Основные требования к конструкции гпм.
ГПМ требуют высокой точности позиционирования по осям, при дискретности отсчета перемещения 1 мкм для большинства станков, а в базовом исполнении, точность позиционирования по осям должна быть не менее +/- 5 мкм. по европейским стандартам VDI. Наши стандарты менее жесткие и зависят от моделей станков и их габаритов и колеблются для, сравнимых вариантов для станков, например, сверлильно-фрезерно-расточных в пределах +/-7-10мкм.
Для прецизионной
обработки необходима более высокая
точность, что требует поддержания
постоянной температуры в цеху 20
С
+/- 2
С
Точность станка определяется точностью
изготовления его деталей и узлов,
особенно направляющих корпусных деталей,
несущих инструмент и заготовку, высокими
динамическими характеристиками приводов
подач и главного привода, качеством
сборки станка, жесткостью его элементов,
зазорами в сопрягаемых деталях, условиями
трения в направляющих при перемещении
рабочих органов. Жесткость шпинделя и
других ответственных узлов станка
должна превосходить жесткость аналогичных
узлов, предназначенных для традиционных
станков.
При трогании с места исполнительный орган начинает движение не одновременно с действием управляющего сигнала, а только после того, как будут выбраны зазоры в передачах, произойдет некоторая деформация элементов, а усилие, воздействующее на управляемый орган, превзойдет сопротивление сил трения и сил резания.
Действие указанных факторов особенно важно учитывать при конструировании ходовых винтов - последних звеньев передач к исполнительным органам большинства ГПМ. Именно поэтому в ГПМ используют шарико-винтовые пары (ШВП), отличающиеся высокой точностью, износостойкостью и жесткостью благодаря применению гаек с предварительным натягом и большему диаметру ходового винта. Последний, жестко крепится в осевом направлении, для чего используют упорные подшипники с предварительным натягом.
В ГПМ, по сравнению с традиционными станками, кинематические цепи, передающие движение от электродвигателя к исполнительному механизму, значительно короче благодаря применению автономных приводов для всех рабочих движений. Коробка скоростей ГПМ имеют жесткий шпиндель с короткими кинематическими цепями, широким диапазоном частоты вращения за счет частотно-регулируемого главного привада. Эти конструктивные особенности позволяют значительно увеличить статическую и динамическую жесткость привода.
ГПМ оснащаются направляющими качения, обеспечивающими высокую точность перемещений исполнительных механизмов, а также беззазорными механическими передачами.
Скорость быстрых перемещений исполнительных механизмов, зависит от перемещаемых масс, маховых масс вращающихся деталей ШВП и роторов электродвигателей. Для уменьшения времени торможения и пуска конструкторы стремятся уменьшить массы перемещающихся узлов и маховые массы вращающихся деталей и увеличить статическую и динамическую жесткость привода.
Дискретность (цена импульса) это перемещение по осям исполнительных механизмов, должна быть не более 1 мкм. Это положительно влияет на увеличения точности позиционирования и увеличивает точность аппроксимации расчетной траектории перемещения при круговой интерполяции при условии, что будут применяться абсолютные линейные датчики, а не косвенные.