comer with feedrate 10 m/min (0.17 m/sec) takes about 0.5- l.Osec, while traversing from pocket to pocket takes only 0.6 sec. Hence, comering represents 38 to 54% of cutting time. This shows how much more torque we need from the Servomotors and how extremely important it is to lower the inertias of the moving structures to drastically bring down the cornering times. Various control strategies are employed to improve the accuracy of fast motions through comers. The 1992 key note paper [9] has presented a summary of these methods. The paper by M. Weck [lo] described the "Inverse 'Compensation Filter". An example of its effect is given in €!gL?. At feedrate 3 m/min the system reduces the inner comer error from 0.53 mm to 0.1 mm and the outer comer error is completely eliminated. Even the best strategies and powerful servomotors can hardly achieve high cornering accuracy when moving large masses through corners. It is therefore necessary to decrease the weight of the moving structures. Pioneering work has been done in Weck's laboratory in Aachen. They have dealt with steel weldments and castings as well as with composite structures, [ll]. An example of the optimization of a welded structure is shown in Fig. 20 and an example of the replacement of a steel/alumium bridge by a carbon fiber composite is in Fig.21

Kết quả (Việt) 2:

5. Thức ăn Drives và Controls. Trọng lượng nhẹ Structures
Cách duy nhất có thể đạt được như thế nào HSM MRR'sis cao thực tế là với tốc độ quay cao n các tỷ lệ thức ăn f = NMC cũng trở thành cao. Vì vậy, ví dụ đối với n = 40.000 với m = 4 răng trên một nhà máy kết thúc và chip tải c = 0,15 mm tốc độ cắt là 24 mlmin. Điều này tự nó tạo ra các vấn đề với sức mạnh bị mất và nhiệt sinh ra trong guideways và cũng có trong truyền leadscrew / nut. Guideways thủy tĩnh có lợi thế của tmisversal giảm xóc tốt và khả năng làm mát dầu. Tuy nhiên, sự thua là khá cao và sự gia tăng trong thời gian gia tốc ảnh hưởng đến độ thẳng của chuyển động. Lăn và guideways là giải pháp phổ biến. Để minh họa cho vấn đề để chúng tôi nhận ra rằng trong các bộ phận máy bay bỏ túi công cụ này phải đi qua một lính trên mỗi 100 mm của du lịch, trung bình. Đo một trung tâm gia công điển hình hiện nay cho thấy gia tốc có thể đạt được là số thứ tự của 0,2 g (2m / sec2) và một đoạn thông qua một comer với tốc độ cắt 10 m / phút (0,17 m / giây) mất khoảng từ 0,5 l.Osec, trong khi vượt qua khỏi túi để túi chỉ mất 0,6 giây. Do đó, đại diện comering 38-54% thời gian cắt. Điều này cho thấy chúng ta cần từ các cơ servo và cách cực kỳ quan trọng đó là để giảm inertias của các cơ cấu chuyển động một cách mạnh mẽ mang xuống lần vào cua bao nhiêu mô-men xoắn. Chiến lược kiểm soát khác nhau được sử dụng để cải thiện tính chính xác của những chuyển động nhanh chóng thông qua các góc. 1992 key lưu ý [9] giấy đã trình bày một bản tóm tắt của các phương pháp này. Các bài báo của M. Weck [lo] đã mô tả "Inverse 'Compensation Filter". Một ví dụ về tác dụng của nó được đưa ra trong €! GL ?. Tại tốc độ cắt 3 m / phút hệ thống làm giảm các lỗi bên trong comer từ 0,53 mm đến 0,1 mm và sai lính bên ngoài được loại bỏ hoàn toàn. Ngay cả những chiến lược tốt nhất và séc-mạnh mẽ khó có thể đạt được độ chính xác cao cua khi di chuyển khối lượng lớn thông qua các góc. Do đó, nó là cần thiết để giảm trọng lượng của các cơ cấu chuyển động. Nghiên cứu tiên phong đã được thực hiện trong phòng thí nghiệm Weck ở Aachen. Họ đã xử lý với weldments thép và đúc cũng như với các cấu trúc composite, [ll]. Một ví dụ của việc tối ưu hóa cấu trúc hàn được hiển thị trong hình. 20 và một ví dụ về việc thay thế một cây cầu thép / Alumium bởi một hỗn hợp sợi carbon là trong Fig.21