Vinnuregla spindilsverkfæris - losun og klemmun í CNC vinnslumiðstöðvum

Vinnuregla spindilsverkfæris - losun og klemmun í CNC vinnslumiðstöðvum
Ágrip: Þessi grein útskýrir ítarlega grunnbyggingu og virkni losunar- og klemmukerfis spindils í CNC vinnslustöðvum, þar á meðal samsetningu ýmissa íhluta, vinnuferlið og lykilbreytur. Markmiðið er að greina ítarlega innri virkni þessa mikilvæga hlutverks, veita fræðilegar heimildir fyrir viðeigandi tæknimenn, hjálpa þeim að skilja betur og viðhalda spindilskerfi CNC vinnslustöðva og tryggja mikla skilvirkni og nákvæmni vinnsluferlisins.

I. Inngangur

Hlutverk losunar og klemmu spindla í vinnslumiðstöðvum er mikilvægur grunnur fyrir CNC vinnslumiðstöðvar til að ná sjálfvirkri vinnslu. Þó að það sé ákveðinn munur á uppbyggingu og virkni milli mismunandi gerða, er grunnramminn svipaður. Ítarlegar rannsóknir á virkni þeirra eru mjög mikilvægar til að bæta afköst vinnslumiðstöðva, tryggja gæði vinnslu og hámarka viðhald búnaðar.

II. Grunnbygging

Losunar- og klemmubúnaðurinn fyrir spindla í CNC vinnslumiðstöðvum samanstendur aðallega af eftirfarandi íhlutum:
  • Togbolti: Hann er festur við enda keilulaga skaftsins á verkfærinu og er lykilhluti fyrir togstöngina til að herða verkfærið. Hann vinnur með stálkúlunum á höfði togstöngarinnar til að ná fram staðsetningu og klemmu verkfærisins.
  • Togstöng: Með samspili við togboltann í gegnum stálkúlur flytur hún tog- og þrýstikrafta til að framkvæma klemmu- og losunaraðgerðir verkfærisins. Hreyfing hennar er stjórnað af stimpli og gormum.
  • Talía: Venjulega þjónar hún sem milliþáttur fyrir aflflutning, í losunar- og klemmukerfi spindilsins, og getur verið þátttakandi í gírtengjum sem knýja hreyfingu tengdra íhluta. Til dæmis getur hún verið tengd við vökvakerfið eða önnur drifbúnað til að knýja hreyfingu íhluta eins og stimpilsins.
  • Belleville-fjaður: Samsettur úr mörgum pörum af fjöðrum, er hann lykilþáttur í að mynda spennukraft verkfærisins. Öflugur teygjanlegur kraftur hans getur tryggt að verkfærið sé stöðugt fest í keilulaga gatinu á spindlinum meðan á vinnsluferlinu stendur, sem tryggir nákvæmni vinnslunnar.
  • Lásarmóta: Notuð til að festa íhluti eins og Belleville-fjöðurinn til að koma í veg fyrir að þeir losni við vinnuferlið og tryggja stöðugleika og áreiðanleika alls losunar- og klemmukerfisins.
  • Stillingarsímleggur: Með því að slípa stillingarsímlegginn er hægt að stjórna snertingu togstöngarinnar og togtappans í lok stimplans nákvæmlega, sem tryggir mjúka losun og herðingu verkfærisins. Það gegnir lykilhlutverki í nákvæmri stillingu alls losunar- og klemmukerfisins.
  • Spíralfjaður: Hún gegnir hlutverki í losun verkfærisins og aðstoðar við hreyfingu stimpilsins. Til dæmis, þegar stimpillinn færist niður til að ýta á togstöngina til að losa verkfærið, veitir spíralfjaður ákveðinn teygjanlegan kraft til að tryggja sléttleika og áreiðanleika aðgerðarinnar.
  • Stimpill: Þetta er aflgjafinn í losunar- og klemmukerfinu fyrir verkfærið. Knúið áfram af vökvaþrýstingi hreyfist það upp og niður og knýr síðan togstöngina til að framkvæma klemmu- og losunaraðgerðir verkfærisins. Nákvæm stjórn á höggi þess og þrýstikrafti er lykilatriði fyrir allt losunar- og klemmuferlið.
  • Takmörkunarrofar 9 og 10: Þeir eru notaðir til að senda merki um klemmu og losun verkfæra, talið í sömu röð. Þessi merki eru send aftur til CNC kerfisins svo að kerfið geti stjórnað vinnsluferlinu nákvæmlega, tryggt samhæfða framvindu hvers ferlis og komið í veg fyrir slys við vinnslu sem orsakast af rangri mati á klemmustöðu verkfærisins.
  • Talía: Líkt og talían sem nefnd er í lið 3 hér að ofan, tekur hún þátt í flutningskerfinu saman til að tryggja stöðuga aflflutning og gera öllum íhlutum losunar- og klemmukerfisins kleift að vinna saman samkvæmt fyrirfram ákveðnu forriti.
  • Endahlíf: Hún verndar og þéttir innri uppbyggingu spindilsins og kemur í veg fyrir að óhreinindi eins og ryk og flísar komist inn í spindilinn og hafi áhrif á eðlilega virkni losunar- og klemmubúnaðar verkfærisins. Á sama tíma veitir hún einnig tiltölulega stöðugt vinnuumhverfi fyrir innri íhluti.
  • Stilliskrúfa: Hana má nota til að fínstilla stöðu eða bil sumra íhluta til að hámarka enn frekar afköst losunar- og klemmubúnaðar verkfærisins og tryggja að hann viðhaldi mikilli nákvæmni við langtímanotkun.

III. Virknisregla

(I) Festingarferli verkfæra

Þegar vinnslumiðstöðin er í venjulegu vinnsluástandi er enginn vökvaolíuþrýstingur við efri enda stimpilsins 8. Á þessum tíma er spíralfjöðurinn 7 í náttúrulega útréttri stöðu og teygjanleiki hans veldur því að stimpillinn 8 færist upp á við í ákveðna stöðu. Á sama tíma gegnir Belleville-fjöðurinn 4 einnig hlutverki. Vegna teygjanleika síns ýtir Belleville-fjöðurinn 4 togstönginni 2 upp á við, þannig að stálkúlurnar fjórar í höfði togstöngarinnar 2 fara inn í hringlaga grópinn við enda togstöngarinnar 1 á verkfærisskaftinu. Með því að fella stálkúlurnar inn er spennukraftur Belleville-fjöðrarinnar 4 fluttur til togstöngarinnar 1 í gegnum togstöngina 2 og stálkúlurnar, og þannig haldið verkfærisskaftinu þétt og tryggir nákvæma staðsetningu og fasta klemmu verkfærisins innan keilulaga gatsins á spindlinum. Þessi klemmuaðferð nýtir öfluga teygjanlega orku Belleville-fjöðrarinnar og getur veitt nægilegan spennukraft til að tryggja að verkfærið losni ekki við áhrif háhraða snúnings og skurðkrafta, sem tryggir nákvæmni og stöðugleika vinnslunnar.

(II) Losunarferli verkfæra

Þegar nauðsynlegt er að skipta um verkfæri virkjast vökvakerfið og vökvaolía fer inn í neðri enda stimpilsins 8, sem myndar uppávið. Undir áhrifum vökvaþrýstingsins sigrar stimpillinn 8 teygjukraft spíralfjöðrarinnar 7 og byrjar að hreyfast niður á við. Niðurhreyfing stimpilsins 8 ýtir á togstöngina 2 til að hreyfast niður samstillt. Þegar togstöngin 2 hreyfist niður losna stálkúlurnar frá hringlaga raufinni við enda togtappans 1 á verkfærisskaftinu og fara inn í hringlaga raufina í efri hluta aftari keilulaga gatsins á spindlinum. Á þessum tímapunkti hafa stálkúlurnar ekki lengur hamlandi áhrif á togtappann 1 og verkfærið losnar. Þegar stjórntækið dregur verkfærisskaftið út úr spindlinum mun þrýstiloft blása út um miðjugötin á stimpilnum og togstönginni til að hreinsa óhreinindi eins og flísar og ryk í keilulaga gatinu á spindlinum og undirbúa næstu uppsetningu verkfærisins.

(III) Hlutverk takmörkunarrofa

Takmörkunarrofar 9 og 10 gegna lykilhlutverki í merkjasendingum í gegnum allt verkfæralosunar- og klemmuferlið. Þegar verkfærið er klemmt á sinn stað virkjar staðsetningarbreyting viðeigandi íhluta takmörkunarrofa 9 og takmörkunarrofi 9 sendir strax merki um verkfæraklemmu til CNC kerfisins. Eftir að hafa móttekið þetta merki staðfestir CNC kerfið að verkfærið sé í stöðugu klemmuástandi og getur síðan hafið frekari vinnsluaðgerðir, svo sem snúning snúnings og verkfærafóðrun. Á sama hátt, þegar verkfæralosun er lokið, virkjast takmörkunarrofi 10 og sendir merki um verkfæralosun til CNC kerfisins. Á þessum tímapunkti getur CNC kerfið stjórnað stjórntækinu til að framkvæma verkfæraskiptaaðgerðina til að tryggja sjálfvirkni og nákvæmni alls verkfæraskiptaferlisins.

(IV) Lykilþættir og hönnunaratriði

  • Spennukraftur: CNC-vinnslumiðstöðin notar samtals 34 pör (68 stykki) af Belleville-fjöðrum, sem geta myndað öflugan spennukraft. Við venjulegar aðstæður er spennukrafturinn til að herða verkfærið 10 kN og getur náð allt að 13 kN. Slík spennukraftshönnun er nægjanleg til að takast á við ýmsa skurðkrafta og miðflóttakrafta sem verka á verkfærið við vinnsluferlið, tryggir stöðuga festingu verkfærisins í keilulaga gatinu á spindlinum, kemur í veg fyrir að verkfærið færist til eða detti af við vinnsluferlið og tryggir þannig nákvæmni vinnslu og yfirborðsgæði.
  • Slaglengd stimpilsins: Þegar skipt er um verkfæri er slaglengd stimpilsins 8 12 mm. Á þessum 12 mm slaglengd skiptist hreyfing stimpilsins í tvö stig. Fyrst, eftir að stimpillinn færist um 4 mm, byrjar hann að ýta á togstöngina 2 þar til stálkúlurnar fara inn í Φ37 mm hringlaga raufina í efri hluta keilulaga gatsins á spindlinum. Á þessum tímapunkti byrjar verkfærið að losna. Síðan heldur togstöngin áfram að síga þar til yfirborð „a“ togstöngarinnar snertir topp togtappans og ýtir verkfærinu alveg út úr keilulaga gatinu á spindlinum þannig að stjórnandinn geti fjarlægt verkfærið mjúklega. Með því að stjórna slaglengd stimpilsins nákvæmlega er hægt að ljúka losunar- og klemmuaðgerðum verkfærisins nákvæmlega og forðast vandamál eins og ófullnægjandi eða of mikla klemmu sem geta leitt til lausrar klemmu eða vanhæfni til að losa verkfærið.
  • Snertiálag og efniskröfur: Þar sem fjórar stálkúlur, keilulaga yfirborð togstútsins, yfirborð snúningsgatsins og götin þar sem stálkúlurnar eru staðsettar bera töluvert snertiálag við vinnsluferlið, eru gerðar miklar kröfur um efni og yfirborðshörku þessara hluta. Til að tryggja samræmi í kraftinum á stálkúlurnar ætti að tryggja að götin þar sem fjórar stálkúlurnar eru staðsettar séu í sömu fleti. Venjulega eru þessir lykilhlutar úr hástyrktum, hörðum og slitþolnum efnum og gangast undir nákvæma vinnslu og hitameðferð til að bæta yfirborðshörku sína og slitþol, sem tryggir að snertifletir hinna ýmsu íhluta geti viðhaldið góðu vinnsluástandi við langvarandi og tíð notkun, dregið úr sliti og aflögun og lengt líftíma losunar- og klemmubúnaðar verkfærisins.

IV. Niðurstaða

Grunnbygging og virkni snúnings- og klemmukerfisins í CNC vinnslustöðvum mynda flókið og háþróað kerfi. Hver íhlutur vinnur saman og samræmist náið hver öðrum. Með nákvæmri vélrænni hönnun og hugvitsamlegri vélrænni uppbyggingu er hægt að ná hraðri og nákvæmri klemmu og losun verkfæra, sem veitir öfluga trygging fyrir skilvirkri og sjálfvirkri vinnslu í CNC vinnslustöðvum. Ítarlegur skilningur á virkni þess og lykil tæknilegum atriðum er af mikilli leiðarljósi fyrir hönnun, framleiðslu, notkun og viðhald CNC vinnslustöðva. Í framtíðarþróun, með sífelldum framförum í CNC vinnslutækni, verður snúnings- og klemmukerfi snúnings einnig stöðugt fínstillt og bætt, í átt að meiri nákvæmni, meiri hraða og áreiðanlegri afköstum til að mæta vaxandi kröfum háþróaðrar framleiðsluiðnaðar.