Skersinės sijos slydimo sėdynė yra esminis staklių komponentas, pasižymintis sudėtinga struktūra ir įvairiais tipais. Kiekviena skersinės sijos slydimo sąsaja tiesiogiai atitinka jos skersinės sijos sujungimo taškus. Tačiau pereinant nuo penkių ašių universalaus slydimo prie penkių ašių didelio našumo pjovimo slydimo, skersinio slydimo sėdynės, skersinės sijos ir kreipiamojo bėgio pagrindo pokyčiai vyksta vienu metu. Anksčiau, siekiant patenkinti rinkos poreikius, dideli komponentai turėjo būti pertvarkyti, todėl buvo ilgas pristatymo laikas, didelės išlaidos ir prastas pakeičiamumas.
Siekiant išspręsti šią problemą, buvo sukurta nauja skersinio slydimo sėdynės konstrukcija, kad būtų išlaikytas toks pat išorinės sąsajos dydis kaip ir universalioji sąsaja. Tai leidžia montuoti penkių ašių tvirtą pjovimo slydimą nekeičiant skersinės sijos ar kitų didelių konstrukcinių komponentų, o taip pat atitinka standumo reikalavimus. Be to, patobulinus apdorojimo technologijas, pagerėjo skersinių slydimo sėdynių gamybos tikslumas. Šio tipo struktūrinis optimizavimas kartu su susijusiais apdorojimo metodais rekomenduojamas reklamuoti ir taikyti pramonėje.
1. Įvadas
Gerai žinoma, kad galios ir sukimo momento dydis turi įtakos penkių ašių galvutės montavimo skerspjūvio formai. Sijos slydimo sėdynė, kurioje yra universalus penkių ašių slydimas, gali būti prijungtas prie universalios modulinės sijos per linijinį bėgelį. Tačiau didelės galios ir didelio sukimo momento penkių ašių sunkiojo pjovimo slankiklio montavimo skerspjūvis yra daugiau nei 30 % didesnis nei įprasto universalaus slydiklio.
Dėl to reikia patobulinti sijos slydimo sėdynės dizainą. Pagrindinė naujovė šiame pertvarkyme yra galimybė dalytis tuo pačiu spinduliu su universalaus penkių ašių slydimo slydimo sėdyne. Šis metodas palengvina modulinės platformos kūrimą. Be to, jis tam tikru mastu padidina bendrą standumą, sutrumpina gamybos ciklą, žymiai sumažina gamybos sąnaudas ir leidžia geriau prisitaikyti prie rinkos pokyčių.
Įvadas į įprastos partijos tipo sijos slydimo sėdynės struktūrą
Įprastą penkių ašių sistemą daugiausia sudaro dideli komponentai, tokie kaip darbastalis, kreipiamojo bėgio sėdynė, sija, sijos slydimo sėdynė ir penkių ašių slankiklis. Šioje diskusijoje daugiausia dėmesio skiriama pagrindinei slydimo sėdynės struktūrai, kaip parodyta 1 paveiksle. Du slydimo sėdynių rinkiniai yra simetriški ir susideda iš viršutinės, vidurinės ir apatinės atraminių plokščių, iš viso sudaro aštuonis komponentus. Šios simetriškos sijos stumdomos sėdynės yra nukreiptos viena į kitą ir suspaudžia atramines plokštes, todėl susidaro „burnos“ formos slydimo sėdynė su apglėbiančia konstrukcija (žr. 1 paveikslo vaizdą iš viršaus). Pagrindiniame vaizde nurodyti matmenys rodo sijos judėjimo kryptį, o matmenys kairiajame vaizde yra labai svarbūs prijungimui prie sijos ir turi atitikti tam tikrus leistinus nuokrypius.
Atskiros sijos slydimo sėdynės požiūriu, siekiant palengvinti apdorojimą, šešios viršutinės ir apatinės slankiklių jungiamųjų paviršių grupės „I“ formos sandūroje, turinčios platų viršų ir siaurą vidurį, yra sutelktos viename apdirbamajame paviršiuje. Šis išdėstymas užtikrina, kad smulkiai apdirbant galima pasiekti įvairių matmenų ir geometrinių tikslumų. Viršutinė, vidurinė ir apatinė atraminių plokščių grupės tarnauja tik kaip konstrukcinė atrama, todėl jos yra paprastos ir praktiškos. Penkių ašių skaidrės, suprojektuotos naudojant įprastą gaubiamąją konstrukciją, skerspjūvio matmenys šiuo metu yra 420 mm × 420 mm. Be to, apdorojant ir surenkant penkių ašių skaidrę gali atsirasti klaidų. Kad būtų galima atlikti galutinius reguliavimus, viršutinės, vidurinės ir apatinės atraminės plokštės uždarytoje padėtyje turi išlaikyti tarpus, kurie vėliau užpildomi įpurškimu, kad būtų sukurta sukietėjusi uždaros kilpos struktūra. Šie reguliavimai gali sukelti klaidų, ypač apgaubiančioje skersinio slydimo sėdynėje, kaip parodyta 1 paveiksle. Du konkretūs 1050 mm ir 750 mm matmenys yra labai svarbūs jungiant su skersine sija.
Remiantis modulinės konstrukcijos principais, šie matmenys negali būti keičiami, kad būtų išlaikytas suderinamumas, o tai netiesiogiai riboja skersinio slydimo sėdynės išsiplėtimą ir pritaikymą. Nors ši konfigūracija gali laikinai patenkinti klientų poreikius tam tikrose rinkose, ji neatitinka šiandienos greitai besikeičiančių rinkos poreikių.
Inovatyvios struktūros ir apdorojimo technologijos privalumai
3.1 Įvadas į naujovišką struktūrą
Rinkos programų skatinimas suteikė žmonėms gilesnį supratimą apie aviacijos ir kosmoso apdorojimą. Didėjantis didelio sukimo momento ir didelės galios specifinių apdirbamų dalių poreikis sukėlė naują tendenciją pramonėje. Atsižvelgiant į šį poreikį, buvo sukurta nauja skersinio slydimo sėdynė, skirta naudoti su penkių ašių galvute ir pasižyminti didesniu skerspjūviu. Pagrindinis šio dizaino tikslas yra spręsti iššūkius, susijusius su sunkiais pjovimo procesais, kuriems reikia didelio sukimo momento ir galios.
Novatoriška šios naujos skersinio slydimo sėdynės struktūra pavaizduota 2 paveiksle. Ji skirstoma į kategorijas panašiai kaip ir universalioji slydimo dalis ir susideda iš dviejų simetriškų skersinių slydimo sėdynių rinkinių bei dviejų viršutinių, vidurinių ir apatinių atraminių plokščių rinkinių, kurie sudaro visapusiška apimanti tipo struktūra.
Pagrindinis skirtumas tarp naujojo dizaino ir tradicinio modelio yra skersinio slydimo sėdynės ir atraminių plokščių orientacija, kurios buvo pasuktos 90°, palyginti su įprastomis konstrukcijomis. Tradicinėse skersinių slydimo sėdynėse atraminės plokštės daugiausia atlieka atraminę funkciją. Tačiau naujojoje konstrukcijoje slankiklių montavimo paviršiai integruojami į viršutinę ir apatinę skersinio slydimo sėdynės atramines plokštes, sukuriant padalintą konstrukciją, kitaip nei įprastame modelyje. Ši konstrukcija leidžia tiksliai sureguliuoti ir reguliuoti viršutinio ir apatinio slankiklio sujungimo paviršius, kad jie būtų lygiagrečiai su skersinės sijos slydimo sėdynės slankiklio jungties paviršiumi.
Pagrindinę konstrukciją dabar sudaro du simetriškų skersinių slydimo sėdynių rinkiniai, kurių viršutinė, vidurinė ir apatinė atraminės plokštės yra išdėstytos „T“ formos, platesnės viršaus ir siauresnės apačios. Kairėje 2 paveikslo pusėje esantys 1160 mm ir 1200 mm matmenys tęsiasi skersinės sijos judėjimo kryptimi, o pagrindiniai bendri matmenys 1050 mm ir 750 mm išlieka tokie patys kaip ir įprastos skersinės slydimo sėdynės matmenys.
Ši konstrukcija leidžia naujajai skersinei slydimo sėdynei visiškai naudoti tą patį atvirą skersinį, kaip ir įprastinė versija. Patentuotas procesas, naudojamas šiai naujai skersinio slydimo slankiojančiai sėdynei, apima tarpo tarp atraminės plokštės ir skersinio slydimo sėdynės užpildymą ir sukietinimą naudojant įpurškimo liejimą, taip suformuojant vientisą apglėbimo konstrukciją, kurioje gali tilpti 600 mm x 600 mm penkių ašių sunkios apkrovos pjovimo slankiklis. .
Kaip parodyta 2 paveikslo kairiajame vaizde, viršutiniai ir apatiniai slankiklio jungiamieji paviršiai ant skersinio slydimo sėdynės, kuri tvirtina penkių ašių sunkiasvorį pjovimo slankiklį, sukuria padalintą struktūrą. Dėl galimų apdorojimo klaidų slankiklio padėties nustatymo paviršius ir kiti matmenų bei geometrinio tikslumo aspektai gali būti ne vienoje horizontalioje plokštumoje, o tai apsunkina apdorojimą. Atsižvelgiant į tai, buvo įgyvendinti atitinkami proceso patobulinimai, siekiant užtikrinti kvalifikuotą šios padalintos struktūros surinkimo tikslumą.
3.2 Lygiagrečio šlifavimo proceso aprašymas
Vienos sijos slydimo sėdynės pusapdaila užbaigiama tiksliąja frezavimo stakle, paliekant tik apdailos priedą. Čia reikia paaiškinti, o išsamiai paaiškinamas tik baigiamasis šlifavimas. Konkretus šlifavimo procesas aprašytas taip.
1) Dvi simetriškos sijos slankiojančios sėdynės yra šlifuojamos iš vieno gabalo. Įrankiai pavaizduoti 3 paveiksle. Apdailos paviršius, vadinamas paviršiumi A, yra pozicionavimo paviršius ir yra prispaustas prie kreipiamojo bėgio šlifuoklio. Etaloninis guolio paviršius B ir proceso etaloninis paviršius C yra šlifuoti, siekiant užtikrinti, kad jų matmenų ir geometrinis tikslumas atitiktų brėžinyje nurodytus reikalavimus.
2) Siekdami išspręsti aukščiau paminėtos struktūros ne vienaplanės klaidos apdorojimo iššūkį, specialiai sukūrėme keturis fiksuoto atraminio vienodo aukščio bloko įrankius ir du apatinio atraminio vienodo aukščio bloko įrankius. 300 mm reikšmė yra labai svarbi vienodo aukščio matavimams ir turi būti apdorojama pagal brėžinyje pateiktas specifikacijas, kad būtų užtikrintas vienodas aukštis. Tai pavaizduota 4 pav.
3) Du simetriškų slydimo sėdynių rinkiniai suspaudžiami vienas prieš kitą naudojant specialius įrankius (žr. 5 pav.). Keturi vienodo aukščio fiksuotų atraminių blokų komplektai yra prijungti prie sijos slydimo sėdynių per jų tvirtinimo angas. Be to, du vienodo aukščio apatinių atraminių blokų rinkiniai kalibruojami ir tvirtinami kartu su atskaitos atraminiu paviršiumi B ir proceso etaloniniu paviršiumi C. Ši sąranka užtikrina, kad abu simetriškų sijos slydimo sėdynių rinkiniai būtų išdėstyti vienodame aukštyje, palyginti su atraminis paviršius B, o proceso etaloninis paviršius C naudojamas patikrinti, ar sijos slydimo lizdai yra tinkamai išlygiuoti.
Užbaigus koplanarinį apdorojimą, abiejų slydimo slankiojančių sėdynių rinkinių slankiklio jungiamieji paviršiai bus lygiaverčiai. Šis apdorojimas atliekamas vienu praėjimu, kad būtų užtikrintas jų matmenų ir geometrinis tikslumas.
Tada agregatas apverčiamas, kad būtų užfiksuotas ir išdėstytas anksčiau apdorotas paviršius, kad būtų galima šlifuoti kitą slankiklio jungties paviršių. Šlifavimo proceso metu visa sijos slydimo sėdynė, pritvirtinta įrankiais, šlifuojama vienu praėjimu. Šis metodas užtikrina, kad kiekvienas slankiklio jungties paviršius pasiektų norimas lygiagrečias charakteristikas.
Sijos slydimo sėdynės statinio standumo analizės duomenų palyginimas ir patikrinimas
4.1 Plokštumos frezavimo jėgos padalijimas
Pjaunant metalą,CNC frezavimo staklėsjėgą plokštuminio frezavimo metu galima suskirstyti į tris tangentinius komponentus, veikiančius įrankį. Šios komponentų jėgos yra esminiai rodikliai vertinant staklių pjovimo standumą. Šis teorinis duomenų patikrinimas atitinka bendruosius statinio standumo bandymų principus. Apdirbimo įrankį veikiančioms jėgoms analizuoti naudojame baigtinių elementų analizės metodą, kuris leidžia praktinius testus paversti teoriniais vertinimais. Šis metodas naudojamas vertinant, ar sijos slydimo sėdynės konstrukcija yra tinkama.
4.2 Pjovimo sunkiųjų pjovimo parametrų sąrašas
Pjovimo skersmuo (d): 50 mm
Dantų skaičius (z): 4
Suklio greitis (n): 1000 aps./min
Tiekimo greitis (vc): 1500 mm/min
Frezavimo plotis (ae): 50 mm
Frezavimo atgal pjovimo gylis (ap): 5 mm
Pastūma per apsisukimą (ar): 1,5 mm
Vieno danties pastūma (iš): 0,38 mm
Tangentinę frezavimo jėgą (fz) galima apskaičiuoti pagal formulę:
\[ fz = 9.81 \times 825 \times ap^{1.0} \times af^{0.75} \times ae^{1.1} \times d^{-1.3} \times n^{-0.2} \times z^{ 60^{-0.2}} \]
Dėl to gaunama jėga \( fz = 3963,15 \, N \).
Atsižvelgdami į simetriškus ir asimetrinius frezavimo veiksnius apdirbimo proceso metu, turime šias jėgas:
– FPC (jėga X ašies kryptimi): \( fpc = 0,9 \times fz = 3566,84 \, N \)
– FCF (jėga Z ašies kryptimi): \( fcf = 0,8 \times fz = 3170,52 \, N \)
– FP (jėga Y ašies kryptimi): \( fp = 0,9 \times fz = 3566,84 \, N \)
Kur:
- FPC yra jėga X ašies kryptimi
- FCF yra jėga Z ašies kryptimi
- FP yra jėga Y ašies kryptimi
4.3 Baigtinių elementų statinė analizė
Dvi pjovimo penkių ašių slankikliai turi būti modulinės konstrukcijos ir turi turėti tą patį spindulį su suderinama atidarymo sąsaja. Todėl slydimo sėdynės standumas yra labai svarbus. Kol sijos slydimo sėdynė nepatiria pernelyg didelio poslinkio, galima daryti išvadą, kad sija yra universali. Siekiant užtikrinti statinio standumo reikalavimus, bus renkami atitinkami pjovimo duomenys, kad būtų atlikta baigtinių elementų lyginamoji sijos slydimo sėdynės poslinkio analizė.
Ši analizė vienu metu atliks baigtinių elementų statinę abiejų sijos slankiojančių sėdynių agregatų analizę. Šiame dokumente daugiausia dėmesio skiriama išsamiai naujos slydimo sėdynės struktūros analizei, nenurodant originalios stumdomos sėdynės analizės specifikos. Svarbu pažymėti, kad nors universali penkių ašių mašina negali susidoroti su sunkiu pjovimu, fiksuoto kampo didelio pjovimo patikrinimai ir didelės spartos „S“ dalių pjovimo priėmimas dažnai atliekami priėmimo bandymų metu. Pjovimo momentas ir pjovimo jėga tokiais atvejais gali būti panašūs į tuos, kurie pjaunami sunkiai.
Remiantis ilgamete taikymo patirtimi ir faktinėmis pristatymo sąlygomis, autorius mano, kad kiti dideli universalios penkių ašių mašinos komponentai visiškai atitinka atsparumo dideliam pjovimui reikalavimus. Todėl atlikti lyginamąją analizę yra ir logiška, ir įprasta. Iš pradžių kiekvienas komponentas supaprastinamas pašalinant arba suspaudžiant sriegines skylutes, spindulius, nuožulnius ir mažus žingsnelius, kurie gali turėti įtakos tinklelio padalijimui. Tada pridedamos atitinkamos kiekvienos dalies medžiagos savybės, o modelis importuojamas į modeliavimą statinei analizei.
Analizės parametrų nustatymuose išsaugomi tik esminiai duomenys, pvz., masė ir jėgos svirtis. Integruota sijos slydimo sėdynė įtraukta į deformacijos analizę, o kitos dalys, pvz., įrankis, penkių ašių apdirbimo galvutė ir sunkiojo pjovimo penkių ašių slankiklis, laikomos standžiomis. Analizė orientuota į santykinį sijos slydimo sėdynės poslinkį veikiant išorinėms jėgoms. Išorinė apkrova apima gravitaciją, o trimatė jėga tuo pačiu metu veikia įrankio antgalį. Įrankio antgalis turi būti iš anksto apibrėžtas kaip jėgos apkrovos paviršius, kad apdirbimo metu būtų atkartotas įrankio ilgis, kartu užtikrinant, kad slankiklis būtų apdirbimo ašies gale, kad būtų pasiektas didžiausias svertas, tiksliai imituojant faktines apdirbimo sąlygas.
Thealiuminio komponentass yra tarpusavyje sujungiami naudojant „visuotinio kontakto (-jungti-)“ metodą, o ribinės sąlygos nustatomos per linijos padalijimą. Sijos jungties sritis parodyta 7 paveiksle, o tinklelio padalijimas parodytas 8 paveiksle. Didžiausias vieneto dydis yra 50 mm, mažiausias įrenginio dydis yra 10 mm, todėl iš viso yra 185 485 vienetai ir 367 989 mazgai. Bendra poslinkio debesų diagrama pateikta 9 paveiksle, o trys ašiniai poslinkiai X, Y ir Z kryptimis pavaizduoti atitinkamai 10–12 paveiksluose.
Dvi pjovimo penkių ašių slankikliai turi būti modulinės konstrukcijos ir turi turėti tą patį spindulį su suderinama atidarymo sąsaja. Todėl slydimo sėdynės standumas yra labai svarbus. Kol sijos slydimo sėdynė nepatiria pernelyg didelio poslinkio, galima daryti išvadą, kad sija yra universali. Siekiant užtikrinti statinio standumo reikalavimus, bus renkami atitinkami pjovimo duomenys, kad būtų atlikta baigtinių elementų lyginamoji sijos slydimo sėdynės poslinkio analizė.
Ši analizė vienu metu atliks baigtinių elementų statinę abiejų sijos slankiojančių sėdynių agregatų analizę. Šiame dokumente daugiausia dėmesio skiriama išsamiai naujos slydimo sėdynės struktūros analizei, nenurodant originalios stumdomos sėdynės analizės specifikos. Svarbu pažymėti, kad nors universali penkių ašių mašina negali susidoroti su sunkiu pjovimu, fiksuoto kampo didelio pjovimo patikrinimai ir didelės spartos „S“ dalių pjovimo priėmimas dažnai atliekami priėmimo bandymų metu. Pjovimo momentas ir pjovimo jėga tokiais atvejais gali būti panašūs į tuos, kurie pjaunami sunkiai.
Remiantis ilgamete taikymo patirtimi ir faktinėmis pristatymo sąlygomis, autorius mano, kad kiti dideli universalios penkių ašių mašinos komponentai visiškai atitinka atsparumo dideliam pjovimui reikalavimus. Todėl atlikti lyginamąją analizę yra ir logiška, ir įprasta. Iš pradžių kiekvienas komponentas supaprastinamas pašalinant arba suspaudžiant sriegines skylutes, spindulius, nuožulnius ir mažus žingsnelius, kurie gali turėti įtakos tinklelio padalijimui. Tada pridedamos atitinkamos kiekvienos dalies medžiagos savybės, o modelis importuojamas į modeliavimą statinei analizei.
Analizės parametrų nustatymuose išsaugomi tik esminiai duomenys, pvz., masė ir jėgos svirtis. Integruota sijos slydimo sėdynė įtraukta į deformacijos analizę, o kitos dalys, pvz., įrankis, penkių ašių apdirbimo galvutė ir sunkiojo pjovimo penkių ašių slankiklis, laikomos standžiomis. Analizė orientuota į santykinį sijos slydimo sėdynės poslinkį veikiant išorinėms jėgoms. Išorinė apkrova apima gravitaciją, o trimatė jėga tuo pačiu metu veikia įrankio antgalį. Įrankio antgalis turi būti iš anksto apibrėžtas kaip jėgos apkrovos paviršius, kad apdirbimo metu būtų atkartotas įrankio ilgis, kartu užtikrinant, kad slankiklis būtų apdirbimo ašies gale, kad būtų pasiektas didžiausias svertas, tiksliai imituojant faktines apdirbimo sąlygas.
Thepreciziškai tekinami komponentaiyra tarpusavyje sujungti naudojant „visuotinio kontakto (-jungti-)“ metodą, o ribinės sąlygos nustatomos per linijos padalijimą. Sijos jungties sritis parodyta 7 paveiksle, o tinklelio padalijimas parodytas 8 paveiksle. Didžiausias vieneto dydis yra 50 mm, mažiausias įrenginio dydis yra 10 mm, todėl iš viso yra 185 485 vienetai ir 367 989 mazgai. Bendra poslinkio debesų diagrama pateikta 9 paveiksle, o trys ašiniai poslinkiai X, Y ir Z kryptimis pavaizduoti atitinkamai 10–12 paveiksluose.
Išanalizavus duomenis, debesų diagrama apibendrinta ir palyginta 1 lentelėje. Visos reikšmės yra 0,01 mm atstumu viena nuo kitos. Remdamiesi šiais duomenimis ir ankstesne patirtimi, manome, kad skersinė sija nebus iškraipyta ar deformuota, todėl gamyboje galima naudoti standartinę skersinę siją. Po techninės peržiūros ši konstrukcija buvo patvirtinta gamybai ir sėkmingai išlaikė bandomąjį plieno pjovimą. Visi „S“ bandinių tikslumo bandymai atitiko reikalaujamus standartus.
Jei norite sužinoti daugiau ar paklausti, nedvejodami susisiekiteinfo@anebon.com
Kinijos gamintojas Kinijos didelio tikslumo irtikslios CNC apdirbimo dalys, Anebonas ieško galimybės susitikti su visais draugais tiek namuose, tiek užsienyje, kad bendradarbiautų abipusiai. Anebonas nuoširdžiai tikisi ilgalaikio bendradarbiavimo su jumis abipusės naudos ir bendros plėtros pagrindu.
Paskelbimo laikas: 2024-11-06