Kuna automatiseerimissüsteemid, pooljuhttööriistad ja täppiskontrolliseadmed nõuavad jätkuvalt suuremat täpsust ja stabiilsust, on graniidist masinate alused muutunud paljude originaalseadmete tootjate ja süsteemiintegraatorite eelistatud konstruktsioonilahenduseks. Graniit pakub erakordset jäikust, vibratsiooni summutamist ja termilist stabiilsust,{1}}mis muudab selle ideaalseks täppismasinate jaoks.
Kuid kohandatud graniidist aluse projekteerimine nõuab traditsiooniliste metallkonstruktsioonidega võrreldes teistsugust insenertehnilist lähenemist. Sellised funktsioonid nagu keermestatud sisetükid, kinnitusavad ja sooned tuleb hoolikalt planeerida, et tagada nii konstruktsiooni terviklikkus kui ka valmistatavus.
Automatiseerimisintegraatorite ja mehaanikadisainerite jaoks võib mitmete peamiste projekteerimispõhimõtete mõistmine joonistamise alguses ära hoida kulukaid ümberkujundamisi, viivitusi töötlemisel või materjali pragunemist tootmise ajal.
Allpool on mitmeid olulisi kaalutlusi graniidist masina aluse kujundamisel.
1. samm: määrake koormus- ja vibratsiooninõuded
Enne mis tahes paigaldusfunktsioonide kavandamist peavad insenerid selgelt määratlema seadme mehaanilise koormuse ja vibratsiooni omadused.
Graniidist aluseid kasutatakse sageli toetamiseks:
Täpse liikumise etapid
Pooljuhtide kontrollimoodulid
Optilised mõõtesüsteemid
Automatiseeritud montaažiseadmed
Iga süsteem toodab erinevaid staatilisi ja dünaamilisi koormusi. Kaalujaotuse, raskuskeskme ja vibratsiooniallikate mõistmine võimaldab graniidist alust projekteerida piisava paksuse ja tugevdustsoonidega.
Näiteks seadmed, mis sisaldavad kiireid{0}}lineaarmootoreid või pöörlevaid sõlme, võivad töö ajal stabiilsuse säilitamiseks vajada graniitkonstruktsioonis täiendavat massi või summutusalasid.
Need nõuded esmalt määratledes saavad insenerid vältida tarbetuid konstruktsioonimuudatusi projekti hilisemas etapis.
2. samm: keermestatud vahetükkide õige positsioneerimine
Paljud graniidist masinate alused sisaldavad keermestatud sisestusi, mis võimaldavad mehaaniliste komponentide, lineaarsete juhikute või sulgude paigaldamist. Kuigi need lisad pakuvad tugevaid ja usaldusväärseid kinnituspunkte, tuleb need hoolikalt paigutada.
Mitmed disainireeglid on eriti olulised:
Minimaalne serva kaugus
Keermestatud sisetükid tuleks asetada graniidi servast piisavalt kaugele, et vältida pinge koondumist ja võimalikku pragunemist paigaldamise ajal.
Piisav kinnitussügavus
Sisestussügavus peab olema piisav, et toetada eeldatavat kinnitusmomenti ilma ümbritsevat kivi kahjustamata.
Pöördemomendi piirangud
Graniit käitub mehaanilise pinge all teisiti kui metall. -Poltide üle pingutamine võib sisendeid kahjustada või tekitada lokaalset pinget.
Nendel põhjustel tuleks vahetükkide paigutus ja spetsifikatsioonid seadmete projekteerija ja graniiditootja vahel projekteerimise varases etapis kooskõlastada.
3. samm: -pesad vs. süvistatud augud
Paigaldamise paindlikkus on graniidist aluste projekteerimisel veel üks oluline kaalutlus. Kaks levinumat paigaldusviisi on T-pilud ja süvistatavad augud, millest igaühel on olenevalt rakendusest erinevad eelised.
T-pesad pakuvad reguleeritavaid paigaldusasendeid, mis on eriti kasulikud automatiseerimissüsteemides, kus kinnitusdetailide joondamine võib vajada peenhäälestamist. Need võimaldavad komponente piki pilu ümber paigutada ilma täiendavaid auke puurimata.
Seevastu süvistatud auke kasutatakse sageli fikseeritud paigalduste jaoks. Need tagavad puhta paigalduspinna ja võimaldavad poltidel asuda graniidipinnaga samal tasapinnal, mis on kasulik täppismoodulite või lamedate konstruktsioonikomponentide paigaldamisel.
Nende kahe lähenemisviisi vahel valimine sõltub seadme konfiguratsioonist ja sellest, kas tulevikus on vaja kohandamist või modulaarsust.
4. samm: vältige graniitkonstruktsioonides õhukesi sektsioone
Graniididisaini üks levinumaid konstruktsiooniprobleeme on liiga õhukeste sektsioonide loomine.
Erinevalt metallidest ei saa graniit pinge all painduda. Õhukesed alad võivad suurendada pragunemise ohtu töötlemise, transpordi või seadmete paigaldamise ajal.
Üldise tehnilise juhisena tuleks võimalusel vältida osi, mis on õhemad kui ligikaudu 50 mm, eriti kinnitusavade, soonte või sisestuskohtade läheduses.
Piisava materjali paksuse säilitamine tagab graniidist aluse konstruktsiooni tugevuse ja vibratsiooni summutamise kogu kasutusaja.
5. samm: esitage selged tehnilised joonised
Graniiditootjate jaoks on täppisomaduste täpseks töötlemiseks hädavajalikud täielikud ja selgelt määratletud joonised.
Tootmiseks kavandi esitamisel peaksid insenerid esitama:
DXF või PDF joonised
Aukude ja soonte mõõtmed
Keerme spetsifikatsioonid
Tasasuse või paralleelsuse nõuded
Kriitiliste pindade tolerantsi viited
Selle teabe varajane esitamine võimaldab tootjal enne tootmise alustamist kontrollida teostatavust ja soovitada parandusi.
Selge dokumentatsioon aitab ka vähendada valetõlgendust töötlemise ajal ja tagab, et lõppkomponent vastab kavandatud tehnilistele nõuetele.
Levinud disainiviga: üle{0}}tasasuse määramine
Kohandatud graniidist disainilahenduste puhul on sagedane probleem{0}}kogu pinna tasasuse nõuete ülemäärane määramine.
Paljudel juhtudel nõuavad ainult teatud piirkonnad-, nagu täppiskinnituspadjad või juhtsiinide asukohad-, väga kitsaid tasasuse tolerantse. Üli-kõrgete täpsusnõuete rakendamine mitte-kriitilistes piirkondades võib oluliselt suurendada tootmisaega ja -kulusid, ilma et see parandaks süsteemi jõudlust.
Selle asemel peaksid insenerid määratlema täppispiirkonnad ainult seal, kus täpsus on oluline, lubades samas sekundaarsete pindade standardsed tolerantsid.
See lähenemisviis parandab tootmise efektiivsust ja hoiab projekti kulud kontrolli all.
Graniidist aluse projekteerimise tehniline tugi
Graniidist masinabaasi projekteerimine on sageli seadmete projekteerijate ja tootmisspetsialistide koostööprotsess. Varajane suhtlemine aitab tuvastada võimalikke projekteerimisriske ja tagab, et lõplik struktuur vastab nii mehaanilistele kui ka tootmisnõuetele.
Unparalleled Groupis pakub meie inseneride meeskond kohandatud graniidikomponentide jaoks tasuta disainilahenduse (DFM) arvustusi. See teenus aitab automatiseerimisintegraatoritel ja originaalseadmete tootjate disaineritel oma jooniseid enne tootmist kontrollida, vähendades nii projekti muutmise või töötlusprobleemide tõenäosust.