در دستگاههای برش لیزر فایبر، کیفیت نهایی برش تنها به توان سورس یا کیفیت هد برش وابسته نیست. یکی از عوامل مهم اما کمتر شناختهشده، لقی (Backlash) محورهای حرکتی X و Y است. حتی اگر دستگاه از بهترین سورس و هد برش استفاده کند، وجود لقی در سیستم حرکتی میتواند باعث کاهش دقت، افت کیفیت برش، افزایش ضایعات و کاهش عمر قطعات مکانیکی شود.
لقی محورهای X و Y چیست؟
لقی یا Backlash به میزان حرکت آزاد و ناخواسته بین اجزای مکانیکی دستگاه گفته میشود. این پدیده زمانی رخ میدهد که محور دستگاه هنگام تغییر جهت، قبل از حرکت واقعی، مقدار کمی حرکت بدون انتقال نیرو داشته باشد.
به زبان ساده، اگر هد برش از سمت راست به چپ حرکت کند، به دلیل وجود لقی، چند صدم میلیمتر تأخیر در شروع حرکت ایجاد میشود. همین مقدار اندک در برشهای دقیق میتواند کیفیت قطعه را تحت تأثیر قرار دهد.
محورهای X و Y چه وظیفهای دارند؟
در دستگاه برش لیزر فایبر:
محور X حرکت افقی هد برش را کنترل میکند.
محور Y حرکت طولی گانتری یا هد را بر عهده دارد.
هماهنگی دقیق این دو محور باعث میشود مسیر حرکت هد مطابق فایل طراحی (CAD/CAM) اجرا شود. هرگونه خطا در این محورها مستقیماً بر کیفیت قطعه اثر میگذارد.
علائم وجود لقی در دستگاه
وجود لقی معمولاً با نشانههای زیر همراه است:
- گرد شدن گوشههای تیز قطعات
- اختلاف ابعاد نسبت به فایل طراحی
- عدم بسته شدن کامل دایرهها
- موجدار شدن خطوط مستقیم
- ایجاد پله در محل تغییر جهت حرکت
- کاهش کیفیت سوراخهای کوچک
- لرزش هد هنگام تغییر مسیر
- کاهش سرعت تولید به دلیل نیاز به تنظیمات مجدد
دلایل ایجاد لقی
۱. فرسودگی ریل و واگن
یل و واگنها پس از کارکرد طولانی دچار سایش میشوند. این سایش باعث ایجاد فاصله بین قطعات و کاهش دقت حرکت میشود.
۲. استهلاک دنده شانهای (Rack & Pinion)
در بسیاری از دستگاههای برش فلزات، انتقال حرکت توسط دنده شانهای انجام میشود. ساییدگی دنده یا تنظیم نبودن فشار پینیون، یکی از مهمترین عوامل ایجاد لقی است.
۳. خرابی گیربکس
لقی داخلی گیربکسهای سیارهای (Planetary Gearbox) میتواند باعث تأخیر در انتقال نیرو و کاهش دقت موقعیتیابی شود.
۴. شل شدن کوپلینگها
کوپلینگ بین سرووموتور و گیربکس یا بالاسکرو در صورت شل شدن، بخشی از گشتاور را از بین میبرد و موجب ایجاد خطا در حرکت میشود.
۵. تنظیم نبودن سرووموتور
پارامترهای نامناسب سروو، مانند Gain یا Position Loop، میتوانند باعث لرزش یا تأخیر در پاسخ محور شوند.
تأثیر لقی بر کیفیت برش
وجود لقی مشکلات متعددی ایجاد میکند، از جمله:
- کاهش دقت ابعادی قطعات
- عدم تطابق قطعه با نقشه مهندسی
- افزایش پلیسه در محل تغییر جهت
- کاهش کیفیت گوشهها و قوسها
- افزایش مصرف ورق به دلیل تولید قطعات معیوب
- کاهش سرعت برش برای جبران خطا
- افزایش استهلاک هد و نازل
در صنایعی مانند تجهیزات پزشکی، هوافضا، تابلو برق و قطعات دقیق، حتی لقی در حد چند صدم میلیمتر نیز میتواند منجر به رد شدن قطعه در کنترل کیفیت شود.
چگونه لقی را اندازهگیری کنیم؟
متداولترین روشها عبارتاند از:
- استفاده از ساعت اندیکاتور (Dial Indicator)
- اجرای الگوی تست دایره و مربع
- اندازهگیری ابعاد قطعات با کولیس یا CMM
- بررسی خطای تکرارپذیری (Repeatability)
- استفاده از نرمافزارهای عیبیابی سرووموتور
راهکارهای کاهش لقی
برای جلوگیری از ایجاد لقی، اقدامات زیر توصیه میشود:
- سرویس دورهای ریل و واگن
- تنظیم دقیق درگیری دنده شانهای
- روانکاری منظم سیستم حرکتی
- بررسی سلامت گیربکس و کوپلینگها
- کالیبراسیون دورهای سرووموتورها
- تعویض قطعات فرسوده پیش از ایجاد خطای جدی
- استفاده از قطعات باکیفیت و استاندارد
جمعبندی
لقی محورهای X و Y یکی از عوامل مهم در کاهش کیفیت برش لیزری است که گاهی تا زمان افزایش ضایعات یا کاهش دقت قطعات نادیده گرفته میشود. با نگهداری اصولی، روانکاری منظم، تنظیم دقیق سیستم حرکتی و استفاده از قطعات استاندارد، میتوان از ایجاد لقی جلوگیری کرد و دقت و کیفیت دستگاه برش لیزر را در بالاترین سطح حفظ نمود.
دستگاهی که از سیستم حرکتی دقیق و بدون لقی بهره میبرد، علاوه بر تولید قطعات باکیفیت، سرعت تولید بالاتر، ضایعات کمتر و هزینه نگهداری پایینتری خواهد داشت؛ موضوعی که در صنایع رقابتی امروز یک مزیت مهم به شمار میرود.