Pabrik cakram menonjol sebab kesuksesan komersialnya, namun ini bukan satu-satunya contoh teranyar asal potensi alat pemotong hibrida. Gambar pada bawah artinya berasal stan Makino pada EMO 2019, di mana penghasil peralatan mesin mendemonstrasikan bagaimana a51nx HMC-nya dapat mengakomodasi alat yang jauh lebih besar daripada yang mungkin dilakukan pada aplikasi pemesinan tunggangan listrik.
indera bor komposit hibrida akbar dipasang di sentra permesinan horizontal pada lantai pameran dagang EMO 2019.
seperti yg ditunjukkan sang Makino di EMO 2019, keunggulan utama alat komposit logam hibrida adalah kemampuan untuk menggunakan alat pemotong yang lebih akbar daripada yang bisa diakomodasi sang mesin.
indera ini, serta alat lain yg telah dikembangkan CompoTech dan Hofmeister, menunjukkan keunggulan awam yg sama menggunakan pabrik cakram. Bobot yang ringan membuat kelembaman yg rendah, yang memungkinkan manipulasi indera pemotong yg lebih praktis dan lebih agresif. Seiring dengan massanya yg rendah, kekakuan material menaikkan frekuensi getaran alami material, sehingga menaikkan redaman. Terakhir, koefisien perluasan termal (CTE) material berasal CFRP mendekati nol, yang menghasilkan alat ini menjadi hambatan panas yg lebih baik yang bisa bekerja tanpa pendingin. menurut CompoTech, sifat-sifat ini menambah pemesinan yang lebih halus, lebih cepat, dan lebih akurat — mungkin sejauh menghilangkan penyelesaian akhir yang terpisah — dan mengurangi keausan di indera pemotong dan mesin.
Proses yang memungkinkan desain indera dan spindel ini merupakan kompetensi inti CompoTech: metode peletakan filamen komposit yg memakai robot enam sumbu buat secara strategis serta pembedahan menyesuaikan bagian-bagian yang secara melekat kaku, ringan, dan bahan peredam getaran ke konstruksi baja. Ini memungkinkan penyesuaian properti dari perangkat lunak. contohnya termasuk memperkuat geometri sudut, mengubah frekuensi getaran atau mengendalikan arah perluasan termal. alat bor mendapat manfaat terutama dari kekakuan sebab panjang dan sempit, serta menggunakan demikian, sangat rentan terhadap gaya lentur.
A Reproduksi diagram berasal Universitas Kyoto ini mengilustrasikan bagaimana tiga lapisan serta orientasi tidak sama berasal material komposit penguat (plastik yg diperkuat serat karbon) dapat mensugesti kinerja spindel perkakas mesin CNC.
ilustrasi dari Universitas Kyoto ini menunjukkan bagaimana 3 lapisan dan orientasi tidak sama berasal material komposit penguat (plastik yg diperkuat serat karbon) bisa menghipnotis kinerja spindel perkakas mesin CNC. misalnya, lapisan nol derajat menghipnotis ekspansi termal aksial, sedangkan 90 derajat mempengaruhi ekspansi termal radial. Lapisan pola silang di model ketiga menyampaikan kekakuan torsi.
laba khusus buat struktur rotasi yang lebih usang serta simetris membuahkan toolholder serta spindel sasaran alami buat penelitian juga. Beberapa konstruksi gelendong eksperimental menggunakan komposit buat seluruh material kecuali bagian atas bantalan, ulir serta titik hubungan kritis lainnya. Adapun laba berasal konstruksi ini, Carter menunjuk pada penelitian terbaru oleh Profesor Atsushi Matsubara berasal Departemen Teknik Mikro di Universitas Kyoto. dalam pengujian, poros spindel bibit unggul yang beratnya 70 persen lebih ringan dari spindel baja yg sebanding menunjukkan perpindahan 75 % lebih sedikit waktu dipanaskan sampai 70˚C. Inersia yang lebih rendah memungkinkan percepatan ke kecepatan maksimum (18.000 rpm) 17 % lebih cepat daripada versi baja, dan getaran teredam spindel 16 kali lebih baik. Kedalaman mutilasi juga meningkat berasal 5,lima menjadi 10 mm.
Mesin ke alat
Produk standar CompoTech, balok komposit bulat serta persegi, sudah dimasukkan ke pada mesin industri. misalnya, pemotong laser gaya gantry yang menggabungkan balok komposit dengan tulangan internal dilaporkan berkiprah lebih cepat dan lebih dinamis tanpa mengurangi toleransi mutilasi. mengenai alat pemotong, pemegang alat, dan spindel, “Kami melakukannya asal sudut pandang struktur — mengurangi berat, mempunyai frekuensi alami yang lebih tinggi, serta mengurangi tenaga bagian yg bergerak,” Carter menjelaskan. “tapi bagaimana Jika bagian yg kamu pindahkan itu berat? Anda membayar buat struktur komposit mahal ini buat memindahkan benda berat ini. Anda wajib berpikir lebih dunia.”
Bidikan lebar menggambarkan gantry asal mesin pemotong laser Eagle Inspire.
Mesin pemotong laser Eagle Inspire menggabungkan balok komposit yg diperkuat secara internal.
Faktanya, tanpa pendekatan sistem yang luas, keuntungan berasal konstruksi komposit bibit unggul dapat sepenuhnya hilang. contohnya, satu eksperimen CompoTech menargetkan ram spindel berasal sentra permesinan CNC yg besar . Pengujian menunjukkan bahwa perkuatan besi masukkan giat menggunakan material komposit menaikkan redaman ram secara signifikan dibandingkan dengan konstruksi baku. Penguatan dicapai tanpa secara signifikan mengubah desain ram (mirip dimensi luarnya serta antarmuka koneksi menggunakan mesin). tetapi, sehabis ram benar-sahih terintegrasi ke pada VMC, manfaat menghilang, intinya dibatalkan sang aspek lain asal desain mesin.
indera penggilingan baja-logam bibit unggul mempunyai inti baja pada dan luar yang mengelilingi cakram material komposit.
Sebagian akbar rekayasa untuk pabrik cakram dilaporkan melibatkan memastikan bahwa geometri yang saling mengunci serta baut baja yg mengapit cakram komposit di antara cincin baja akan menyampaikan kekakuan dan transfer kekuatan penggilingan yg relatif.
Eksperimen menggunakan rakitan pemegang indera menyampaikan dinamika serupa yg bekerja pada ujung spindel. Uji getaran (mengetuk rakitan yg ditangguhkan dengan palu dan mengukur respons menggunakan akselerometer) dilakukan pada empat kombinasi tidak sinkron dari struktur komposit standar dan bibit unggul : pahat hibrid menggunakan pemegang pahat hibrid; alat baku menggunakan pemegang alat hibrida; indera hibrida dengan pemegang indera baku; dan , menjadi perbandingan, indera standar dengan pemegang indera standar. Meskipun alat baku pemegang hibrida berkinerja terbaik, ini mungkin tidak terjadi pada aplikasi dunia konkret. mirip yang dijelaskan sang laporan pengujian, “Pertanyaannya permanen bagaimana peningkatan redaman pahat atau pemegang pahat memengaruhi sikap bergerak maju seluruh indera berat, sebab redaman mesin sebagian akbar terjadi pada antarmuka sambungannya.”
buat ketika ini, “Teknologi ini paling efisien waktu dirancang buat mengatasi satu persoalan eksklusif, daripada mencoba untuk menaikkan pada semua spektrum yang luas asal perbaikan yg dapat dicapai menggunakan komposit,” kata Carter. perangkat lunak penggilingan cakram merupakan contoh ideal. Ini memberikan bahwa waktu penerapannya tepat, kesuksesan komersial buat desain bibit unggul sama sekali tidak dapat dicapai, serta di kenyataannya kemungkinan akbar akan lebih simpel dicapai. Faktanya, yang akan terjadi menunjukkan pengembalian investasi buat software penggilingan cakram volume tinggi hanya 3 bulan. sementara itu, CompoTech terus mencari perangkat lunak lain di mana pengembaliannya membenarkan porto, bahkan penelitian dan pengembangan terus memperluas apa yang mungkin.
