A kereszttartós csúszóülés a szerszámgép kulcsfontosságú eleme, amelyet összetett szerkezet és különféle típusok jellemeznek. A kereszttartó csúszó ülésének minden egyes interfésze közvetlenül megfelel a kereszttartó csatlakozási pontjainak. Amikor azonban egy öttengelyes univerzális szánról egy öttengelyes, nagy teherbírású vágószánra váltunk, egyidejűleg történnek változások a kereszttartó csúszó ülésében, a kereszttartóban és a vezetősín alapjában. Korábban a piaci igények kielégítése érdekében a nagyméretű alkatrészeket újra kellett tervezni, ami hosszú átfutási időt, magas költségeket és rossz cserélhetőséget eredményezett.
A probléma megoldása érdekében egy új kereszttartós csúszó ülésszerkezetet terveztek, amely megtartja az univerzális interfészével azonos külső interfész méretét. Ez lehetővé teszi az öttengelyes, nagy teherbírású vágószán felszerelését anélkül, hogy a kereszttartón vagy más nagy szerkezeti elemen változtatni kellene, miközben a merevségi követelményeknek is megfelel. Ezenkívül a feldolgozási technológia fejlesztései javították a kereszttartós csúszóülések gyártásának pontosságát. Ez a fajta szerkezeti optimalizálás a hozzá tartozó feldolgozási módszerekkel együtt az iparágon belüli népszerűsítésre és alkalmazásra ajánlott.
1. Bevezetés
Köztudott, hogy a teljesítmény és a nyomaték nagysága befolyásolja az öttengelyes fej beépítési keresztmetszetének alakját. Az univerzális öttengelyes csúszdával felszerelt gerenda csúszó ülés lineáris sínen keresztül csatlakoztatható az univerzális moduláris gerendához. A nagy teljesítményű és nagy nyomatékú öttengelyes, nagy teherbírású vágószán beépítési keresztmetszete azonban több mint 30%-kal nagyobb, mint egy hagyományos univerzális csúszószán.
Ennek eredményeként fejlesztésekre van szükség a gerenda csúszó ülés kialakításában. Ennek az újratervezésnek a kulcsfontosságú újítása az a lehetőség, hogy ugyanazt a gerendát meg lehet osztani az univerzális öttengelyes csúszó tartójával. Ez a megközelítés megkönnyíti egy moduláris platform felépítését. Ezenkívül bizonyos mértékig növeli az általános merevséget, lerövidíti a gyártási ciklust, jelentősen csökkenti a gyártási költségeket, és lehetővé teszi a piaci változásokhoz való jobb alkalmazkodást.
A hagyományos batch típusú gerenda csúszó ülés szerkezetének bemutatása
A hagyományos öttengelyes rendszer elsősorban olyan nagy alkatrészekből áll, mint a munkapad, a vezetősín-ülés, a gerenda, a gerendacsúszda-ülés és az öttengelyes csúszda. Ez a megbeszélés a gerenda csúszó ülésének alapvető szerkezetére összpontosít, amint azt az 1. ábra szemlélteti. A két gerenda csúszó üléskészlet szimmetrikus, és felső, középső és alsó tartólemezekből áll, amelyek összesen nyolc alkatrészt tesznek ki. Ezek a szimmetrikus gerendás csúszóülések egymás felé néznek, és összeszorítják a tartólemezeket, így egy „száj” alakú gerendás csúszó ülés jön létre, amely ölelő szerkezettel rendelkezik (lásd az 1. ábrán látható felülnézetet). A főnézetben feltüntetett méretek a gerenda mozgási irányát jelentik, míg a bal oldali nézetben lévő méretek kritikusak a gerendához való csatlakozás szempontjából, és meg kell felelniük az adott tűréseknek.
Az egyedi gerendás csúszóülés szempontjából a feldolgozás megkönnyítése érdekében az „I” alakú csomópontnál a felső és alsó hat csúszócsatlakozó felület csoport – széles felsővel és keskeny középsővel – egyetlen megmunkáló felületre összpontosul. Ez az elrendezés biztosítja, hogy finom megmunkálással különféle méret- és geometriai pontosság érhető el. A tartólemezek felső, középső és alsó csoportja csupán szerkezeti támasztékként szolgál, egyszerűvé és praktikussá téve őket. A hagyományos burkolószerkezettel tervezett öttengelyes csúszda keresztmetszeti mérete jelenleg 420 mm × 420 mm. Ezenkívül hibák léphetnek fel az öttengelyes tárgylemez feldolgozása és összeszerelése során. A végső beállításhoz a felső, középső és alsó tartólemezeknek zárt helyzetben réseket kell tartaniuk, amelyeket ezt követően fröccsöntéssel töltenek fel, hogy edzett zárt hurkú szerkezetet hozzanak létre. Ezek a beállítások hibákat okozhatnak, különösen az 1. ábrán látható keresztgerendás csúszóülésnél. A két fajlagos, 1050 mm-es és 750 mm-es méret kulcsfontosságú a keresztgerendával való összekapcsoláshoz.
A moduláris felépítés elvei szerint ezek a méretek a kompatibilitás megőrzése érdekében nem változtathatók meg, ami közvetve korlátozza a kereszttartós csúszóülés tágítását és alkalmazkodóképességét. Bár ez a konfiguráció bizonyos piacokon átmenetileg kielégítheti a vásárlói igényeket, nem igazodik a mai gyorsan változó piaci igényekhez.
Az innovatív szerkezet és feldolgozási technológia előnyei
3.1 Bevezetés az innovatív struktúrába
A piaci alkalmazások népszerűsítése lehetővé tette az emberek számára a repülőgép-feldolgozás mélyebb megértését. Az egyes megmunkáló alkatrészekben a nagy nyomaték és a nagy teljesítmény iránti növekvő kereslet új trendet váltott ki az iparágban. Erre az igényre reagálva egy új kereszttartós csúszóülést fejlesztettek ki, amelyet öttengelyes fejjel való használatra terveztek, és nagyobb keresztmetszetű. Ennek a kialakításnak az elsődleges célja a nehéz, nagy nyomatékot és teljesítményt igénylő forgácsolási folyamatokkal kapcsolatos kihívások kezelése.
Ennek az új kereszttartós csúszóülésnek az innovatív felépítését a 2. ábra szemlélteti. Az univerzális csúszdához hasonlóan kategorizálható, és két szimmetrikus kereszttartós csúszóülésből, valamint két felső, középső és alsó tartólemezből áll, amelyek mindegyike egy átfogó ölelő típusszerkezet.
Az új dizájn és a hagyományos modell közötti kulcsfontosságú különbség a keresztgerendás csúszó ülés és a tartólemezek tájolása, amelyek 90°-kal el vannak forgatva a hagyományos kialakításokhoz képest. A hagyományos kereszttartós tolóülésekben a tartólemezek főként támasztó funkciót látnak el. Az új szerkezet azonban csúszka beépítési felületeket integrál a keresztgerendás csúszó ülés felső és alsó tartólemezére, így a hagyományos modelltől eltérően osztott szerkezet jön létre. Ez a kialakítás lehetővé teszi a felső és alsó csúszó csatlakozási felületek finomhangolását és beállítását, hogy biztosítsák, hogy azok egy síkban legyenek a kereszttartó csúszó ülésén lévő csúszó csatlakozási felülettel.
A fő szerkezet most két szimmetrikus keresztgerendás csúszóülésből áll, a felső, a középső és az alsó tartólemezekkel „T” alakban, szélesebb felsővel és keskenyebb aljával. A 2. ábra bal oldalán látható 1160 mm-es és 1200 mm-es méretek a kereszttartó mozgásának irányába nyúlnak ki, míg a kulcsfontosságú 1050 mm-es és 750 mm-es közös méretek megegyeznek a hagyományos kereszttartós csúszó ülés méreteivel.
Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy az új kereszttartós csúszó ülés teljesen ugyanazt a nyitott keresztgerendát használja, mint a hagyományos változat. Az új kereszttartós csúszóüléshez használt szabadalmaztatott eljárás magában foglalja a tartólemez és a kereszttartó csúszóülése közötti rés kitöltését és megkeményítését fröccsöntéssel, így egy integrált átfogó szerkezetet alkot, amely egy 600 mm x 600 mm-es, öttengelyes, nagy teherbírású vágószánt képes befogadni. .
Amint az a 2. ábra bal oldali nézetén látható, az öttengelyes, nagy teherbírású vágószánt rögzítő kereszttartó csúszótalpa felső és alsó csúszócsatlakozófelületei osztott szerkezetet hoznak létre. Az esetleges feldolgozási hibák miatt előfordulhat, hogy a csúszka pozicionálási felülete és egyéb méret- és geometriai pontossági szempontok nem ugyanazon a vízszintes síkon helyezkednek el, ami megnehezíti a feldolgozást. Ennek fényében megfelelő folyamatfejlesztéseket hajtottak végre, hogy biztosítsák ennek az osztott szerkezetnek a minősített összeszerelési pontosságát.
3.2 Egysíkú köszörülési folyamat leírása
Az egygerendás csúszóülés félmunkáját precíziós marógép végzi, csak a simítási ráhagyás marad meg. Itt kell elmagyarázni, és csak a befejező csiszolást magyarázzuk el részletesen. A konkrét őrlési folyamat leírása az alábbiak szerint történik.
1) Két szimmetrikus gerendás csúszóülés egyrészes referenciacsiszolásnak van kitéve. A szerszámozást a 3. ábra szemlélteti. A befejező felület, amelyet A felületnek nevezünk, pozicionáló felületként szolgál, és a vezetősín köszörűre van rögzítve. A B referencia csapágyfelület és a C technológiai referenciafelület köszörült, hogy méret- és geometriai pontosságuk megfeleljen a rajzon megadott követelményeknek.
2) A fent említett szerkezetben a nem egysíkú hiba feldolgozásával kapcsolatos kihívások megoldására kifejezetten négy rögzített támasztékú egyenlő magasságú blokkszerszámot és két alsó támasztékú egyenlő magasságú blokkszerszámot terveztünk. A 300 mm-es érték kulcsfontosságú az egyenlő magasságmérésekhez, és a rajzon megadott specifikációk szerint kell feldolgozni az egyenletes magasság biztosítása érdekében. Ezt szemlélteti a 4. ábra.
3) Két szimmetrikus gerendás csúszó üléskészletet egymáshoz kell rögzíteni egy speciális szerszámmal (lásd 5. ábra). Négy azonos magasságú rögzített támasztóelem-készlet csatlakozik a gerenda csúszó üléseihez a rögzítőfuratokon keresztül. Ezenkívül két azonos magasságú alsó támasztóelem-készletet kalibrálnak és rögzítenek a B referencia csapágyfelülettel és a folyamat referenciafelületével C. Ez a beállítás biztosítja, hogy mindkét szimmetrikus gerenda csúszó üléskészlet azonos magasságban legyen elhelyezve a A B felfekvési felület, míg a C folyamat referenciafelülete annak ellenőrzésére szolgál, hogy a gerenda csúszó ülései megfelelően vannak-e beállítva.
A koplanáris feldolgozás befejezése után a gerenda csúszó üléseinek csúszófelületei egy síkban lesznek. Ez a feldolgozás egyetlen lépésben megy végbe, hogy garantálja méretük és geometriai pontosságukat.
Ezután a szerelvényt meg kell fordítani, hogy rögzítse és pozícionálja az előzőleg megmunkált felületet, lehetővé téve a másik csúszó csatlakozási felület csiszolását. A csiszolási folyamat során a teljes, szerszámmal rögzített gerenda csúszóülését egyetlen menetben köszörüljük. Ez a megközelítés biztosítja, hogy minden csúszó csatlakozási felület elérje a kívánt egysíkú jellemzőket.
A gerenda csúszó ülésének statikus merevség elemzési adatainak összehasonlítása és ellenőrzése
4.1 A síkmarási erő felosztása
Fémvágásnál aCNC maró esztergaA síkmarás során fellépő erő három érintőleges komponensre osztható, amelyek a szerszámra hatnak. Ezek az alkatrészek erői döntő mutatói a szerszámgépek forgácsolási merevségének értékeléséhez. Ez az elméleti adatellenőrzés összhangban van a statikus merevségi vizsgálatok általános elveivel. A megmunkáló szerszámra ható erők elemzéséhez a végeselemes elemzési módszert alkalmazzuk, amely lehetővé teszi, hogy a gyakorlati teszteket elméleti értékelésekké alakítsuk. Ezt a megközelítést használják annak értékelésére, hogy a gerenda csúszó ülés kialakítása megfelelő-e.
4.2 Sík nehéz vágási paraméterek listája
Vágó átmérő (d): 50 mm
Fogak száma (z): 4
Orsó fordulatszám (n): 1000 ford./perc
Előtolási sebesség (vc): 1500 mm/perc
Marási szélesség (ae): 50 mm
Marás visszavágási mélysége (ap): 5 mm
Előtolás fordulatonként (ar): 1,5 mm
Fogankénti előtolás: 0,38 mm
A tangenciális maróerő (fz) a következő képlettel számítható ki:
\[ fz = 9.81 \times 825 \times ap^{1.0} \times af^{0.75} \times ae^{1.1} \times d^{-1.3} \times n^{-0.2} \times z^{ 60^{-0.2}} \]
Ez \( fz = 3963,15 \, N \) erőt eredményez.
Figyelembe véve a szimmetrikus és aszimmetrikus marási tényezőket a megmunkálási folyamat során, a következő erőkkel rendelkezünk:
- FPC (X-tengely irányú erő): \( fpc = 0,9 \x fz = 3566,84 \, N \)
- FCF (erő a Z tengely irányában): \( fcf = 0,8 \x fz = 3170,52 \, N \)
- FP (erő az Y tengely irányában): \( fp = 0,9 \x fz = 3566,84 \, N \)
Ahol:
- FPC az X-tengely irányú erő
- FCF a Z tengely irányú erő
- FP az Y tengely irányú erő
4.3 Végeselem-statikai elemzés
A két vágó öttengelyes csúszdának moduláris felépítésre van szüksége, és ugyanazon a gerendán kell osztoznia egy kompatibilis nyitófelülettel. Ezért a gerenda csúszó ülésének merevsége kulcsfontosságú. Mindaddig, amíg a gerenda csúszó ülése nem tapasztal túlzott elmozdulást, levonható a gerenda univerzális. A statikus merevség követelményeinek biztosítása érdekében a vonatkozó forgácsolási adatokat össze kell gyűjteni, hogy végeselem-összehasonlító elemzést végezzünk a gerenda csúszó ülésének elmozdulásáról.
Ez az elemzés egyidejűleg végez végeselemes statikus elemzést mindkét gerenda csúszó ülés-egységen. Ez a dokumentum kifejezetten a gerenda csúszó ülés új szerkezetének részletes elemzésére összpontosít, figyelmen kívül hagyva az eredeti csúszóülés elemzés sajátosságait. Fontos megjegyezni, hogy míg az univerzális öttengelyes gép nem bírja a nehéz vágást, a fix szögű nagy vágási ellenőrzéseket és az „S” alkatrészek nagysebességű vágási átvételét gyakran végzik az átvételi tesztek során. A vágási nyomaték és a vágóerő ezekben az esetekben hasonló a nehéz vágásnál tapasztaltakhoz.
A több éves alkalmazási tapasztalat és a tényleges szállítási feltételek alapján a szerző meggyőződése, hogy az univerzális öttengelyes gép többi nagy alkatrésze teljes mértékben megfelel a nagy vágásállóság követelményeinek. Ezért az összehasonlító elemzés elvégzése logikus és rutinszerű is. Kezdetben minden alkatrészt leegyszerűsítenek a menetes lyukak, sugarak, letörések és kis lépések eltávolításával vagy összenyomásával, amelyek befolyásolhatják a háló felosztását. Ezután az egyes alkatrészek releváns anyagtulajdonságait hozzáadjuk, és a modellt a szimulációba importáljuk statikus elemzés céljából.
Az elemzés paraméterbeállításaiban csak olyan lényeges adatok maradnak meg, mint a tömeg és az erőkar. A beépített gerenda csúszó üléke az alakváltozáselemzésben szerepel, míg a többi alkatrész, mint a szerszám, az öttengelyes megmunkálófej és az erősen forgácsoló öttengelyes szán merevnek számít. Az elemzés a gerenda csúszó ülésének külső erők hatására bekövetkező relatív elmozdulására összpontosít. A külső terhelés magában foglalja a gravitációt, és egyidejűleg háromdimenziós erő hat a szerszámcsúcsra. A szerszámcsúcsot előzetesen meg kell határozni az erőterhelési felületként, hogy a megmunkálás során megismételje a szerszám hosszát, miközben biztosítani kell, hogy a szán a megmunkálási tengely végén legyen a maximális kiegyenlítés érdekében, szorosan szimulálva a tényleges megmunkálási feltételeket.
Aalumínium alkatrészs „globális érintkezés (-joint-)” módszerrel kapcsolódnak egymáshoz, és a peremfeltételek vonalosztással jönnek létre. A gerenda csatlakozási területét a 7. ábra szemlélteti, a rácsfelosztást a 8. ábra mutatja. A maximális egységméret 50 mm, a legkisebb egységméret 10 mm, így összesen 185 485 egység és 367 989 csomópont van. A teljes elmozdulás felhődiagramja a 9. ábrán látható, míg a három tengelyirányú elmozdulás X, Y és Z irányban a 10-12. ábrákon látható.
A két vágó öttengelyes csúszdának moduláris felépítésre van szüksége, és ugyanazon a gerendán kell osztoznia egy kompatibilis nyitófelülettel. Ezért a gerenda csúszó ülésének merevsége kulcsfontosságú. Mindaddig, amíg a gerenda csúszó ülése nem tapasztal túlzott elmozdulást, levonható a gerenda univerzális. A statikus merevség követelményeinek biztosítása érdekében a vonatkozó forgácsolási adatokat össze kell gyűjteni, hogy végeselem-összehasonlító elemzést végezzünk a gerenda csúszó ülésének elmozdulásáról.
Ez az elemzés egyidejűleg végez végeselemes statikus elemzést mindkét gerenda csúszó ülés-egységen. Ez a dokumentum kifejezetten a gerenda csúszó ülés új szerkezetének részletes elemzésére összpontosít, figyelmen kívül hagyva az eredeti csúszóülés elemzés sajátosságait. Fontos megjegyezni, hogy míg az univerzális öttengelyes gép nem bírja a nehéz vágást, a fix szögű nagy vágási ellenőrzéseket és az „S” alkatrészek nagysebességű vágási átvételét gyakran végzik az átvételi tesztek során. A vágási nyomaték és a vágóerő ezekben az esetekben hasonló a nehéz vágásnál tapasztaltakhoz.
A több éves alkalmazási tapasztalat és a tényleges szállítási feltételek alapján a szerző meggyőződése, hogy az univerzális öttengelyes gép többi nagy alkatrésze teljes mértékben megfelel a nagy vágásállóság követelményeinek. Ezért az összehasonlító elemzés elvégzése logikus és rutinszerű is. Kezdetben minden alkatrészt leegyszerűsítenek a menetes lyukak, sugarak, letörések és kis lépések eltávolításával vagy összenyomásával, amelyek befolyásolhatják a háló felosztását. Ezután az egyes alkatrészek releváns anyagtulajdonságait hozzáadjuk, és a modellt a szimulációba importáljuk statikus elemzés céljából.
Az elemzés paraméterbeállításaiban csak olyan lényeges adatok maradnak meg, mint a tömeg és az erőkar. A beépített gerenda csúszó üléke az alakváltozáselemzésben szerepel, míg a többi alkatrész, mint a szerszám, az öttengelyes megmunkálófej és az erősen forgácsoló öttengelyes szán merevnek számít. Az elemzés a gerenda csúszó ülésének külső erők hatására bekövetkező relatív elmozdulására összpontosít. A külső terhelés magában foglalja a gravitációt, és egyidejűleg háromdimenziós erő hat a szerszámcsúcsra. A szerszámcsúcsot előzetesen meg kell határozni az erőterhelési felületként, hogy a megmunkálás során megismételje a szerszám hosszát, miközben biztosítani kell, hogy a szán a megmunkálási tengely végén legyen a maximális kiegyenlítés érdekében, szorosan szimulálva a tényleges megmunkálási feltételeket.
Aprecíziós esztergált alkatrészek„globális érintkezés (-joint-)” módszerrel kapcsolódnak egymáshoz, és a peremfeltételek vonalosztással jönnek létre. A gerenda csatlakozási területét a 7. ábra szemlélteti, a rácsfelosztást a 8. ábra mutatja. A maximális egységméret 50 mm, a legkisebb egységméret 10 mm, így összesen 185 485 egység és 367 989 csomópont van. A teljes elmozdulás felhődiagramja a 9. ábrán látható, míg a három tengelyirányú elmozdulás X, Y és Z irányban a 10-12. ábrákon látható.
Az adatok elemzése után a felhődiagram összegzése és összehasonlítása az 1. táblázatban történt. Az összes érték 0,01 mm-en belül van egymástól. Ezen adatok és a korábbi tapasztalatok alapján úgy gondoljuk, hogy a kereszttartó nem fog torzulni vagy deformálódni, ami lehetővé teszi a szabványos keresztgerenda használatát a gyártás során. A műszaki felülvizsgálatot követően ezt a szerkezetet gyártásra engedélyezték, és sikeresen átment az acél próbavágáson. Az „S” próbadarabok minden precíziós vizsgálata megfelelt az előírt szabványoknak.
Ha többet szeretne tudni, vagy érdeklődni szeretne, forduljon bizalommalinfo@anebon.com
Kína gyártója a kínai High Precision ésprecíziós CNC megmunkálási alkatrészek, Az Anebon arra törekszik, hogy találkozzon az összes itthoni és külföldi barátjával egy mindenki számára előnyös együttműködés érdekében. Az Anebon őszintén reméli, hogy Önökkel hosszú távú együttműködést folytathat a kölcsönös előnyök és a közös fejlődés alapján.
Feladás időpontja: 2024.11.06