Prinsipyo sa Pagtrabaho sa Himan sa Spindle - Pag-loose ug Clamping sa CNC Machining Centers

Prinsipyo sa Pagtrabaho sa Himan sa Spindle - Pag-loose ug Clamping sa CNC Machining Centers
Abstract: Kini nga papel nagdetalye sa detalye sa sukaranan nga istruktura ug prinsipyo sa pagtrabaho sa spindle tool-loosening ug clamping mechanism sa CNC machining centers, lakip ang komposisyon sa nagkalain-laing mga component, ang proseso sa pagtrabaho, ug ang yawe nga mga parameter. Kini nagtumong sa pag-analisar pag-ayo sa internal nga mekanismo niining importante nga gimbuhaton, paghatag ug teoretikal nga mga pakisayran alang sa may kalabutan nga teknikal nga mga personahe, pagtabang kanila nga mas masabtan ug mamentinar ang spindle system sa CNC machining centers, ug pagsiguro sa taas nga kahusayan ug katukma sa proseso sa machining.

I. Pasiuna

Ang function sa spindle tool-loosening ug clamping sa machining centers usa ka importante nga pundasyon alang sa CNC machining centers aron makab-ot ang automated machining. Bisan kung adunay piho nga mga kalainan sa istruktura ug prinsipyo sa pagtrabaho taliwala sa lainlaing mga modelo, parehas ang sukaranan nga balangkas. Ang lawom nga panukiduki bahin sa prinsipyo sa pagtrabaho niini hinungdanon kaayo alang sa pagpauswag sa pasundayag sa mga sentro sa machining, pagsiguro sa kalidad sa machining, ug pag-optimize sa pagpadayon sa kagamitan.

II. Batakang Istruktura

Ang spindle tool-loosening ug clamping mekanismo sa CNC machining centers nag-una naglangkob sa mosunod nga mga sangkap:
  • Pagbitad sa Stud: Gibutang sa ikog sa tapered shank sa himan, kini usa ka yawe nga sangkap sa pagkonekta alang sa pull rod aron higpitan ang himan. Nagtinabangay kini sa mga bola nga puthaw sa ulo sa pull rod aron makab-ot ang pagpahimutang ug pag-clamping sa himan.
  • Pull Rod: Pinaagi sa interaksyon sa pull stud pinaagi sa steel balls, kini nagpadala sa tensile ug thrust forces aron maamgohan ang clamping ug loosening actions sa himan. Ang paglihok niini kontrolado sa piston ug mga tubod.
  • Pulley: Kasagaran nagsilbi nga intermediate component alang sa power transmission, sa spindle tool-loosening ug clamping mechanism, kini mahimong nalambigit sa transmission links nga nagduso sa paglihok sa mga may kalabutan nga mga sangkap. Pananglitan, kini mahimong konektado sa hydraulic system o uban pang mga gamit sa pagmaneho aron sa pagpadagan sa paglihok sa mga sangkap sama sa piston.
  • Belleville Spring: Gilangkuban sa daghang mga parisan sa mga dahon sa tingpamulak, kini usa ka hinungdanon nga sangkap alang sa pagmugna sa tensioning force sa himan. Ang kusog nga pagkamaunat-unat nga puwersa niini makasiguro nga ang himan lig-on nga naayo sa sulod sa tapered hole sa spindle sa panahon sa proseso sa machining, nga naggarantiya sa katukma sa machining.
  • Lock Nut: Gigamit sa pag-ayo sa mga sangkap sama sa spring sa Belleville aron mapugngan sila nga maluya sa panahon sa proseso sa pagtrabaho ug masiguro ang kalig-on ug kasaligan sa tibuuk nga mekanismo sa pag-loosening ug clamping.
  • Pag-adjust sa Shim: Pinaagi sa paggaling sa adjusting shim, ang contact state tali sa pull rod ug sa pull stud sa katapusan sa piston's stroke mahimong tukma nga makontrol, pagsiguro sa hapsay nga paghuyang ug pagpahugot sa himan. Kini adunay hinungdanon nga papel sa pag-adjust sa katukma sa tibuuk nga mekanismo sa pag-loosening ug clamping.
  • Coil Spring: Kini adunay papel sa proseso sa paghuyang sa himan ug nagtabang sa paglihok sa piston. Pananglitan, kung ang piston molihok paubos aron iduso ang pull rod aron mapalong ang himan, ang coil spring naghatag usa ka piho nga elastic nga puwersa aron masiguro ang kahapsay ug kasaligan sa aksyon.
  • Piston: Kini ang sangkap nga nagpatuman sa gahum sa mekanismo sa pag-loose ug clamping sa himan. Gimaneho sa hydraulic pressure, kini naglihok pataas ug paubos, ug dayon gimaneho ang pull rod aron mahibal-an ang clamping ug loosening nga mga aksyon sa himan. Ang tukma nga pagkontrol sa stroke ug pagduso niini hinungdanon alang sa tibuuk nga proseso sa pagtangtang ug pag-clamping sa himan.
  • Limitahan ang mga Switch 9 ug 10: Gigamit kini sa matag usa aron magpadala mga signal alang sa pag-clamping ug pag-loosening sa himan. Kini nga mga signal gipakaon balik sa sistema sa CNC aron ang sistema tukma nga makontrol ang proseso sa machining, masiguro ang koordinado nga pag-uswag sa matag proseso, ug malikayan ang mga aksidente sa machining tungod sa sayop nga paghukom sa kahimtang sa clamping tool.
  • Pulley: Susama sa pulley nga gihisgutan sa aytem 3 sa ibabaw, nag-apil kini sa transmission system nga magkauban aron masiguro ang lig-on nga transmission sa gahum ug makahimo sa tanan nga mga sangkap sa tool-loosening ug clamping nga mekanismo nga molihok nga kooperatiba sumala sa gitakda nang daan nga programa.
  • Katapusan nga Cover: Nagdula kini sa papel sa pagpanalipod ug pag-seal sa internal nga istruktura sa spindle, pagpugong sa mga hugaw sama sa abog ug mga chips gikan sa pagsulod sa sulud sa spindle ug makaapekto sa normal nga operasyon sa mekanismo sa pag-loosening ug clamping. Sa parehas nga oras, naghatag usab kini usa ka medyo lig-on nga palibot sa pagtrabaho alang sa mga internal nga sangkap.
  • Pag-adjust sa Screw: Mahimo kining gamiton sa paghimo og maayong mga pag-adjust sa mga posisyon o clearance sa pipila ka mga component aron mas ma-optimize ang performance sa tool-loosening ug clamping mechanism ug masiguro nga kini magpadayon sa usa ka high-precision working state sa panahon sa long-term nga paggamit.

III. Prinsipyo sa Pagtrabaho

(I) Proseso sa Pag-clamping sa Himan

Sa diha nga ang machining center anaa sa normal nga machining state, walay hydraulic oil pressure sa ibabaw nga tumoy sa piston 8. Niini nga panahon, ang coil spring 7 anaa sa usa ka natural nga gipalapad nga estado, ug ang elastic force niini naghimo sa piston 8 nga mobalhin pataas ngadto sa usa ka piho nga posisyon. Samtang, ang Belleville spring 4 usab adunay papel. Tungod sa iyang kaugalingon nga pagkamaunat-unat nga mga kinaiya, ang Belleville spring 4 nagduso sa pull rod 2 aron mobalhin pataas, aron ang 4 steel balls sa ulo sa pull rod 2 mosulod sa annular groove sa ikog sa tool shank's pull stud 1. Uban sa embedding sa steel balls, ang tensioning force sa Belleville stud ngadto sa pull 4 mao ang transmission. bola, sa ingon hugot nga nagkupot sa galamiton shank ug makaamgo sa tukma nga positioning ug lig-on nga clamping sa himan sa sulod sa tapered lungag sa spindle. Kini nga paagi sa pag-clamping naggamit sa kusog nga pagkamaunat nga potensyal nga kusog sa tingpamulak sa Belleville ug makahatag igong tensioning force aron masiguro nga ang himan dili maluwag ubos sa aksyon sa high-speed rotation ug cutting forces, nga naggarantiya sa katukma ug kalig-on sa machining.

(II) Proseso sa Pagtangtang sa Himan

Kung gikinahanglan nga usbon ang himan, ang hydraulic nga sistema gi-activate, ug ang hydraulic nga lana mosulod sa ubos nga tumoy sa piston 8, nga makamugna og pataas nga pagduso. Ubos sa aksyon sa hydraulic thrust, ang piston 8 nakabuntog sa pagkamaunat-unat nga puwersa sa coil spring 7 ug nagsugod sa paglihok paubos. Ang paubos nga paglihok sa piston 8 nagduso sa pull rod 2 aron dungan nga mobalhin paubos. Samtang ang pull rod 2 mobalhin paubos, ang mga bola nga puthaw mawala gikan sa annular groove sa ikog sa tool shank's pull stud 1 ug mosulod sa annular groove sa ibabaw nga bahin sa likod nga tapered hole sa spindle. Niini nga panahon, ang mga bola nga puthaw wala nay makapugong nga epekto sa pull stud 1, ug ang himan nahuyang. Sa diha nga ang manipulator mobira sa tool shank gikan sa spindle, ang compressed air mohuyop pinaagi sa sentral nga mga buho sa piston ug ang pull rod aron sa paglimpyo sa mga hugaw sama sa mga chips ug abug sa tapered hole sa spindle, pag-andam alang sa sunod nga pag-instalar sa himan.

(III) Ang Papel sa Limit Switch

Limit switch 9 ug 10 adunay importante nga papel sa signal feedback sa tibuok tool-loosening ug clamping proseso. Sa diha nga ang himan gi-clamp sa lugar, ang pagbag-o sa posisyon sa mga may kalabutan nga mga sangkap nag-aghat sa limit nga switch 9, ug ang limit nga switch 9 nagpadala dayon sa usa ka tool clamping signal sa CNC system. Human madawat kini nga signal, ang CNC system nagpamatuod nga ang himan anaa sa usa ka lig-on nga clamping state ug mahimo dayon magsugod sa sunod nga mga operasyon sa machining, sama sa spindle rotation ug tool feed. Sa susama, sa diha nga ang himan loosening aksyon makompleto, limit switch 10 ma-trigger, ug kini nagpadala sa usa ka himan loosening signal ngadto sa CNC system. Niini nga panahon, ang sistema sa CNC makontrol ang manipulator aron ipatuman ang operasyon sa pagbag-o sa himan aron masiguro ang automation ug katukma sa tibuuk nga proseso sa pagbag-o sa himan.

(IV) Pangunang Parameter ug Mga Punto sa Disenyo

  • Tensioning Force: Ang CNC machining center naggamit sa kinatibuk-an nga 34 ka pares (68 ka piraso) sa Belleville spring, nga makamugna og kusog nga tensioning force. Ubos sa normal nga mga kahimtang, ang tensioning force alang sa pagpahugot sa himan mao ang 10 kN, ug kini makaabot sa maximum nga 13 kN. Ang ingon nga disenyo sa tensioning force igo na sa pagsagubang sa nagkalain-laing mga cutting forces ug centrifugal forces nga naglihok sa himan sa panahon sa proseso sa machining, pagsiguro sa lig-on nga fixation sa himan sulod sa tapered hole sa spindle, pagpugong sa himan gikan sa displacement o pagkahulog sa panahon sa proseso sa machining, ug sa ingon gigarantiyahan ang katukma sa machining ug kalidad sa nawong.
  • Piston Stroke: Sa pag-ilis sa himan, ang stroke sa piston 8 kay 12 mm. Atol niining 12-mm stroke, ang paglihok sa piston gibahin sa duha ka yugto. Una, pagkahuman sa pag-abante sa piston mga 4 mm, magsugod kini sa pagduso sa pull rod 2 aron molihok hangtod ang mga bola nga puthaw mosulod sa Φ37-mm annular groove sa ibabaw nga bahin sa tapered hole sa spindle. Niini nga panahon, ang himan nagsugod sa paghuyang. Pagkahuman, ang pull rod nagpadayon sa pagkanaog hangtod ang ibabaw nga "a" sa pull rod nagkontak sa ibabaw sa pull stud, hingpit nga giduso ang himan gikan sa tapered hole sa spindle aron ang manipulator hapsay nga makatangtang sa himan. Pinaagi sa tukma nga pagkontrol sa stroke sa piston, ang mga aksyon sa pag-loose ug clamping sa himan mahimong makompleto sa tukma, paglikay sa mga problema sama sa dili igo o sobra nga stroke nga mahimong mosangput sa loose clamping o kawalay katakus sa pagpalong sa himan.
  • Kontaka ang Stress ug Material Requirements: Tungod kay ang 4 steel balls, ang conical surface sa pull stud, ang nawong sa spindle hole, ug ang mga lungag diin ang steel balls nahimutang adunay daghang stress sa kontak sa panahon sa proseso sa pagtrabaho, taas nga mga kinahanglanon ang gibutang sa mga materyales ug sa nawong nga katig-a niini nga mga bahin. Aron masiguro ang pagkamakanunayon sa puwersa sa mga bola nga puthaw, ang mga lungag diin nahimutang ang 4 nga mga bola nga puthaw kinahanglan nga hugot nga masiguro nga naa sa parehas nga eroplano. Kasagaran, kini nga mga yawe nga mga bahin mosagop sa taas nga kalig-on, taas nga katig-a, ug dili masul-ob nga mga materyales ug moagi sa tukma nga mga proseso sa machining ug heat treatment aron mapauswag ang ilang katig-a sa nawong ug pagsukol sa pagsul-ob, pagsiguro nga ang mga nawong sa kontak sa lainlaing mga sangkap makapadayon sa usa ka maayo nga kahimtang sa pagtrabaho sa panahon sa dugay ug kanunay nga paggamit, pagkunhod sa pagsul-ob ug deformation, ug pagpalugway sa kinabuhi sa serbisyo sa mekanismo sa pag-clamping.

IV. Panapos

Ang sukaranan nga istruktura ug prinsipyo sa pagtrabaho sa spindle tool-loosening ug clamping mechanism sa CNC machining centers usa ka komplikado ug sopistikado nga sistema. Ang matag component nagtinabangay ug hugot nga nag-coordinate sa usag usa. Pinaagi sa tukma nga mekanikal nga disenyo ug mga makinaadmanon nga mekanikal nga mga istruktura, ang paspas ug tukma nga pag-clamping ug paghuyang sa mga himan makab-ot, nga naghatag og usa ka gamhanan nga garantiya alang sa episyente ug automated nga machining sa CNC machining centers. Ang lawom nga pagsabot sa prinsipyo sa pagtrabaho niini ug mga yawe nga teknikal nga mga punto adunay dakong giya nga kahulogan alang sa disenyo, paghimo, paggamit, ug pagmentinar sa CNC machining centers. Sa umaabot nga pag-uswag, uban ang padayon nga pag-uswag sa teknolohiya sa CNC machining, ang spindle tool-loosening ug clamping nga mekanismo padayon usab nga ma-optimize ug mapauswag, padulong sa mas taas nga katukma, mas paspas nga tulin, ug mas kasaligan nga pasundayag aron matubag ang nagkadako nga panginahanglan sa high-end nga industriya sa paggama.