Առանցքային գործիքի աշխատանքային սկզբունքը՝ թուլացում և ամրացում CNC մեքենայական կենտրոններում
Աբստրակտ. Այս հոդվածը մանրամասնորեն ներկայացնում է CNC մեքենամշակման կենտրոններում իլիկի գործիքի թուլացման և ամրացման մեխանիզմի հիմնական կառուցվածքը և աշխատանքային սկզբունքը, ներառյալ տարբեր բաղադրիչների կազմը, աշխատանքային գործընթացը և հիմնական պարամետրերը: Այն նպատակ ունի խորապես վերլուծել այս կարևոր գործառույթի ներքին մեխանիզմը, տեսական հղումներ տրամադրել համապատասխան տեխնիկական անձնակազմին, օգնել նրանց ավելի լավ հասկանալ և պահպանել CNC մեքենամշակման կենտրոնների իլիկի համակարգը, ինչպես նաև ապահովել մեքենամշակման գործընթացի բարձր արդյունավետությունը և ճշգրտությունը:
I. Ներածություն
Մեքենաների մշակման կենտրոններում իլիկի գործիքի թուլացման և ամրացման գործառույթը CNC մեքենայական մշակման կենտրոնների համար կարևոր հիմք է՝ ավտոմատացված մշակման հասնելու համար: Չնայած տարբեր մոդելների միջև դրա կառուցվածքի և աշխատանքային սկզբունքի որոշակի տարբերություններ կան, հիմնական շրջանակը նման է: Դրա աշխատանքային սկզբունքի խորը հետազոտությունը մեծ նշանակություն ունի մեքենայական մշակման կենտրոնների աշխատանքի բարելավման, մշակման որակի ապահովման և սարքավորումների սպասարկման օպտիմալացման համար:
II. Հիմնական կառուցվածք
CNC մեքենայական մշակման կենտրոններում իլիկի գործիքային թուլացման և ամրացման մեխանիզմը հիմնականում բաղկացած է հետևյալ բաղադրիչներից.
- Քաշող ամրակ. Տեղադրված գործիքի կոնաձև ցողունի պոչում, այն քաշող ձողի հիմնական միացնող բաղադրիչն է՝ գործիքը ամրացնելու համար: Այն համագործակցում է քաշող ձողի գլխամասում գտնվող պողպատե գնդիկների հետ՝ գործիքի դիրքավորումը և ամրացումը ապահովելու համար:
- Քաշող ձող. Պողպատե գնդիկների միջոցով քաշող ձողի հետ փոխազդեցության միջոցով այն փոխանցում է ձգման և հրման ուժեր՝ գործիքի ամրացման և թուլացման գործողությունները իրականացնելու համար: Դրա շարժումը կառավարվում է մխոցով և զսպանակներով:
- Ճախարակ. Սովորաբար ծառայում է որպես հզորության փոխանցման միջանկյալ բաղադրիչ, իլիկի գործիքային թուլացման և ամրացման մեխանիզմում այն կարող է ներգրավված լինել փոխանցման օղակներում, որոնք խթանում են հարակից բաղադրիչների շարժումը: Օրինակ, այն կարող է միացված լինել հիդրավլիկ համակարգին կամ այլ շարժիչ սարքերին՝ բաղադրիչների, օրինակ՝ մխոցի, շարժումը խթանելու համար:
- Բելվիլի զսպանակ. Բաղկացած լինելով զսպանակների մի քանի զույգերից, այն գործիքի լարվածության ուժը ստեղծելու հիմնական բաղադրիչ է: Դրա հզոր առաձգական ուժը կարող է ապահովել, որ գործիքը կայուն ամրագրվի առանցքի կոնաձև անցքում մեքենայացման գործընթացի ընթացքում՝ երաշխավորելով մեքենայացման ճշգրտությունը:
- Արգելափակիչ гайка. Օգտագործվում է այնպիսի բաղադրիչներ ամրացնելու համար, ինչպիսին է Բելվիլի զսպանակը, որպեսզի կանխվի դրանց թուլացումը աշխատանքային գործընթացի ընթացքում և ապահովվի գործիքի թուլացման և ամրացման ամբողջ մեխանիզմի կայունությունն ու հուսալիությունը։
- Կարգավորող շրջանակ. Կարգավորող շրջանակը հղկելով՝ կարելի է ճշգրիտ կարգավորել քաշող ձողի և քաշող ամրակի միջև շփման վիճակը մխոցի հարվածի վերջում՝ ապահովելով գործիքի սահուն թուլացումն ու ամրացումը: Այն կարևոր դեր է խաղում գործիքի թուլացման և ամրացման ամբողջ մեխանիզմի ճշգրիտ կարգավորման գործում:
- Պարուրաձև զսպանակ. Այն դեր է խաղում գործիքի թուլացման գործընթացում և նպաստում է մխոցի շարժմանը: Օրինակ, երբ մխոցը շարժվում է ներքև՝ գործիքը թուլացնելու համար քաշող ձողը մղելու համար, պարուրաձև զսպանակը որոշակի առաձգական ուժ է ապահովում՝ գործողության հարթությունն ու հուսալիությունն ապահովելու համար:
- Մխոց. Այն գործիքի թուլացման և սեղմման մեխանիզմի հզորություն հաղորդող բաղադրիչն է: Հիդրավլիկ ճնշման միջոցով այն շարժվում է վեր ու վար, ապա շարժում է քաշող ձողը՝ գործիքի սեղմման և թուլացման գործողությունները իրականացնելու համար: Դրա շարժման և հրման ուժի ճշգրիտ կառավարումը կարևոր է գործիքի թուլացման և սեղմման ամբողջ գործընթացի համար:
- Սահմանափակիչ անջատիչներ 9 և 10. Դրանք համապատասխանաբար օգտագործվում են գործիքի ամրացման և թուլացման ազդանշաններ ուղարկելու համար: Այս ազդանշանները հետ են փոխանցվում CNC համակարգին, որպեսզի համակարգը կարողանա ճշգրիտ կառավարել մեքենայացման գործընթացը, ապահովել յուրաքանչյուր գործընթացի համակարգված առաջընթացը և խուսափել գործիքի ամրացման վիճակի սխալ գնահատման հետևանքով առաջացած մեքենայական վթարներից:
- Ճախարակ. Նման վերևում 3-րդ կետում նշված ճախարակին, այն միասին մասնակցում է փոխանցման համակարգին` ապահովելու համար հզորության կայուն փոխանցումը և հնարավորություն տալով գործիքի թուլացման ու ամրացման մեխանիզմի բոլոր բաղադրիչներին համագործակցել նախապես սահմանված ծրագրի համաձայն։
- Ծայրային ծածկոց. Այն կատարում է իլիկի ներքին կառուցվածքը պաշտպանելու և կնքելու դեր՝ կանխելով փոշին և թեփերը, որոնք կարող են ներթափանցել իլիկի ներքին մաս և ազդել գործիքի թուլացման և ամրացման մեխանիզմի բնականոն աշխատանքի վրա: Միևնույն ժամանակ, այն նաև ապահովում է համեմատաբար կայուն աշխատանքային միջավայր ներքին բաղադրիչների համար:
- Կարգավորող պտուտակ. Այն կարող է օգտագործվել որոշ բաղադրիչների դիրքերի կամ բացվածքների նուրբ ճշգրտումներ կատարելու համար՝ գործիքի թուլացման և ամրացման մեխանիզմի աշխատանքն էլ ավելի օպտիմալացնելու և երկարատև օգտագործման ընթացքում դրա բարձր ճշգրտության աշխատանքային վիճակը ապահովելու համար։
III. Աշխատանքային սկզբունք
(I) Գործիքի ամրացման գործընթաց
Երբ մեքենամշակման կենտրոնը գտնվում է նորմալ մեքենամշակման վիճակում, մխոց 8-ի վերին ծայրում հիդրավլիկ յուղի ճնշում չկա: Այս պահին պարուրաձև զսպանակը 7 գտնվում է բնականորեն ձգված վիճակում, և դրա առաձգական ուժը ստիպում է մխոց 8-ին շարժվել դեպի վեր՝ որոշակի դիրքի: Միևնույն ժամանակ, Belleville զսպանակը 4 նույնպես դեր է խաղում: Իր առաձգական բնութագրերի շնորհիվ, Belleville զսպանակը 4 մղում է քաշող ձողը 2՝ վերև շարժվելու համար, այնպես որ քաշող ձողի 2 գլխիկի 4 պողպատե գնդիկները մտնում են գործիքի ցողունի քաշող ցցիկի 1 պոչի օղակաձև ակոսը: Պողպատե գնդիկների ներդրմամբ, Belleville զսպանակի 4 լարվածության ուժը փոխանցվում է քաշող ցցիկ 1-ին՝ քաշող ձողի 2 և պողպատե գնդիկների միջոցով, այդպիսով ամուր պահելով գործիքի ցողունը և ապահովելով գործիքի ճշգրիտ դիրքավորումը և ամուր ամրացումը իլիկի կոնաձև անցքի մեջ: Այս ամրացման մեթոդը օգտագործում է Բելվիլի զսպանակի հզոր առաձգական պոտենցիալ էներգիան և կարող է ապահովել բավարար ձգման ուժ՝ ապահովելու համար, որ գործիքը չթուլանա բարձր արագությամբ պտտման և կտրող ուժերի ազդեցության տակ՝ երաշխավորելով մշակման ճշգրտությունը և կայունությունը։
(II) Գործիքի թուլացման գործընթաց
Երբ անհրաժեշտ է լինում փոխել գործիքը, ակտիվանում է հիդրավլիկ համակարգը, և հիդրավլիկ յուղը մտնում է մխոց 8-ի ստորին ծայրը՝ առաջացնելով վերև ուղղված հրում: Հիդրավլիկ հրման ազդեցության տակ մխոց 8-ը հաղթահարում է պարույրային զսպանակի 7 առաձգական ուժը և սկսում է շարժվել ներքև: Մխոց 8-ի ներքև ուղղված շարժումը մղում է քաշող ձող 2-ը՝ համաժամանակյա ներքև շարժվելու համար: Երբ քաշող ձող 2-ը շարժվում է ներքև, պողպատե գնդիկները անջատվում են գործիքի ցողունի քաշող ցցիկի 1 պոչի օղակաձև ակոսից և մտնում են իլիկի հետևի կոնաձև անցքի վերին մասի օղակաձև ակոսը: Այս պահին պողպատե գնդիկները այլևս զսպող ազդեցություն չունեն քաշող ցցիկի 1 վրա, և գործիքը թուլացվում է: Երբ մանիպուլյատորը գործիքի ցողունը հանում է իլիկից, սեղմված օդը դուրս է փչում մխոցի և քաշող ձողի կենտրոնական անցքերով՝ մաքրելու իլիկի կոնաձև անցքում առկա խառնուրդները, ինչպիսիք են չիպսերը և փոշին, և պատրաստվում է գործիքի հաջորդ տեղադրմանը:
(III) Սահմանային անջատիչների դերը
Սահմանափակիչ անջատիչներ 9-ը և 10-ը կարևոր դեր են խաղում ազդանշանային հետադարձ կապի մեջ գործիքի թուլացման և սեղմման ողջ գործընթացի ընթացքում: Երբ գործիքը ամրացված է տեղում, համապատասխան բաղադրիչների դիրքի փոփոխությունը ակտիվացնում է սահմանափիչ անջատիչ 9-ը, և սահմանափիչ անջատիչ 9-ը անմիջապես գործիքի սեղմման ազդանշան է ուղարկում CNC համակարգին: Այս ազդանշանը ստանալուց հետո CNC համակարգը հաստատում է, որ գործիքը կայուն սեղմման վիճակում է և կարող է սկսել հետագա մեքենայական գործողությունները, ինչպիսիք են առանցքի պտույտը և գործիքի մատակարարումը: Նմանապես, երբ գործիքի թուլացման գործողությունն ավարտվում է, սահմանափիչ անջատիչ 10-ը ակտիվանում է, և այն գործիքի թուլացման ազդանշան է ուղարկում CNC համակարգին: Այս պահին CNC համակարգը կարող է կառավարել մանիպուլյատորը՝ գործիքի փոփոխման գործողությունը կատարելու համար՝ գործիքի փոփոխման ամբողջ գործընթացի ավտոմատացումը և ճշգրտությունն ապահովելու համար:
(IV) Հիմնական պարամետրեր և նախագծման կետեր
- Լարման ուժ. CNC մշակման կենտրոնն օգտագործում է Belleville զսպանակների ընդհանուր 34 զույգ (68 հատ), որոնք կարող են առաջացնել հզոր ձգման ուժ: Նորմալ պայմաններում գործիքը ամրացնելու համար ձգման ուժը 10 կՆ է, և այն կարող է հասնել առավելագույնը 13 կՆ: Նման ձգման ուժի նախագծումը բավարար է մեքենայացման գործընթացի ընթացքում գործիքի վրա ազդող տարբեր կտրող ուժերի և կենտրոնախույս ուժերի հետ գործ ունենալու համար, ապահովելով գործիքի կայուն ամրացումը առանցքի կոնաձև անցքի մեջ, կանխելով գործիքի տեղաշարժը կամ ընկնելը մեքենայացման գործընթացի ընթացքում և այդպիսով երաշխավորելով մեքենայացման ճշգրտությունը և մակերեսի որակը:
- Մխոցի շարժում. Գործիքը փոխելիս մխոց 8-ի շարժումը 12 մմ է: Այս 12 մմ շարժման ընթացքում մխոցի շարժումը բաժանվում է երկու փուլի: Նախ, մխոցը մոտ 4 մմ առաջ շարժվելուց հետո, այն սկսում է մղել քաշող ձողը 2՝ շարժվելու համար, մինչև պողպատե գնդիկները մտնեն Φ37 մմ օղակաձև ակոս՝ առանցքի կոնաձև անցքի վերին մասում: Այս պահին գործիքը սկսում է թուլանալ: Հետագայում քաշող ձողը շարունակում է իջնել, մինչև քաշող ձողի «a» մակերեսը դիպչի քաշող ամրակի վերին մասին՝ ամբողջությամբ դուրս մղելով գործիքը առանցքի կոնաձև անցքից, որպեսզի մանիպուլյատորը կարողանա սահուն հեռացնել գործիքը: Մխոցի շարժումը ճշգրիտ կառավարելով՝ գործիքի թուլացման և սեղմման գործողությունները կարող են ճշգրիտ կատարվել՝ խուսափելով այնպիսի խնդիրներից, ինչպիսիք են անբավարար կամ չափազանց շարժումը, որը կարող է հանգեցնել թուլացած սեղմման կամ գործիքը թուլացնելու անկարողության:
- Շփման լարվածությունը և նյութական պահանջները. Քանի որ 4 պողպատե գնդիկները, քաշող ամրակի կոնաձև մակերեսը, իլիկի անցքի մակերեսը և պողպատե գնդիկների տեղակայված անցքերը աշխատանքային գործընթացի ընթացքում զգալի շփման լարվածություն են կրում, այդ մասերի նյութերի և մակերեսային կարծրության նկատմամբ բարձր պահանջներ են դրվում: Պողպատե գնդիկների վրա ուժի կայունությունն ապահովելու համար, 4 պողպատե գնդիկների տեղակայված անցքերը պետք է խստորեն ապահովվեն նույն հարթության վրա: Սովորաբար, այս հիմնական մասերը պատրաստվում են բարձր ամրության, բարձր կարծրության և մաշվածության նկատմամբ դիմացկուն նյութերից և ենթարկվում են ճշգրիտ մեքենայացման և ջերմային մշակման գործընթացների՝ դրանց մակերեսային կարծրությունը և մաշվածության նկատմամբ դիմադրությունը բարելավելու համար, ապահովելով, որ տարբեր բաղադրիչների շփման մակերեսները կարողանան պահպանել լավ աշխատանքային վիճակ երկարատև և հաճախակի օգտագործման ընթացքում, նվազեցնելով մաշվածությունը և դեֆորմացիան, և երկարացնելով գործիքի թուլացման և ամրացման մեխանիզմի ծառայության ժամկետը:
IV. Եզրակացություն
CNC մեքենամշակման կենտրոններում իլիկի գործիքի թուլացման և սեղմման մեխանիզմի հիմնական կառուցվածքը և աշխատանքային սկզբունքը կազմում են բարդ և բարդ համակարգ: Յուրաքանչյուր բաղադրիչ համագործակցում և սերտորեն համակարգվում է միմյանց հետ: Ճշգրիտ մեխանիկական նախագծման և հնարամիտ մեխանիկական կառուցվածքների միջոցով իրականացվում է գործիքների արագ և ճշգրիտ սեղմում և թուլացում, ինչը հզոր երաշխիք է CNC մեքենամշակման կենտրոնների արդյունավետ և ավտոմատացված մշակման համար: Դրա աշխատանքային սկզբունքի և հիմնական տեխնիկական կետերի խորը ըմբռնումը մեծ ուղղորդող նշանակություն ունի CNC մեքենամշակման կենտրոնների նախագծման, արտադրության, օգտագործման և սպասարկման համար: Ապագա զարգացման մեջ, CNC մեքենամշակման տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացի հետ մեկտեղ, իլիկի գործիքի թուլացման և սեղմման մեխանիզմը նույնպես անընդհատ կօպտիմալացվի և կկատարելագործվի՝ շարժվելով դեպի ավելի բարձր ճշգրտություն, ավելի մեծ արագություն և ավելի հուսալի աշխատանք՝ բարձրակարգ արտադրական արդյունաբերության աճող պահանջները բավարարելու համար: