Šķērssiju bīdāmais sēdeklis ir būtiska darbgalda sastāvdaļa, ko raksturo sarežģīta struktūra un dažādi veidi. Katrs šķērssijas bīdāmā sēdekļa interfeiss tieši atbilst tā šķērssijas savienojuma punktiem. Tomēr, pārejot no piecu asu universālā slīdņa uz piecu asu lieljaudas griešanas slīdni, vienlaikus notiek izmaiņas šķērssijas slīdņa sēdeklī, šķērssijā un virzošās sliedes pamatnē. Iepriekš, lai apmierinātu tirgus prasības, lielas sastāvdaļas bija jāpārveido, kā rezultātā bija ilgs izpildes laiks, augstas izmaksas un slikta savstarpēja aizvietojamība.
Lai risinātu šo problēmu, ir izstrādāta jauna šķērssijas bīdāmā sēdekļa struktūra, lai saglabātu tādu pašu ārējās saskarnes izmēru kā universālajam interfeisam. Tas ļauj uzstādīt piecu asu lieljaudas griešanas slīdni, neveicot izmaiņas šķērssijā vai citās lielās konstrukcijas daļās, kā arī atbilst stingrības prasībām. Turklāt apstrādes tehnoloģiju uzlabojumi ir uzlabojuši šķērssiju bīdāmo sēdekļu ražošanas precizitāti. Šāda veida struktūras optimizācija kopā ar ar to saistītajām apstrādes metodēm ir ieteicama veicināšanai un pielietošanai nozarē.
1. Ievads
Ir labi zināms, ka jaudas un griezes momenta lielums ietekmē piecu asu galvas uzstādīšanas šķērsgriezuma formu. Siju bīdāmo sēdekli, kas ir aprīkots ar universālu piecu asu slīdni, var savienot ar universālo modulāro siju, izmantojot lineāro sliedi. Tomēr uzstādīšanas šķērsgriezums lieljaudas un liela griezes momenta piecu asu lieljaudas griešanas aizbīdnim ir par vairāk nekā 30% lielāks nekā parastajam universālajam aizbīdnim.
Rezultātā ir nepieciešami uzlabojumi siju bīdāmā sēdekļa dizainā. Galvenais jauninājums šajā pārveidotajā dizainā ir iespēja koplietot vienu un to pašu staru ar universālā piecu asu slīdni. Šī pieeja atvieglo moduļu platformas uzbūvi. Turklāt tas zināmā mērā uzlabo vispārējo stingrību, saīsina ražošanas ciklu, ievērojami samazina ražošanas izmaksas un ļauj labāk pielāgoties tirgus izmaiņām.
Ievads parastā partijas tipa siju bīdāmā sēdekļa konstrukcijā
Parastā piecu asu sistēma galvenokārt sastāv no lieliem komponentiem, piemēram, darbagalda, vadošās sliedes sēdekļa, sijas, siju bīdāmā sēdekļa un piecu asu slīdņa. Šī diskusija ir vērsta uz siju bīdāmā sēdekļa pamatstruktūru, kā parādīts 1. attēlā. Abi siju bīdāmo sēdekļu komplekti ir simetriski un sastāv no augšējām, vidējām un apakšējām atbalsta plāksnēm, kas kopā veido astoņas sastāvdaļas. Šie simetriski siju bīdāmie sēdekļi ir vērsti viens pret otru un saspiež kopā atbalsta plāksnes, kā rezultātā tiek izveidots “mutes” formas siju bīdāmais sēdeklis ar aptverošu konstrukciju (skatiet augšējo skatu 1. attēlā). Galvenajā skatā norādītie izmēri atspoguļo sijas kustības virzienu, savukārt izmēri kreisajā skatā ir būtiski savienojumam ar siju, un tiem ir jāatbilst noteiktām pielaidēm.
No atsevišķa staru bīdāmā sēdekļa viedokļa, lai atvieglotu apstrādi, augšējās un apakšējās sešas slīdņu savienojuma virsmu grupas “I” formas krustojumā ar platu augšdaļu un šauru vidu ir koncentrētas uz vienas apstrādes virsmas. Šis izkārtojums nodrošina dažādu izmēru un ģeometrisko precizitāti, izmantojot smalku apstrādi. Augšējā, vidējā un apakšējā atbalsta plākšņu grupas kalpo tikai kā konstrukcijas atbalsts, padarot tās vienkāršas un praktiskas. Piecu asu slaida šķērsgriezuma izmēri, kas konstruēti ar parasto aptverošo konstrukciju, pašlaik ir 420 mm × 420 mm. Turklāt piecu asu slaida apstrādes un montāžas laikā var rasties kļūdas. Lai veiktu galīgos pielāgojumus, augšējām, vidējām un apakšējām atbalsta plāksnēm ir jāsaglabā spraugas aizvērtā stāvoklī, kuras pēc tam piepilda ar iesmidzināšanu, lai izveidotu rūdītu slēgtas cilpas struktūru. Šie pielāgojumi var radīt kļūdas, jo īpaši aptverošajā šķērssijas bīdāmajā sēdeklī, kā parādīts 1. attēlā. Divi īpašie izmēri 1050 mm un 750 mm ir ļoti svarīgi savienojumam ar šķērssiju.
Saskaņā ar moduļu konstrukcijas principiem šos izmērus nevar mainīt, lai saglabātu savietojamību, kas netieši ierobežo šķērssiju bīdāmā sēdekļa izplešanos un pielāgojamību. Lai gan šī konfigurācija var īslaicīgi apmierināt klientu prasības noteiktos tirgos, tā neatbilst mūsdienu tirgus vajadzībām, kas strauji attīstās.
Inovatīvas struktūras un apstrādes tehnoloģijas priekšrocības
3.1. Ievads novatoriskajā struktūrā
Tirgus lietojumu veicināšana ir devusi cilvēkiem dziļāku izpratni par kosmosa apstrādi. Pieaugošais pieprasījums pēc liela griezes momenta un lielas jaudas konkrētās apstrādes daļās ir izraisījis jaunu tendenci nozarē. Atbildot uz šo pieprasījumu, ir izstrādāts jauns šķērssiju bīdāmais sēdeklis, kas paredzēts lietošanai ar piecu asu galvu un ar lielāku šķērsgriezumu. Šīs konstrukcijas galvenais mērķis ir risināt problēmas, kas saistītas ar smagiem griešanas procesiem, kuriem nepieciešams liels griezes moments un jauda.
Šī jaunā šķērssiju bīdāmā sēdekļa novatoriskā struktūra ir parādīta 2. attēlā. Tas ir iedalīts kategorijās līdzīgi kā universālajam slīdnim un sastāv no diviem simetrisku šķērssiju bīdāmo sēdekļu komplektiem, kā arī diviem augšējo, vidējo un apakšējo atbalsta plākšņu komplektiem, kas visi veido visaptveroša aptverošā tipa struktūra.
Galvenā atšķirība starp jauno dizainu un tradicionālo modeli ir šķērssijas bīdāmā sēdekļa un atbalsta plākšņu orientācija, kas ir pagriezta par 90°, salīdzinot ar parastajiem dizainiem. Tradicionālajos šķērssiju bīdāmajos sēdekļos atbalsta plāksnes galvenokārt pilda atbalsta funkciju. Tomēr jaunajā konstrukcijā ir integrētas slīdņu uzstādīšanas virsmas gan uz šķērssiju bīdāmā sēdekļa augšējās, gan apakšējās atbalsta plāksnes, radot sadalītu struktūru atšķirībā no parastā modeļa. Šis dizains ļauj precīzi noregulēt un regulēt augšējās un apakšējās slīdņa savienojuma virsmas, lai nodrošinātu, ka tās ir vienā plaknē ar slīdņa savienojuma virsmu uz šķērssijas slīdvirsmas.
Galvenā konstrukcija tagad sastāv no diviem simetriskiem šķērssiju bīdāmo sēdekļu komplektiem, un augšējā, vidējā un apakšējā atbalsta plāksnes ir sakārtotas “T” formā, un tām ir platāka augšdaļa un šaurāka apakšdaļa. Izmēri 1160 mm un 1200 mm 2. attēla kreisajā pusē sniedzas šķērssijas kustības virzienā, savukārt galvenie kopējie izmēri 1050 mm un 750 mm atbilst parastā šķērssijas bīdāmā sēdekļa izmēriem.
Šis dizains ļauj jaunajam šķērssijas bīdāmajam sēdeklim pilnībā izmantot to pašu atvērto šķērssiju kā parastajai versijai. Patentētais process, ko izmanto šim jaunajam šķērssijas bīdāmajam sēdeklim, ietver spraugas starp atbalsta plāksni un šķērssijas slīdni aizpildīšanu un sacietēšanu, izmantojot iesmidzināšanu, tādējādi veidojot integrālu aptverošu struktūru, kurā var ievietot 600 mm x 600 mm piecu asu lieljaudas griešanas slīdni. .
Kā norādīts 2. attēla kreisajā skatā, augšējā un apakšējā slīdņa savienojuma virsmas uz šķērssijas aizbīdņa sēdekļa, kas nostiprina piecu asu lieljaudas griešanas slīdni, rada šķeltu struktūru. Iespējamo apstrādes kļūdu dēļ slīdņa pozicionēšanas virsma un citi izmēru un ģeometriskās precizitātes aspekti var neatrasties vienā horizontālā plaknē, kas sarežģī apstrādi. Ņemot to vērā, ir ieviesti atbilstoši procesa uzlabojumi, lai nodrošinātu šīs sadalītās struktūras kvalificētu montāžas precizitāti.
3.2. Kopplanārā slīpēšanas procesa apraksts
Viena sijas bīdāmā sēdekļa pusapstrādi pabeidz precīzā frēzmašīna, atstājot tikai apdares pielaidi. Šeit tas ir jāpaskaidro, un detalizēti ir izskaidrota tikai apdares slīpēšana. Īpašais slīpēšanas process ir aprakstīts šādi.
1) Divi simetriski siju bīdāmie sēdekļi ir pakļauti viengabala atskaites slīpēšanai. Instrumenti ir parādīti 3. attēlā. Apdares virsma, ko dēvē par virsmu A, kalpo kā pozicionēšanas virsma un ir piestiprināta pie vadošās sliedes slīpmašīnas. Atsauces nesošā virsma B un procesa atskaites virsma C ir slīpētas, lai nodrošinātu to izmēru un ģeometriskā precizitāte atbilst rasējumā norādītajām prasībām.
2) Lai risinātu problēmas, kas saistītas ar ne-kopplanāras kļūdas apstrādi iepriekš minētajā struktūrā, mēs esam īpaši izstrādājuši četrus fiksēta atbalsta vienāda augstuma bloku instrumentus un divus apakšējā atbalsta vienāda augstuma bloku instrumentus. Vērtība 300 mm ir ļoti svarīga vienāda augstuma mērījumiem, un tā ir jāapstrādā saskaņā ar zīmējumā norādītajām specifikācijām, lai nodrošinātu vienmērīgu augstumu. Tas ir parādīts 4. attēlā.
3) Divi simetrisku siju bīdāmo sēdekļu komplekti tiek sastiprināti kopā aci pret aci, izmantojot īpašus instrumentus (sk. 5. attēlu). Četri vienāda augstuma fiksētu atbalsta bloku komplekti ir savienoti ar siju bīdāmajiem sēdekļiem caur to montāžas atverēm. Turklāt divi vienāda augstuma apakšējo atbalsta bloku komplekti tiek kalibrēti un fiksēti kopā ar atsauces nesošo virsmu B un procesa atskaites virsmu C. Šī iestatīšana nodrošina, ka abi simetrisko siju bīdāmo sēdekļu komplekti ir novietoti vienādā augstumā attiecībā pret nesošo virsmu B, savukārt procesa atskaites virsmu C izmanto, lai pārbaudītu, vai siju bīdāmie sēdekļi ir pareizi izlīdzināti.
Kad kopplanārā apstrāde ir pabeigta, abu siju bīdāmo sēdekļu komplektu slīdņu savienojuma virsmas būs vienādas. Šī apstrāde notiek vienā piegājienā, lai garantētu to izmēru un ģeometrisko precizitāti.
Pēc tam montāža tiek apgriezta, lai nostiprinātu un novietotu iepriekš apstrādāto virsmu, ļaujot noslīpēt otru slīdņa savienojuma virsmu. Slīpēšanas procesā viss sijas slīdnis, kas nostiprināts ar instrumentiem, tiek noslīpēts vienā piegājienā. Šī pieeja nodrošina, ka katra slīdņa savienojuma virsma sasniedz vēlamos koplanāros raksturlielumus.
Siju bīdāmā sēdekļa statiskās stingruma analīzes datu salīdzinājums un pārbaude
4.1. Plaknes frēzēšanas spēka sadalījums
Metāla griešanā,CNC frēzēšanas virpaspēku plaknes frēzēšanas laikā var iedalīt trīs tangenciālās komponentēs, kas iedarbojas uz instrumentu. Šie komponentu spēki ir būtiski rādītāji, lai novērtētu darbgaldu griešanas stingrību. Šī teorētiskā datu pārbaude atbilst vispārējiem statiskās stingrības testu principiem. Lai analizētu spēkus, kas iedarbojas uz apstrādes instrumentu, mēs izmantojam galīgo elementu analīzes metodi, kas ļauj pārvērst praktiskos testus teorētiskos novērtējumos. Šo pieeju izmanto, lai novērtētu, vai sijas bīdāmā sēdekļa dizains ir piemērots.
4.2 Plaknes smago griešanas parametru saraksts
Frēzes diametrs (d): 50 mm
Zobu skaits (z): 4
Vārpstas ātrums (n): 1000 apgr./min
Padeves ātrums (vc): 1500 mm/min
Frēzēšanas platums (ae): 50 mm
Frēzēšanas atpakaļgriešanas dziļums (ap): 5 mm
Padeve uz apgriezienu (ar): 1,5 mm
Padeve uz vienu zobu (no): 0,38 mm
Tangenciālo frēzēšanas spēku (fz) var aprēķināt, izmantojot formulu:
\[ fz = 9.81 \times 825 \times ap^{1.0} \times af^{0.75} \times ae^{1.1} \times d^{-1.3} \times n^{-0.2} \times z^{ 60^{-0.2}} \]
Tā rezultātā tiek iegūts spēks \( fz = 3963,15 \, N \).
Ņemot vērā simetriskos un asimetriskos frēzēšanas faktorus apstrādes procesā, mums ir šādi spēki:
- FPC (spēks X ass virzienā): \( fpc = 0,9 \times fz = 3566,84 \, N \)
- FCF (spēks Z ass virzienā): \( fcf = 0,8 \times fz = 3170,52 \, N \)
- FP (spēks Y ass virzienā): \( fp = 0,9 \reizes fz = 3566,84 \, N \)
Kur:
- FPC ir spēks X ass virzienā
- FCF ir spēks Z ass virzienā
- FP ir spēks Y ass virzienā
4.3. Galīgo elementu statiskā analīze
Diviem griešanas piecu asu slaidiem ir nepieciešama modulāra konstrukcija, un tiem ir jāsadala viens un tas pats stars ar saderīgu atvēršanas saskarni. Tāpēc siju bīdāmā sēdekļa stingrībai ir izšķiroša nozīme. Kamēr sijas bīdāmais sēdeklis nepiedzīvo pārmērīgu nobīdi, var secināt, ka sija ir universāla. Lai nodrošinātu statiskās stingrības prasības, tiks apkopoti attiecīgie griešanas dati, lai veiktu galīgo elementu salīdzinošo analīzi par sijas slīdošā sēdekļa nobīdi.
Šī analīze vienlaikus veiks galīgo elementu statisko analīzi abiem staru bīdāmo sēdekļu komplektiem. Šis dokuments īpaši koncentrējas uz siju bīdāmā sēdekļa jaunās struktūras detalizētu analīzi, izlaižot oriģinālā bīdāmā sēdekļa analīzes specifiku. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan universālā piecu asu mašīna nevar tikt galā ar smagu griešanu, pieņemšanas testu laikā bieži tiek veiktas fiksēta leņķa smagas griešanas pārbaudes un ātrgaitas griešanas pieņemšana “S” daļām. Griešanas moments un griešanas spēks šajos gadījumos var būt salīdzināms ar tiem, kas tiek veikti smagas griešanas gadījumā.
Pamatojoties uz gadiem ilgo pielietošanas pieredzi un faktiskajiem piegādes apstākļiem, autors uzskata, ka citas universālās piecu asu mašīnas lielas sastāvdaļas pilnībā atbilst prasībām par smagu griešanas izturību. Tāpēc salīdzinošās analīzes veikšana ir gan loģiska, gan rutīna. Sākotnēji katrs komponents tiek vienkāršots, noņemot vai saspiežot vītņotus caurumus, rādiusus, slīpumus un mazus pakāpienus, kas varētu ietekmēt acs dalījumu. Pēc tam tiek pievienotas katras daļas attiecīgās materiāla īpašības, un modelis tiek importēts simulācijā statiskās analīzes veikšanai.
Analīzes parametru iestatījumos tiek saglabāti tikai būtiski dati, piemēram, masa un spēka plecs. Integrētais staru slīdnis ir iekļauts deformācijas analīzē, savukārt citas daļas, piemēram, instruments, piecu asu apstrādes galva un smagas griešanas piecu asu slīdnis, tiek uzskatītas par stingrām. Analīze koncentrējas uz sijas bīdāmā sēdekļa relatīvo nobīdi ārējo spēku ietekmē. Ārējā slodze ietver gravitāciju, un instrumenta uzgalim vienlaikus tiek pielikts trīsdimensiju spēks. Rīka gals ir iepriekš jādefinē kā spēka slodzes virsma, lai apstrādes laikā atkārtotu instrumenta garumu, vienlaikus nodrošinot, ka slīdnis ir novietots apstrādes ass galā, lai nodrošinātu maksimālu sviru, precīzi imitējot faktiskos apstrādes apstākļus.
Thealumīnija sastāvdaļas ir savstarpēji savienoti, izmantojot “globālā kontakta (-savienojuma-)” metodi, un robežnosacījumi tiek noteikti, izmantojot līniju dalīšanu. Sijas savienojuma laukums ir parādīts 7. attēlā, bet režģa dalījums parādīts 8. attēlā. Maksimālais vienības izmērs ir 50 mm, minimālais vienības izmērs ir 10 mm, kā rezultātā kopā ir 185 485 vienības un 367 989 mezgli. Kopējā nobīdes mākoņu diagramma ir parādīta 9. attēlā, savukārt trīs aksiālās nobīdes X, Y un Z virzienā ir attēlotas attiecīgi 10. līdz 12. attēlā.
Diviem griešanas piecu asu slaidiem ir nepieciešama modulāra konstrukcija, un tiem ir jāsadala viens un tas pats stars ar saderīgu atvēršanas saskarni. Tāpēc siju bīdāmā sēdekļa stingrībai ir izšķiroša nozīme. Kamēr sijas bīdāmais sēdeklis nepiedzīvo pārmērīgu nobīdi, var secināt, ka sija ir universāla. Lai nodrošinātu statiskās stingrības prasības, tiks apkopoti attiecīgie griešanas dati, lai veiktu galīgo elementu salīdzinošo analīzi par sijas slīdošā sēdekļa nobīdi.
Šī analīze vienlaikus veiks galīgo elementu statisko analīzi abiem staru bīdāmo sēdekļu komplektiem. Šis dokuments īpaši koncentrējas uz siju bīdāmā sēdekļa jaunās struktūras detalizētu analīzi, izlaižot oriģinālā bīdāmā sēdekļa analīzes specifiku. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan universālā piecu asu mašīna nevar tikt galā ar smagu griešanu, pieņemšanas testu laikā bieži tiek veiktas fiksēta leņķa smagas griešanas pārbaudes un ātrgaitas griešanas pieņemšana “S” daļām. Griešanas moments un griešanas spēks šajos gadījumos var būt salīdzināms ar tiem, kas tiek veikti smagas griešanas gadījumā.
Pamatojoties uz gadiem ilgo pielietošanas pieredzi un faktiskajiem piegādes apstākļiem, autors uzskata, ka citas universālās piecu asu mašīnas lielas sastāvdaļas pilnībā atbilst prasībām par smagu griešanas izturību. Tāpēc salīdzinošās analīzes veikšana ir gan loģiska, gan rutīna. Sākotnēji katrs komponents tiek vienkāršots, noņemot vai saspiežot vītņotus caurumus, rādiusus, slīpumus un mazus pakāpienus, kas varētu ietekmēt acs dalījumu. Pēc tam tiek pievienotas katras daļas attiecīgās materiāla īpašības, un modelis tiek importēts simulācijā statiskās analīzes veikšanai.
Analīzes parametru iestatījumos tiek saglabāti tikai būtiski dati, piemēram, masa un spēka plecs. Integrētais staru slīdnis ir iekļauts deformācijas analīzē, savukārt citas daļas, piemēram, instruments, piecu asu apstrādes galva un smagas griešanas piecu asu slīdnis, tiek uzskatītas par stingrām. Analīze koncentrējas uz sijas bīdāmā sēdekļa relatīvo nobīdi ārējo spēku ietekmē. Ārējā slodze ietver gravitāciju, un instrumenta uzgalim vienlaikus tiek pielikts trīsdimensiju spēks. Rīka gals ir iepriekš jādefinē kā spēka slodzes virsma, lai apstrādes laikā atkārtotu instrumenta garumu, vienlaikus nodrošinot, ka slīdnis ir novietots apstrādes ass galā, lai nodrošinātu maksimālu sviru, precīzi imitējot faktiskos apstrādes apstākļus.
Theprecīzi virpotas detaļasir savstarpēji savienoti, izmantojot “globālā kontakta (-savienojuma)” metodi, un robežnosacījumi tiek noteikti, sadalot līniju. Sijas savienojuma laukums ir parādīts 7. attēlā, bet režģa dalījums parādīts 8. attēlā. Maksimālais vienības izmērs ir 50 mm, minimālais vienības izmērs ir 10 mm, kā rezultātā kopā ir 185 485 vienības un 367 989 mezgli. Kopējā nobīdes mākoņu diagramma ir parādīta 9. attēlā, savukārt trīs aksiālās nobīdes X, Y un Z virzienā ir attēlotas attiecīgi 10. līdz 12. attēlā.
Pēc datu analīzes mākoņa diagramma ir apkopota un salīdzināta 1. tabulā. Visas vērtības atrodas 0,01 mm robežās viena no otras. Pamatojoties uz šiem datiem un iepriekšējo pieredzi, mēs uzskatām, ka šķērssijai nebūs deformācijas vai deformācijas, kas ļauj ražošanā izmantot standarta šķērssiju. Pēc tehniskās apskates šī konstrukcija tika apstiprināta ražošanai un veiksmīgi izturēja tērauda pārbaudes griešanu. Visi “S” testa detaļu precizitātes testi atbilda noteiktajiem standartiem.
Ja vēlaties uzzināt vairāk vai uzzināt, lūdzu, sazinieties ar mumsinfo@anebon.com
Ķīna Ķīnas augstas precizitātes unprecīzas CNC apstrādes detaļas, Anebon meklē iespēju satikt visus draugus gan mājās, gan ārvalstīs, lai abpusēji izdevīga sadarbība. Anebon patiesi cer uz ilgtermiņa sadarbību ar jums visiem, pamatojoties uz savstarpēju labumu un kopīgu attīstību.
Izlikšanas laiks: Nov-06-2024