Zgodnie z definicją zawartą w GB/T 12204-2010, skrzynka wrzeciona to element w kształcie pudełka, w którym mieści się wrzeciono. Skrzynia wrzeciona jest ważnym elementem obrabiarki. Służy do rozmieszczenia wrzeciona roboczego obrabiarki, jego części przekładniowych i odpowiednich mechanizmów dodatkowych. Skrzynia wrzeciona jest złożonym elementem przekładni, obejmującym zespół wrzeciona, mechanizm nawrotny, mechanizm przekładniowy, urządzenie hamujące, mechanizm operacyjny i urządzenie smarujące. Jego główną funkcją jest podtrzymywanie wrzeciona i obracanie go w celu realizacji funkcji uruchamiania, hamowania, zmiany prędkości i cofania wrzeciona.
(Ten artykuł został wybrany z rozdziału 2, sekcji 3 „Przewodnika wyboru centrum obróbczego” Skrzynia wrzeciona centrum obróbczego)
Element wrzeciona centrum obróbkowego składa się z elementów mocy wrzeciona, przekładni i wrzeciona. Jest to jeden z ważnych elementów wykonawczych ruchu formującego centrum obróbczego. Dlatego od wrzeciona centrum obróbkowego wymaga się dużej dokładności działania, długotrwałego zachowania dokładności i długotrwałej pracy. stabilność dokładności.
Centra obróbcze są zwykle używane jako precyzyjne obrabiarki, a dokładność obrotu elementów wrzeciona determinuje dokładność obróbki obrabiarki. Generalnie istnieją dwie metody oceny dokładności działania obrabiarek: kontrola statyczna i kontrola dynamiczna. Kontrola statyczna odnosi się do badania bicia każdej powierzchni pozycjonującej i powierzchni roboczej elementu wrzeciona, gdy wrzeciono obraca się z małą prędkością lub ręcznie. Kontrola dynamiczna wymaga użycia określonych przyrządów do sprawdzenia dokładności obrotu wrzeciona przy użyciu bezkontaktowych metod detekcji przy znamionowej prędkości wrzeciona obrabiarki. Ponieważ centra obróbkowe mają zwykle funkcję automatycznej wymiany narzędzi, a narzędzia są dokręcane za pomocą mechanizmu napinającego zainstalowanego wewnątrz wrzeciona centrum obróbkowego za pośrednictwem specjalnego uchwytu narzędziowego, dokładność obrotu wrzeciona musi uwzględniać błąd spowodowany błędem obróbki powierzchnia pozycjonowania uchwytu narzędziowego.
1. Wymagania, jakie powinien spełniać główny system przesyłowy
Centrum obróbcze to obrabiarka CNC o dużej wszechstronności, szerokim zakresie zastosowań i wysokiej wydajności przetwarzania. Dlatego jego główny układ przeniesienia napędu musi spełniać cztery wymagania: po pierwsze, ma szeroki zakres prędkości; po drugie, ma nie tylko wystarczającą moc i moment obrotowy, ale także może spełnić wymagania dotyczące utrzymania stałej mocy w warunkach dużych prędkości (powyżej obliczonej prędkości) i utrzymania stałego momentu obrotowego w warunkach niskich prędkości (poniżej obliczonej prędkości); po trzecie, elementy skrzyni wrzeciona powinny mieć wystarczającą wytrzymałość, sztywność i odporność na wibracje; po czwarte, działanie Płynny i niski poziom hałasu.
2. Typowa konstrukcja skrzynki wrzecionowej i wrzeciona elektrycznego
1. Typowa konstrukcja skrzynki wrzeciona
(1) Jednostopniowa skrzynia wrzeciona napędu paska wielorowkowego. Moc silnika głównego wrzeciona wynosi poniżej 7,5 kW. Często stosuje się przekładnię pierwszego stopnia z paskiem wielorowkowym (kompozytowym paskiem klinowym). Silnik główny przechodzi przez parę kół pasowych paska wielorowkowego i pasek wielorowkowy. Pasek jest połączony z wałem głównym, a w celu zwiększenia momentu obrotowego zastosowano metodę redukcji prędkości.
(2)) Skrzynia wrzeciona przekładni zębatej zazwyczaj wykorzystuje grupę rozszerzającą pierwszego stopnia w celu zwiększenia zakresu prędkości i poprawy momentu obrotowego przy niskiej prędkości. Ponieważ są tylko dwa biegi, wysoki i niski, mechanizm przekładni jest stosunkowo prosty.
(3) Skrzynia wrzecionowa sprzężona bezpośrednio Skrzynia wrzecionowa sprzężona bezpośrednio odnosi się do skrzynki wrzecionowej, w której silnik wrzeciona i wrzeciono są bezpośrednio połączone. Istnieją dwie metody bezpośredniego połączenia skrzyń wrzecionowych ze sprzężeniem bezpośrednim: jedna polega na tym, że silnik główny jest połączony z wrzecionem poprzez sprzęgło; po drugie, silnik główny jest wykonany w skrzynce wrzeciona, wirnik jest zaprojektowany jako wrzeciono, a stojan jest zainstalowany w skrzynce wrzeciona wewnątrz.
2. Wrzeciono elektryczne
Wrzeciono obrabiarki odnosi się do osi obrabiarki, która napędza przedmiot obrabiany lub narzędzie w celu obrotu. Zwykle składa się z wrzeciona, łożysk i części przekładni (koła zębate lub koła pasowe). Wraz z szybkim rozwojem i udoskonalaniem technologii przekładni elektrycznych, struktura mechaniczna głównego układu przekładniowego szybkich obrabiarek CNC została znacznie uproszczona, a przekładnia koła pasowego i przekładnia zębata zostały wyeliminowane. Wrzeciono obrabiarki napędzane jest bezpośrednio przez wbudowany silnik. Ta konstrukcja przekładni, w której silnik wrzeciona i wrzeciono obrabiarki są „połączone w jeden”, nazywa się „wrzecionem elektrycznym”. Uniezależnia to elementy wrzeciona od układu przeniesienia napędu i ogólnej konstrukcji obrabiarki.
Wrzeciono elektryczne ma nie tylko zalety zwartej konstrukcji, lekkości, małej bezwładności, niskiego poziomu hałasu i szybkiej reakcji, ale ma także dużą prędkość obrotową i dużą moc, co może uprościć konstrukcję obrabiarek i ułatwić pozycjonowanie wrzeciona. Jest to idealna konstrukcja w jednostkach wrzecionowych o dużej prędkości. Elektryczne łożysko wrzeciona wykorzystuje technologię łożysk o dużej prędkości, jest odporne na zużycie i ciepło oraz ma żywotność kilkakrotnie dłuższą niż tradycyjne łożyska. Rysunek 2-26 przedstawia rzeczywiste wrzeciono elektryczne.
zdjęcie
Rysunek 2-26 Rzeczywiste wrzeciono elektryczne
Tabela 2-2 pokazuje parametry wrzeciona elektrycznego danej marki centrum obróbczego. Jak widać z tabeli, w zależności od obrabianych materiałów i procesów, ten sam model centrum obróbczego może wykorzystywać wrzeciona elektryczne o różnych prędkościach i momentach obrotowych. Pojawienie się dwuwrzecionowych, a nawet wieloosiowych centrów obróbczych jeszcze bardziej poprawiło wydajność przetwarzania w centrach obróbczych.
Tabela 2-2 Parametry wrzeciona elektrycznego danej marki centrum obróbczego
zdjęcie
Wrzeciona z napędem silnikowym często wymagają do działania różnych mediów. Na przykład należy wprowadzić sprężone powietrze, aby zapewnić szczelność wrzeciona, wodę chłodzącą, aby schłodzić wnętrze wrzeciona, oraz olej hydrauliczny, aby uzyskać zaciśnięcie uchwytu narzędzia. Dlatego kluczowy element złącza obrotowego musi przepuszczać medium na tylnym końcu obracającego się wrzeciona. Rysunek 2-27 przedstawia rzeczywiste złącze obrotowe.
zdjęcie
Rysunek 2-27 Rzeczywisty przegub obrotowy
Zasada działania złącza obrotowego jest pokazana na rysunku 2-28. Medium przechodzi przez stałe rurociągi P1 i P2 do elementu 2 złącza obrotowego. Element 2 pozostaje nieruchomy, a element 1 może obracać się wraz z wałem głównym. Można zrealizować oba komponenty 1 i 2. Przepływ medium może zapewnić dobre uszczelnienie. Ten rodzaj złącza obrotowego jest szeroko stosowany w różnych typach wrzecion. Warto zaznaczyć, że w wyniku bicia na tylnym końcu wrzeciona, część ta po pewnym czasie użytkowania ulegnie uszkodzeniu. Jeśli samo wrzeciono ma duże bicie, przyspieszy to uszkodzenie złącza obrotowego.
