Клизно седиште попречне греде је кључна компонента алатне машине, коју карактерише сложена структура и различити типови. Сваки интерфејс клизног седишта попречне греде директно одговара својим тачкама повезивања попречне греде. Међутим, при преласку са универзалног клизача са пет оса на клизач за сечење са пет оса за тешке услове, промене се дешавају истовремено у седишту клизача попречне греде, попречној греди и бази шине водилице. Раније, да би се задовољиле захтеве тржишта, велике компоненте су морале бити редизајниране, што је резултирало дугим роковима испоруке, високим трошковима и лошом заменљивошћу.
Да би се решио овај проблем, дизајнирана је нова структура клизног седишта са попречном гредом да задржи исту величину спољашњег интерфејса као универзални интерфејс. Ово омогућава уградњу клизача за сечење са пет оса за тешке услове рада без потребе за изменама на попречној греди или другим великим структурним компонентама, док истовремено задовољава захтеве за крутост. Поред тога, побољшања у технологији обраде побољшала су тачност производње клизног седишта са попречном гредом. Овај тип структуралне оптимизације, заједно са припадајућим методама обраде, препоручује се за промоцију и примену у индустрији.
1. Увод
Познато је да величина снаге и обртног момента утиче на облик уградног попречног пресека петоосне главе. Седиште клизача за греду, које је опремљено универзалним петоосним клизачем, може се повезати са универзалном модуларном гредом преко линеарне шине. Међутим, попречни пресек уградње за клизач за сечење са пет осовина велике снаге и великог обртног момента за тешке услове рада је преко 30% већи од уобичајеног универзалног клизача.
Као резултат тога, потребна су побољшања у дизајну клизног седишта. Кључна иновација у овом редизајниру је могућност дељења исте греде са седиштем клизача за греду универзалног клизача са пет оса. Овај приступ олакшава изградњу модуларне платформе. Поред тога, донекле повећава укупну ригидност, скраћује производни циклус, значајно смањује трошкове производње и омогућава боље прилагођавање променама на тржишту.
Увод у структуру конвенционалног серијског клизног седишта
Конвенционални петоосни систем се првенствено састоји од великих компоненти као што су радни сто, седиште шине водилице, греда, седиште клизача и клизач са пет оса. Ова дискусија се фокусира на основну структуру клизног седишта за греду, као што је илустровано на слици 1. Два сета клизних седишта за греду су симетрична и састоје се од горње, средње и доње потпорне плоче, што чини укупно осам компоненти. Ова симетрична клизна седишта за греду окренута су једно према другом и спајају потпорне плоче, што резултира клизним седиштем за греду у облику „уста“ са структуром која обухвата (погледајте поглед одозго на слици 1). Димензије назначене на главном приказу представљају правац кретања греде, док су димензије у левом погледу критичне за везу са гредом и морају се придржавати специфичних толеранција.
Са становишта појединачног клизног седишта за греду, да би се олакшала обрада, горњих и доњих шест група површина за повезивање клизача на споју у облику „И“ – са широким врхом и уском средином – концентрисане су на једну површину за обраду. Овакав распоред осигурава да се фином обрадом могу постићи различите димензионалне и геометријске тачности. Горње, средње и доње групе носећих плоча служе само као структурални ослонац, чинећи их једноставним и практичним. Димензије попречног пресека петоосног клизача, пројектованог са конвенционалном омотачком структуром, тренутно су 420 мм × 420 мм. Поред тога, грешке могу настати током обраде и монтаже клизача са пет оса. Да би се прилагодила коначна подешавања, горња, средња и доња потпорна плоча морају да одржавају празнине у затвореном положају, које се накнадно попуњавају бризгањем да би се створила очврсла структура затворене петље. Ова подешавања могу да доведу до грешака, посебно у клизном седишту попречне греде, као што је илустровано на слици 1. Две специфичне димензије од 1050 мм и 750 мм су кључне за повезивање са попречном гредом.
Према принципима модуларног дизајна, ове димензије се не могу мењати како би се одржала компатибилност, што индиректно ограничава проширење и прилагодљивост клизног седишта попречне греде. Иако ова конфигурација може привремено да задовољи захтеве купаца на одређеним тржиштима, она није у складу са данашњим потребама тржишта које се брзо развија.
Предности иновативне структуре и технологије обраде
3.1 Увод у иновативну структуру
Промоција тржишних апликација омогућила је људима дубље разумевање обраде у ваздухопловству. Растућа потражња за високим обртним моментом и великом снагом у специфичним деловима за обраду покренула је нови тренд у индустрији. Као одговор на овај захтев, развијено је ново клизно седиште са попречном гредом, дизајнирано за употребу са петоосном главом и са већим попречним пресеком. Примарни циљ овог дизајна је да одговори на изазове повезане са тешким процесима сечења који захтевају велики обртни момент и снагу.
Иновативна структура овог новог клизног седишта са попречном гредом је илустрована на слици 2. Категоризовано је слично као универзални клизач и састоји се од два сета симетричних клизних седишта са попречним гредама, заједно са два сета горњих, средњих и доњих потпорних плоча, од којих сви чине свеобухватна структура типа обухвата.
Кључна разлика између новог дизајна и традиционалног модела лежи у оријентацији клизног седишта попречне греде и потпорних плоча, које су ротиране за 90° у поређењу са конвенционалним дизајном. У традиционалним клизним седиштима са попречним гредама, потпорне плоче углавном служе као потпорна функција. Међутим, нова структура интегрише површине за уградњу клизача и на горњу и на доњу потпорну плочу клизног седишта попречне греде, стварајући подељену структуру за разлику од конвенционалног модела. Овај дизајн омогућава фино подешавање и подешавање горњих и доњих спојних површина клизача како би се осигурало да су копланарне са површином за повезивање клизача на клизном седишту попречне греде.
Главна структура је сада састављена од два сета симетричних клизних седишта са попречним гредама, са горњим, средњим и доњим потпорним плочама распоређеним у облику слова „Т“, са ширим врхом и ужим доњем. Димензије од 1160 мм и 1200 мм на левој страни слике 2 протежу се у правцу кретања попречне греде, док кључне заједничке димензије од 1050 мм и 750 мм остају у складу са онима код конвенционалног клизног седишта попречне греде.
Овај дизајн омогућава новом клизном седишту са попречном гредом да у потпуности дели исту отворену попречну греду као и конвенционална верзија. Патентирани процес који се користи за ово ново клизно седиште са попречном гредом укључује попуњавање и очвршћавање јаза између потпорне плоче и седишта попречне греде помоћу бризгања, чиме се формира интегрална структура која обухвата клизач за сечење са пет оса од 600 мм к 600 мм за тешке услове рада. .
Као што је приказано на левом приказу на слици 2, горња и доња спојна површина клизача на седишту клизача попречне греде која обезбеђује петоосни клизач за сечење за тешке услове рада стварају подељену структуру. Због потенцијалних грешака у обради, површина за позиционирање клизача и други аспекти димензионалне и геометријске тачности можда неће лежати у истој хоризонталној равни, што отежава обраду. У светлу овога, примењена су одговарајућа побољшања процеса како би се обезбедила квалификована тачност монтаже за ову подељену структуру.
3.2 Опис процеса копланарног млевења
Полу-завршну обраду клизног седишта са једном гредом завршава прецизна глодалица, остављајући само завршну обраду. Овде је потребно објаснити, а детаљно је објашњено само завршно брушење. Специфичан процес млевења је описан на следећи начин.
1) Два симетрична клизна седишта за греду подлежу једноделном референтном брушењу. Алат је илустрован на слици 3. Завршна површина, која се назива површина А, служи као површина за позиционирање и причвршћена је на брусилицу за шину водилице. Референтна носећа површина Б и референтна површина процеса Ц су брушене како би се осигурало да њихова димензионална и геометријска тачност испуњава захтеве наведене на цртежу.
2) Да бисмо одговорили на изазов обраде некопланарне грешке у горе поменутој структури, посебно смо дизајнирали четири алата за блокове једнаке висине фиксне подршке и два алата за блокове једнаке висине за доњу подршку. Вредност од 300 мм је кључна за једнака мерења висине и мора се обрадити у складу са спецификацијама датим на цртежу да би се обезбедила уједначена висина. Ово је илустровано на слици 4.
3) Два сета клизних седишта симетричне греде су причвршћена лицем у лице помоћу специјалног алата (погледајте слику 5). Четири сета фиксних потпорних блокова једнаке висине повезана су са клизним седиштима греда кроз њихове рупе за монтажу. Поред тога, два сета доњих потпорних блокова једнаке висине су калибрисана и фиксирана у вези са референтном носећом површином Б и референтном површином процеса Ц. Ово подешавање обезбеђује да оба сета симетричних клизних седишта греде буду постављена на истој висини у односу на носећа површина Б, док се референтна површина процеса Ц користи за проверу да ли су седишта клизника греде правилно поравната.
Након што се заврши копланарна обрада, површине за повезивање клизача оба сета клизних седишта греда биће копланарне. Ова обрада се дешава у једном пролазу како би се гарантовала њихова димензионална и геометријска тачност.
Затим се склоп окреће да би стегао и позиционирао претходно обрађену површину, омогућавајући брушење друге површине за повезивање клизача. Током процеса брушења, читаво седиште клизача, осигурано алатом, се меље у једном пролазу. Овај приступ обезбеђује да свака површина за повезивање клизача постигне жељене карактеристике компланарног карактера.
Поређење и верификација података анализе статичке крутости клизног лежишта греде
4.1 Подела силе глодања у равни
У резању метала,ЦНЦ струг за глодањесила при равном глодању може се поделити на три тангенцијалне компоненте које делују на алат. Ове компоненте силе су кључни индикатори за процену крутости резања алатних машина. Ова теоријска провера података је у складу са општим принципима испитивања статичке крутости. За анализу сила које делују на алат за обраду користимо метод анализе коначних елемената, који нам омогућава да трансформишемо практичне тестове у теоријске процене. Овај приступ се користи за процену да ли је дизајн клизног седишта за греду одговарајући.
4.2 Листа параметара сечења за раван тешко
Пречник резача (д): 50 мм
Број зубаца (з): 4
Брзина вретена (н): 1000 о/мин
Брзина повлачења (вц): 1500 мм/мин
Ширина глодања (ае): 50 мм
Дубина сечења назад (ап): 5 мм
Помак по обртају (ар): 1,5 мм
Количина хране по зубу (од): 0,38 мм
Тангенцијална сила глодања (фз) може се израчунати помоћу формуле:
\[ фз = 9,81 \ пута 825 \ пута ап^{1,0} \ пута аф^{0,75} \ пута ае^{1,1} \ пута д^{-1,3} \ пута н^{-0,2} \ пута з^{ 60^{-0,2}} \]
Ово резултира силом од \( фз = 3963,15 \, Н \).
Узимајући у обзир симетричне и асиметричне факторе глодања током процеса обраде, имамо следеће силе:
- ФПЦ (сила у правцу Кс-осе): \( фпц = 0,9 \ пута фз = 3566,84 \, Н \)
- ФЦФ (сила у правцу осе З): \( фцф = 0,8 \ пута фз = 3170,52 \, Н \)
- ФП (сила у правцу И-осе): \( фп = 0,9 \ пута фз = 3566,84 \, Н \)
где:
- ФПЦ је сила у правцу Кс-осе
- ФЦФ је сила у правцу З-осе
- ФП је сила у правцу И-осе
4.3 Статичка анализа коначних елемената
Два клизача са пет оса за сечење захтевају модуларну конструкцију и морају да деле исту греду са компатибилним интерфејсом за отварање. Стога је крутост клизног седишта за греду кључна. Све док се клизач за греду не помера прекомерно, може се закључити да је греда универзална. Да би се обезбедили захтеви за статичку крутост, релевантни подаци о сечењу ће бити прикупљени да би се извршила компаративна анализа коначних елемената о померању клизног лежишта греде.
Ова анализа ће истовремено спровести статичку анализу коначних елемената на оба склопа клизног седишта греде. Овај документ се посебно фокусира на детаљну анализу нове структуре клизног седишта са гредом, изостављајући специфичности оригиналне анализе клизног седишта. Важно је напоменути да иако универзална машина са пет оса не може да издржи тешко сечење, инспекције тешког сечења под фиксним углом и прихватање сечења великом брзином за „С“ делове често се спроводе током тестова прихватања. Момент резања и сила резања у овим случајевима могу бити упоредиви са онима код тешког сечења.
На основу вишегодишњег искуства у примени и стварних услова испоруке, ауторово је уверење да друге велике компоненте универзалне петоосне машине у потпуности испуњавају захтеве за отпорност на тешко сечење. Стога је спровођење упоредне анализе и логично и рутинско. У почетку, свака компонента је поједностављена уклањањем или компресијом рупа са навојем, радијусима, ивицама и малим корацима који могу утицати на поделу мреже. Релевантна својства материјала сваког дела се затим додају, а модел се увози у симулацију за статичку анализу.
У подешавањима параметара за анализу, задржавају се само битни подаци као што су маса и крак силе. Интегрално седиште клизача је укључено у анализу деформације, док се остали делови као што су алат, петоосна глава за обраду и клизач са пет оса за тешко сечење сматрају крутим. Анализа се фокусира на релативно померање клизног седишта греде под спољним силама. Спољно оптерећење укључује гравитацију, а тродимензионална сила се истовремено примењује на опис алата. Објашњење алата мора бити унапред дефинисано као површина за оптерећење силе да би се поновила дужина алата током обраде, док се осигурава да је клизач позициониран на крају осе обраде за максималну полугу, блиско симулирајући стварне услове обраде.
Тхеалуминијумска компонентас су међусобно повезани методом „глобалног контакта (-јоинт-)“, а гранични услови се успостављају поделом линија. Подручје повезивања снопа је илустровано на слици 7, са поделом мреже приказаном на слици 8. Максимална величина јединице је 50 мм, минимална величина јединице је 10 мм, што резултира укупно 185.485 јединица и 367.989 чворова. Дијаграм облака укупног померања приказан је на слици 9, док су три аксијална померања у правцу Кс, И и З приказана на сликама 10 до 12, респективно.
Два клизача са пет оса за сечење захтевају модуларну конструкцију и морају да деле исту греду са компатибилним интерфејсом за отварање. Стога је крутост клизног седишта за греду кључна. Све док се клизач за греду не помера прекомерно, може се закључити да је греда универзална. Да би се обезбедили захтеви за статичку крутост, релевантни подаци о сечењу ће бити прикупљени да би се извршила компаративна анализа коначних елемената о померању клизног лежишта греде.
Ова анализа ће истовремено спровести статичку анализу коначних елемената на оба склопа клизног седишта греде. Овај документ се посебно фокусира на детаљну анализу нове структуре клизног седишта са гредом, изостављајући специфичности оригиналне анализе клизног седишта. Важно је напоменути да иако универзална машина са пет оса не може да издржи тешко сечење, инспекције тешког сечења под фиксним углом и прихватање сечења великом брзином за „С“ делове често се спроводе током тестова прихватања. Момент резања и сила резања у овим случајевима могу бити упоредиви са онима код тешког сечења.
На основу вишегодишњег искуства у примени и стварних услова испоруке, ауторово је уверење да друге велике компоненте универзалне петоосне машине у потпуности испуњавају захтеве за отпорност на тешко сечење. Стога је спровођење упоредне анализе и логично и рутинско. У почетку, свака компонента је поједностављена уклањањем или компресијом рупа са навојем, радијусима, ивицама и малим корацима који могу утицати на поделу мреже. Релевантна својства материјала сваког дела се затим додају, а модел се увози у симулацију за статичку анализу.
У подешавањима параметара за анализу, задржавају се само битни подаци као што су маса и крак силе. Интегрално седиште клизача је укључено у анализу деформације, док се остали делови као што су алат, петоосна глава за обраду и клизач са пет оса за тешко сечење сматрају крутим. Анализа се фокусира на релативно померање клизног седишта греде под спољним силама. Спољно оптерећење укључује гравитацију, а тродимензионална сила се истовремено примењује на опис алата. Објашњење алата мора бити унапред дефинисано као површина за оптерећење силе да би се поновила дужина алата током обраде, док се осигурава да је клизач позициониран на крају осе обраде за максималну полугу, блиско симулирајући стварне услове обраде.
Тхепрецизно токоване компонентесу међусобно повезани методом „глобалног контакта (-јоинт-)“, а гранични услови се успостављају поделом линија. Подручје повезивања снопа је илустровано на слици 7, са поделом мреже приказаном на слици 8. Максимална величина јединице је 50 мм, минимална величина јединице је 10 мм, што резултира укупно 185.485 јединица и 367.989 чворова. Дијаграм облака укупног померања приказан је на слици 9, док су три аксијална померања у правцу Кс, И и З приказана на сликама 10 до 12, респективно.
Након анализе података, графикон облака је сажет и упоређен у табели 1. Све вредности су унутар 0,01 мм једна од друге. На основу ових података и претходног искуства, верујемо да попречна греда неће доживети изобличење или деформацију, што омогућава употребу стандардне попречне греде у производњи. Након техничког прегледа, ова конструкција је одобрена за производњу и успешно је прошла тест сечења челика. Сви тестови прецизности "С" тестних комада су испунили тражене стандарде.
Ако желите да сазнате више или да се распитате, слободно контактирајтеinfo@anebon.com
Кина Произвођач Кине високе прецизности ипрецизне ЦНЦ делове за обраду, Анебон тражи прилику да упозна све пријатеље из земље и иностранства ради сарадње на коју сви добијају. Анебон се искрено нада дугорочној сарадњи са свима вама на основу обостране користи и заједничког развоја.
Време поста: 06.11.2024