다이아몬드 와이어 톱 기계의 와이어 장력 교정 절단 와이어에 가해지는 실제 기계적 하중이 제어 시스템에 설정된 값과 일치하는지 확인합니다. 교정을 소홀히 하면 작은 장력 오차조차도 와이어 휨, 두께 변화(TTV), 표면 파임 또는 와이어의 조기 피로를 유발할 수 있습니다.
탄화규소(SiC), 석영, 사파이어 및 고급 세라믹의 고정밀 절삭에서 안정적인 와이어 장력은 필수적입니다. 이는 절삭 강성과 기하학적 일관성을 직접적으로 결정합니다. 본 가이드에서는 장기적인 공정 안정성을 유지하기 위해 와이어 장력을 올바르게 교정하고 모니터링하는 방법을 설명합니다.
1. 와이어 장력 교정이 필요한 이유
장력 제어 시스템은 "한 번 설정하고 잊어버리는" 부품이 아닙니다. 시간이 지남에 따라 기계적 및 전자적 오차가 발생합니다.
센서 드리프트
공압 시스템과 전자식 로드셀 모두 장시간 작동 후 영점 변동이 발생합니다. 고속 무한 회전 시스템과 왕복 운동 시스템은 센서와 연결 장치에 기계적 피로를 유발합니다.
센서에 25N이 표시되지만 실제 하중이 22N이라면 와이어의 강성이 이미 저하된 것입니다.
기계적 히스테리시스
내부 마찰:
- 무용수 팔 회전 관절
- 풀리 베어링
- 공압 실린더 씰
사용함에 따라 점진적으로 변화합니다. 이러한 효과로 인해 측정된 장력과 실제 장력 사이에 차이가 발생합니다.
주기적인 와이어 장력 보정을 하지 않으면 표시되는 값이 실제 값과 수 뉴턴 정도 차이가 날 수 있습니다.
절단 중 오류 증폭
약간의 장력 부족으로 인해 와이어가 공작물에 진입할 때 초기 휘어짐이 발생합니다. 절삭 깊이가 증가함에 따라 이러한 휘어짐 효과가 증폭됩니다. 그 결과는 다음과 같습니다.
- 칩핑 종료
- 쐐기 모양 절단
- 과도한 TTV
안정적인 장력은 전체 절단 공정의 기초입니다. (참고: 와이어톱 기계의 장력 제어 시스템 이해하기.)
2. 장력 감지 시스템의 종류
와이어 장력 교정을 수행하기 전에 장비에서 사용하는 측정 원리를 확인하십시오.
간접 공기량 추정
실린더 내부의 공기압으로부터 장력이 계산됩니다.
장점:
- 단순한
- 비용 효율적
제한 사항:
- 마찰 손실을 무시합니다.
- 정확도는 일반적으로 ±2 N입니다.
로드셀(직접 측정)
장력 풀리 아래에 장착된 로드셀은 스트레인 게이지를 사용하여 힘을 직접 측정합니다.
장점:
- 높은 정확도(±0.1 N)
- 안정적이고 반복 가능함
- 가는 전선(≤0.20mm)에 적합합니다.
이는 고가 자재 절단에 가장 적합한 시스템입니다.
변위 기반 시스템
일부 시스템은 직접적인 힘 대신 무용수의 팔 위치를 모니터링합니다.
이러한 장치는 동적 보상에 유용하지만 안정적인 공압 또는 스프링 예압에 크게 의존합니다. 절대적인 힘의 정확도는 교정 품질에 따라 달라집니다.
3. 표준 와이어 장력 교정 절차
전선 장력 교정은 항상 물리적 검증 방법을 따라야 합니다.
1단계: 정적 영점 조정
다이아몬드 와이어를 제거하십시오. 모든 풀리가 자유롭게 회전하는지 확인하십시오. 홈에서 슬러리와 이물질을 제거하여 측정값에 영향을 줄 수 있는 불필요한 질량을 없애십시오.
장력 표시를 0으로 재설정합니다.
2단계: 인증된 표준 중량 적용
도르래 시스템에 매달린 보정된 추를 사용하십시오.
예:
목표 장력이 25N인 경우:
T ≈ m × g
g = 9.81 m/s²
필요 질량:
m ≈ 2.55 kg
표시된 장력을 이론값과 비교하십시오.
3단계: 교정 매개변수 조정
수정하다:
- 오프셋(제로 보정)
- 이득(기울기 보정)
전체 작동 범위(예: 0~50N)에 걸쳐 선형적인 일관성을 확보하십시오.
정적 교정 후, 낮은 회전 속도에서 장력 안정성을 검증하여 베어링 저항이 동적 편차를 유발하지 않는지 확인합니다.
4. 생산 중 동적 모니터링
교정은 정적입니다. 절단은 동적입니다.
효과적인 모니터링은 배선 고장이 발생하기 전에 이를 방지합니다.
장력 안정성 창
작동 중 장력 변동은 다음 범위 내에 있어야 합니다.
설정값의 ±5%
주기적인 정현파 진동은 다음과 같은 것을 나타내는 경우가 많습니다.
- 주 구동 휠 편심
- 가이드 풀리 불균형
재보정을 하기 전에 이러한 문제들을 해결해야 합니다.
높은 경보 임계값 및 낮은 경보 임계값
제어 시스템에는 다음 사항이 포함되어야 합니다.
- 상한 보호
- 하한 보호
장력이 순간적으로 10N 이상 떨어지면 공작물을 보호하기 위해 비상 정지 장치가 즉시 작동해야 합니다.
(참고: ) 다이아몬드 와이어 톱 이송 시스템 및 제어 로직 부하 상호 작용의 경우.)
파손 전 징후
전선이 끊어지기 전에 시스템에서 다음과 같은 현상이 나타나는 경우가 많습니다.
- 불규칙적인 긴장 급증
- 변동 분산 증가
- 단기간의 하락 후 회복
인장 데이터의 표준 편차를 모니터링하면 피로 신장 또는 가닥 파손을 조기에 감지하는 데 도움이 됩니다.
5. 흔히 발생하는 교정 오류
전선 장력 조정 시 흔히 발생하는 다음 오류를 피하십시오.
열평형을 무시하면
교정은 기기가 작동 온도에 도달한 후에 수행해야 합니다. 센서와 전선 모두 열에 의해 팽창합니다.
저온 교정은 부정확한 결과를 초래할 수 있습니다.
전선 직경 차이를 간과함
전선 직경이 다르면 풀리 홈에 위치하는 방식도 달라집니다. 유효 반경이 아주 조금만 변해도 토크 암 길이가 달라져 측정 정확도에 영향을 미칩니다.
전선 굵기를 변경할 때는 재보정을 권장합니다.
센서 데이터의 과도한 평활화
절삭 중 고주파 진동은 정상적인 현상입니다. 과도한 디지털 필터링은 제어 응답성을 저하시키고 중요한 경보 발생을 지연시킬 수 있습니다.
공학적 결론
다이아몬드 와이어 톱 기계에서 공정 안정성을 유지하려면 와이어 장력 교정이 필수적입니다. 이를 통해 제어 시스템이 절단 와이어의 실제 기계적 상태를 정확하게 반영할 수 있습니다.
SiC, 사파이어, 석영과 같은 고부가가치 소재의 경우:
- 교정 주기는 200 작동 시간을 초과해서는 안 됩니다.
- 작동 장력 안정성은 ±5% 범위 내에 유지되어야 합니다.
- 폐쇄 루프 모니터링을 강력히 권장합니다.
장력을 적절하게 조정하면 와이어의 강성이 안정적으로 유지되고, 휨 현상이 최소화되며, 표면 평탄도가 향상됩니다. 장력 조정을 소홀히 하면 피로 응력이 증가하고 와이어 수명이 단축됩니다.
장기적인 신뢰성을 확보하기 위해서는 와이어 장력 교정이 정기 유지보수 프로그램에 포함되어야 합니다. (참고: 와이어톱 기계의 문제 해결 및 정기 유지 보수.)
자주 묻는 질문
1. 정적 교정 시 풀리의 관성을 고려합니까?
아니요. 정적 교정은 힘의 정확도를 검증합니다. 저속에서의 동적 검증은 베어링 저항의 영향을 평가하는 데 도움이 됩니다.
2. 교정 중에 장력 측정값이 과도하게 변동하면 어떻게 해야 합니까?
먼저 케이블 차폐 및 접지를 점검하여 EMI를 제거하십시오. 하드웨어가 안정적이면 응답 시간을 저하시키지 않도록 디지털 필터 상수를 신중하게 조정하십시오.
3. 교정으로 절삭 정확도가 향상되었는지 어떻게 확인할 수 있습니까?
동일한 매개변수를 사용하여 표준화된 테스트 블록을 절단합니다. 표면 평탄도가 향상되고 휨 현상이 감소하면 교정이 성공적으로 완료된 것입니다.
