Notícies - Principi de funcionament de l'eina de cargol: afluixament i subjecció en centres de mecanitzat CNC

Principi de funcionament de l'eina de cargol: afluixament i subjecció en centres de mecanitzat CNC

Resum: Aquest article explica detalladament l'estructura bàsica i el principi de funcionament del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol en els centres de mecanitzat CNC, incloent-hi la composició de diversos components, el procés de treball i els paràmetres clau. El seu objectiu és analitzar en profunditat el mecanisme intern d'aquesta funció crucial, proporcionar referències teòriques al personal tècnic pertinent, ajudar-los a comprendre i mantenir millor el sistema de cargol dels centres de mecanitzat CNC i garantir l'alta eficiència i precisió del procés de mecanitzat.

I. Introducció

La funció d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol en els centres de mecanitzat és una base important perquè els centres de mecanitzat CNC aconsegueixin el mecanitzat automatitzat. Tot i que hi ha certes diferències en la seva estructura i principi de funcionament entre els diferents models, el marc bàsic és similar. La investigació en profunditat sobre el seu principi de funcionament és de gran importància per millorar el rendiment dels centres de mecanitzat, garantir la qualitat del mecanitzat i optimitzar el manteniment dels equips.

II. Estructura bàsica

El mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol en els centres de mecanitzat CNC consta principalment dels components següents:

Tiró de tracció: Instal·lat a la cua de la tija cònica de l'eina, és un component de connexió clau perquè la vareta de tracció estrenyi l'eina. Coopera amb les boles d'acer del cap de la vareta de tracció per aconseguir el posicionament i la subjecció de l'eina.
Vareta de tracció: Mitjançant la interacció amb el pern de tracció a través de boles d'acer, transmet forces de tracció i empenta per realitzar les accions de subjecció i afluixament de l'eina. El seu moviment està controlat pel pistó i les molles.
Politja: Normalment serveix com a component intermedi per a la transmissió de potència, en el mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol, pot estar involucrada en els enllaços de transmissió que impulsen el moviment dels components relacionats. Per exemple, pot estar connectada al sistema hidràulic o a altres dispositius d'accionament per impulsar el moviment de components com el pistó.
Molla Belleville: Composta per diversos parells de fulles de molla, és un component clau per generar la força de tensió de l'eina. La seva potent força elàstica pot garantir que l'eina es fixi de manera estable dins del forat cònic del cargol durant el procés de mecanitzat, garantint la precisió del mecanitzat.
Femella de bloqueig: S'utilitza per fixar components com la molla Belleville per evitar que s'afluixin durant el procés de treball i garantir l'estabilitat i la fiabilitat de tot el mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina.
Ajust de la falca: Mitjançant el rectificat de la falca d'ajust, es pot controlar amb precisió l'estat de contacte entre la vareta de tracció i el pern de tracció al final de la carrera del pistó, garantint un afluixament i un estrenyiment suaus de l'eina. Té un paper crucial en l'ajust de precisió de tot el mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina.
Molla helicoïdal: Té un paper en el procés d'afluixament de l'eina i ajuda al moviment del pistó. Per exemple, quan el pistó es mou cap avall per empènyer la vareta de tracció per afluixar l'eina, la molla helicoïdal proporciona una certa força elàstica per garantir la suavitat i la fiabilitat de l'acció.
Pistó: És el component que executa la potència en el mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina. Impulsat per pressió hidràulica, es mou amunt i avall i després acciona la vareta de tracció per realitzar les accions de subjecció i afluixament de l'eina. El control precís de la seva carrera i empenyiment és crucial per a tot el procés d'afluixament i subjecció de l'eina.
Interruptors de límit 9 i 10: S'utilitzen respectivament per enviar senyals per a la subjecció i l'afluixament de l'eina. Aquests senyals es retornen al sistema CNC perquè el sistema pugui controlar amb precisió el procés de mecanitzat, garantir el progrés coordinat de cada procés i evitar accidents de mecanitzat causats per un error de càlcul de l'estat de subjecció de l'eina.
Politja: De manera similar a la politja esmentada a l'apartat 3 anterior, participa conjuntament en el sistema de transmissió per garantir una transmissió estable de la potència i permetre que tots els components del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina treballin conjuntament segons el programa predeterminat.
Coberta final: Té la funció de protegir i segellar l'estructura interna del fus, evitant que impureses com la pols i les encenalls entrin a l'interior del fus i afectin el funcionament normal del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina. Alhora, també proporciona un entorn de treball relativament estable per als components interns.
Cargol d'ajust: es pot utilitzar per fer ajustaments precisos a les posicions o les separacions d'alguns components per optimitzar encara més el rendiment del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina i garantir que mantingui un estat de treball d'alta precisió durant l'ús a llarg termini.

III. Principi de funcionament

(I) Procés de subjecció d'eines

Quan el centre de mecanitzat es troba en l'estat de mecanitzat normal, no hi ha pressió d'oli hidràulic a l'extrem superior del pistó 8. En aquest moment, la molla helicoïdal 7 es troba en un estat d'extensió natural i la seva força elàstica fa que el pistó 8 es mogui cap amunt fins a una posició específica. Mentrestant, la molla Belleville 4 també hi juga un paper. A causa de les seves pròpies característiques elàstiques, la molla Belleville 4 empeny la vareta de tracció 2 perquè es mogui cap amunt, de manera que les 4 boles d'acer del cap de la vareta de tracció 2 entren a la ranura anular a la cua del pern de tracció 1 de la tija de l'eina. Amb la incrustació de les boles d'acer, la força de tensió de la molla Belleville 4 es transmet al pern de tracció 1 a través de la vareta de tracció 2 i les boles d'acer, subjectant així fermament la tija de l'eina i aconseguint el posicionament precís i la subjecció ferma de l'eina dins del forat cònic del cargol. Aquest mètode de subjecció utilitza la potent energia potencial elàstica de la molla Belleville i pot proporcionar una força de tensió suficient per garantir que l'eina no s'afluixi sota l'acció de les forces de rotació i tall d'alta velocitat, garantint la precisió i l'estabilitat del mecanitzat.

(II) Procés d'afluixament d'eines

Quan cal canviar l'eina, s'activa el sistema hidràulic i l'oli hidràulic entra a l'extrem inferior del pistó 8, generant una empenta ascendent. Sota l'acció de l'empenta hidràulica, el pistó 8 supera la força elàstica de la molla helicoïdal 7 i comença a moure's cap avall. El moviment descendent del pistó 8 empeny la vareta de tracció 2 a moure's cap avall de manera sincronitzada. A mesura que la vareta de tracció 2 es mou cap avall, les boles d'acer es desenganxen de la ranura anular a la cua del pern de tracció 1 de la tija de l'eina i entren a la ranura anular a la part superior del forat cònic posterior del cargol. En aquest moment, les boles d'acer ja no tenen un efecte restrictiu sobre el pern de tracció 1 i l'eina s'afluixa. Quan el manipulador treu la tija de l'eina del cargol, l'aire comprimit sortirà pels forats centrals del pistó i la vareta de tracció per netejar les impureses com ara estelles i pols al forat cònic del cargol, preparant la següent instal·lació de l'eina.

(III) El paper dels interruptors de límit

Els interruptors de límit 9 i 10 tenen un paper crucial en la retroalimentació del senyal durant tot el procés d'afluixament i subjecció de l'eina. Quan l'eina està subjecta, el canvi de posició dels components rellevants activa l'interruptor de límit 9, i l'interruptor de límit 9 envia immediatament un senyal de subjecció de l'eina al sistema CNC. Després de rebre aquest senyal, el sistema CNC confirma que l'eina es troba en un estat de subjecció estable i pot iniciar les operacions de mecanitzat posteriors, com ara la rotació del cargol i l'avanç de l'eina. De la mateixa manera, quan s'ha completat l'acció d'afluixament de l'eina, s'activa l'interruptor de límit 10 i envia un senyal d'afluixament de l'eina al sistema CNC. En aquest moment, el sistema CNC pot controlar el manipulador per dur a terme l'operació de canvi d'eina per garantir l'automatització i la precisió de tot el procés de canvi d'eina.

(IV) Paràmetres clau i punts de disseny

Força de tensió: El centre de mecanitzat CNC utilitza un total de 34 parells (68 peces) de molles Belleville, que poden generar una potent força de tensió. En circumstàncies normals, la força de tensió per estrènyer l'eina és de 10 kN, i pot arribar a un màxim de 13 kN. Aquest disseny de força de tensió és suficient per fer front a diverses forces de tall i forces centrífugues que actuen sobre l'eina durant el procés de mecanitzat, garantint la fixació estable de l'eina dins del forat cònic del cargol, evitant que l'eina es desplaci o caigui durant el procés de mecanitzat i garantint així la precisió del mecanitzat i la qualitat de la superfície.
Carrera del pistó: Quan es canvia l'eina, la carrera del pistó 8 és de 12 mm. Durant aquesta carrera de 12 mm, el moviment del pistó es divideix en dues etapes. Primer, després que el pistó avanci uns 4 mm, comença a empènyer la vareta de tracció 2 per moure's fins que les boles d'acer entren a la ranura anular de Φ37 mm a la part superior del forat cònic del fus. En aquest moment, l'eina comença a afluixar-se. Posteriorment, la vareta de tracció continua descendint fins que la superfície "a" de la vareta de tracció entra en contacte amb la part superior del pern de tracció, empenyent completament l'eina fora del forat cònic del fus perquè el manipulador pugui treure l'eina suaument. Controlant amb precisió la carrera del pistó, les accions d'afluixament i subjecció de l'eina es poden completar amb precisió, evitant problemes com ara una carrera insuficient o excessiva que pot provocar una subjecció fluixa o la impossibilitat d'afluixar l'eina.
Tensió de contacte i requisits de materials: Atès que les 4 boles d'acer, la superfície cònica del tirador, la superfície del forat del fus i els forats on es troben les boles d'acer suporten una tensió de contacte considerable durant el procés de treball, s'imposen alts requisits als materials i la duresa superficial d'aquestes peces. Per garantir la consistència de la força sobre les boles d'acer, s'ha d'assegurar estrictament que els forats on es troben les 4 boles d'acer estiguin al mateix pla. Normalment, aquestes peces clau adoptaran materials d'alta resistència, alta duresa i resistència al desgast i se sotmetran a processos de mecanitzat i tractament tèrmic precisos per millorar la seva duresa superficial i resistència al desgast, garantint que les superfícies de contacte dels diversos components puguin mantenir un bon estat de funcionament durant un ús a llarg termini i freqüent, reduint el desgast i la deformació i allargant la vida útil del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina.

IV. Conclusió

L'estructura bàsica i el principi de funcionament del mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol en els centres de mecanitzat CNC formen un sistema complex i sofisticat. Cada component coopera i es coordina estretament entre si. Mitjançant un disseny mecànic precís i unes estructures mecàniques enginyoses, s'aconsegueix un subjecció i afluixament ràpids i precisos de les eines, cosa que proporciona una garantia potent per al mecanitzat eficient i automatitzat dels centres de mecanitzat CNC. Una comprensió profunda del seu principi de funcionament i dels punts tècnics clau és de gran importància per al disseny, la fabricació, l'ús i el manteniment dels centres de mecanitzat CNC. En el desenvolupament futur, amb el progrés continu de la tecnologia de mecanitzat CNC, el mecanisme d'afluixament i subjecció de l'eina del cargol també s'optimitzarà i millorarà contínuament, avançant cap a una major precisió, una velocitat més ràpida i un rendiment més fiable per satisfer les creixents demandes de la indústria manufacturera d'alta gamma.