آلة قص

اعتبارات التصميم لآلة قص الزاوية اليمنى بأربع نقاط

اعتبارات التصميم لآلة قص الزاوية اليمنى بأربع نقاط

هيكل النقل الرئيسي لقص الزاوية اليمنى CNC آلة يتضمن بشكل أساسي أربعة أنواع: النوع الهيدروليكي ، نوع القابض ، نوع رأس الكرة المؤازرة بنقطة واحدة ، ونوع محرك المؤازرة بأربع نقاط. يحتاج الهيكل الهيدروليكي إلى أن يكون مجهزًا بنظام تبريد بالزيت الهيدروليكي. سيؤدي تسرب الزيت الهيدروليكي ومعالجة نفايات الزيوت إلى تلوث بيئي معين. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل مضخة الزيت في المحطة الهيدروليكية بشكل مستمر ، مما يؤدي إلى فقدان الكثير من الطاقة الحرارية. آلة القص لا تقطع. كما أنها تستهلك الكهرباء في بعض الأحيان ، مما يؤدي إلى استهلاك الكثير من الطاقة. محرك الهيكل من نوع القابض دائمًا في حالة عمل ، واستهلاك الطاقة مرتفع. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تعديل شوط القطع لآلة القص في الموقع. طريقة الضبط عبارة عن تعديل ميكانيكي ، وسرعة الضبط بطيئة ، والدقة ليست سهلة الضمان.

هيكل ناقل الحركة الرئيسي المشترك

يشتمل هيكل النقل الرئيسي لآلة القص ذات الزاوية اليمنى CNC بشكل أساسي على أربعة أنواع: النوع الهيدروليكي ، ونوع القابض ، ونوع رأس الكرة المؤازر أحادي النقطة ، ونوع محرك المؤازرة بأربع نقاط. يحتاج الهيكل الهيدروليكي إلى أن يكون مجهزًا بنظام تبريد بالزيت الهيدروليكي. سيؤدي تسرب الزيت الهيدروليكي ومعالجة نفايات الزيوت إلى تلوث بيئي معين. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل مضخة الزيت في المحطة الهيدروليكية بشكل مستمر ، مما يؤدي إلى فقدان الكثير من الطاقة الحرارية. آلة القص لا تقطع كما أنها تستهلك الكهرباء في بعض الأحيان مما ينتج عنه الكثير من استهلاك الطاقة. محرك الهيكل من نوع القابض دائمًا في حالة عمل ، واستهلاك الطاقة مرتفع. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تعديل شوط القطع لآلة القص في الموقع. طريقة الضبط عبارة عن تعديل ميكانيكي ، وسرعة الضبط بطيئة ، والدقة ليست سهلة الضمان.

يقوم المحرك المؤازر برأس الكرة المؤازرة بنقطة واحدة بتحريك اللولب الكروي لقيادة عمود الأداة العلوي مباشرة لتحقيق قص مادة الصفيحة. هذا الهيكل مضغوط نسبيًا ، ويلغي الحاجة إلى روابط نقل وسيطة ، ويمكنه إكمال أعمال قطع أكثر كفاءة وموفرة للطاقة. ومع ذلك ، فإن حامل الأداة سوف يولد قوى جانبية كبيرة في اتجاهين أثناء القص ، كما أن حامل الأداة معرض لخطر الانقلاب. لا يمكن لبنية رأس الكرة أحادية النقطة التغلب على هذا العيب. يتم إنشاء جميع القوى الجانبية بواسطة حامل الأداة. تحمل سكة التوجيه المستقيمة الخلفية ، عندما تقطع دعامة الأداة صفائح ذات سماكة مختلفة أو قوة مختلفة ، سيتم إنشاء قوى جانبية مختلفة ، وسوف تتشوه سكة التوجيه أيضًا بدرجات مختلفة ، مما سيؤثر على دقة القطع في كلا الاتجاهين. من أجل تجنب القوة الجانبية المفرطة ، سيكون الحد الأقصى لطول القطع لأداة الماكينة مع هذا الهيكل محدودًا.

يتم تشغيل الهيكل الذي يحركه مؤازر من أربع نقاط بواسطة محركات مؤازرة مزدوجة من أربع نقاط. تتميز بخصائص السكتة الدماغية القابلة للتعديل والحمل غير اللامركزي وتوفير الطاقة. بالمقارنة مع هياكل النقل الرئيسية الأخرى ، فهي تتمتع بمزايا واضحة. تستخدم هذه المقالة طريقة النقل الرئيسية للمقصات ذات الزاوية اليمنى ككائن بحث ، وتحلل وتشرح الاحتياطات في عملية التصميم.

تكوين الهيكل والمبدأ

تتكون آلة القص ذات الزاوية اليمنى ذات الأربع نقاط المؤازرة بشكل أساسي من إطار ، وحامل سكين علوي ، وحامل سكين سفلي ، وجهاز قيادة ، وجهاز ضغط ، ونظام تزييت ، ونظام تبريد. مجموعتان من شفرات القص مثبتة بزاوية قائمة بالتوازي على الجانبين العلوي والسفلي. على المحور X والمحور Y في عمود الأداة ، يمكن قطع اللوحة بزاوية قائمة في المستوى الأفقي.

تتكون آلية النقل لآلة القص ذات الزاوية اليمنى من محرك مؤازر ، ومسمار كروي ، وكتلة إسفين ، وما إلى ذلك ، كما هو موضح في الشكل 1. يقود محرك سيرفو المسمار الرئيسي للدوران خلال أداة التوصيل ، واللولب الرئيسي يدفع كتلة الإسفين للتحرك إلى اليمين ، ويضغط السطح السفلي للكتلة الإسفينية على حامل السكين العلوي لدفع حامل السكين العلوي للتحرك لأسفل ، ثم يدفع الشفرة العلوية لقطع اللوحة. من أجل ضمان أن عمود الأداة العلوي يمكنه مقاومة قوة القص بشكل فعال في اتجاهات X / Y أثناء حركة القص ، تم إعداد مجموعتين من آليات النقل. تدفع مجموعتا آليات النقل الإسفين المائل لتلامس بكرات عمود الأداة العلوي. عندما تقوم آلة القص ذات الزاوية اليمنى بإجراء القطع ، فإن الأوتاد المائلة اليمنى واليسرى على مجموعتي آليات النقل تدفع معًا عمود السكين العلوي للتحرك إلى الأسفل لإكمال عملية القطع.

مبدأ الحمل غير اللامركزي لآلة القص ذات الزاوية اليمنى ذات الأربع نقاط المؤازرة هي: في اللحظة التي تقطع فيها الأداة العلوية الورقة ، يتم التحكم في مجموعتي أجهزة القيادة بشكل متزامن بواسطة محركات المؤازرة وجهاز القيادة المتزامن جامد للغاية. يؤدي دفع عمود الأداة العلوي إلى موازنة ميل الدوران الناتج عن قوة القص في أي نقطة بحيث يمكن أن يجعل عمود الأداة العلوي تشوه السكين صغيرًا جدًا تحت تأثير قوة القص ، وبالتالي ضمان جودة القطع.

آلة قص الزاوية اليمنى

الشكل 1 رسم تخطيطي لهيكل آلة القص ذات الزاوية اليمنى

تحليل تجميع السكك الحديدية

توجد الشفرة العلوية لآلة القص ذات الزاوية اليمنى ذات الأربع نقاط في منتصف الإطار. إن تجميع الدليل رباعي الجوانب صعب ومكلف. لذلك ، فإن حامل الشفرة العلوية في الصناعة يعتمد في الغالب على التوجيه على الوجهين. أسطح تجميع الدليل متعامدة مع بعضها البعض. هناك طريقتان لتجميع قضبان التوجيه: بالقرب من الشفرة وبعيدًا عن الشفرة ، كما هو موضح في الشكل 2.

اعتبارات التصميم لآلة قص الزاوية اليمنى بأربع نقاط

الشكل 2 الشكل 2 طريقة تجميع السكك الحديدية

في الشكل 2 ، حامل أداة علوي ويتم توصيل الكبش بواسطة مسامير ، ويتم توصيل سكة التوجيه والإطار بمسامير. أثناء عملية قطع الصفيحة ، تكون قوة رد فعل الصفيحة على الشفرة العلوية أفقية بالإضافة إلى قوة القص العمودي. الدفع الاتجاهي ، والذي يتم إنشاؤه بواسطة الشفرات العلوية والسفلية التي تضغط على الورقة.

عندما تكون سكة التوجيه قريبة من مجموعة الشفرة ، تنتقل القوة إلى الإطار من خلال الكبش القريب ، وتحد صلابة الإطار من إنتاج السكين أثناء عملية القص. الميزة هي أن تشوه إطار السكين العلوي له تأثير ضئيل ، والعيب هو أن قدرة التحمل للكبش غير متساوية. قدرة تحمل الكبش بالقرب من القوة كبيرة ، ويظهر برغي تثبيت سكة التوجيه ميلًا للتمدد تحت القوة. يسهل انزلاق سكة التوجيه عند قص الصفيحة السميكة وانحرافها عن موضع التجميع الأولي.

عندما يكون قضيب التوجيه بعيدًا عن مجموعة الشفرة ، تنتقل القوة إلى الحامل من خلال حامل الأداة العلوي. نظرًا للتشوه المنسق لحامل الأداة العلوي ، تكون قدرة التحمل لكل كبش موحدة ، ولا تتأثر براغي تثبيت قضيب التوجيه بالقوة ولن تنحرف عن موضع التجميع الأولي. العيوب في عملية نقل القوة ، ينتج حامل الأداة العلوي تشوهًا معينًا. عند قطع المواد ذات السماكات المختلفة ، يجب أن يأخذ تعديل فجوة الشفرة في الاعتبار تأثير تشوه حامل الأداة العلوي.

تحليل تأثير اسطوانة الضغط

ينقسم قسم القص للصفائح المعدنية إلى أربع مناطق ، وهي منطقة الانهيار ، والمنطقة الملساء ، ومنطقة الكراك ، ومنطقة الثقب. المنطقة الملساء عبارة عن تشوه بلاستيكي تحت ضغط البثق ، ومناطق الأقسام الثلاثة الأخرى من البلاستيك تحت ضغط الشد. تشوه. في مرحلة البثق ، بسبب القيود المحدودة للشفرات العلوية والسفلية ، لا تنزلق الصفيحة. في مرحلة التمدد ، يتم شد الصفيحة وتنزلق. في الهندسة ، غالبًا ما تستخدم طريقة الضغط للحد من انزلاق الورقة.

في تصميم آلة القص الفعلية ، يكون تصميم قوة الضغط أصغر بكثير من القيمة المحسوبة لصيغة الحساب التجريبية. على سبيل المثال ، تم اختيار 40 مجموعة من الأسطوانات بقطر أسطوانة 25 مم لمادة الضغط ، وضغط العمل هو 0.6 ميجا باسكال. أقصى قوة خرج نظرية يمكن أن توفرها الأسطوانة هي 9080 نيوتن. عند قطع لوح من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم 2500 مم × 1500 مم × 4 مم ، فإن قوة الضغط المحسوبة بالصيغة التجريبية هي 87529 نيوتن. قيمة التصميم الفعلية أصغر بكثير من قيمة الحساب النظرية ، مما يشير إلى أن أسطوانة القص لا تستخدم للحد من انزلاق اللوحة. بدلاً من ذلك ، يتم استخدامه للحد من رفع الصفيحة أثناء عملية القص ، ولمنع الشفرة العلوية من رفع الصفيحة أثناء ضربة العودة. يتم تقييد انزلاق الورقة بشكل أساسي بواسطة المشبك ، ولكن في المنطقة البعيدة عن المشبك ، تكون صلابة الصفيحة عالية نسبيًا. ضعيفًا ، سيكون هذا القيد ضئيلًا ، لذا فإن دقة القص ستكون أسوأ.

زاوية الطمس قريبة جدًا من الشفرة ، وتوفر قوة الإمساك التي توفرها القوة القابضة لحظة صغيرة مضادة للرفع. عند قطع الألواح السميكة ، فإن الأسطوانة القابضة لديها قدرة حمل غير كافية ؛ زاوية الطمس بعيدة جدًا عن الشفرة ، وترجع الشفرة العلوية مع المادة عند قطع الألواح الرقيقة. في كثير من الأحيان ، تكون نفايات الألواح عريضة جدًا ومعدل استخدام الألواح منخفض.

تدابير ضمان دقة آلة القص

تشمل عيوب جودة القطع لمواد الألواح بشكل أساسي الترهل ، والتثاقل ، والتوازي الضعيف للجوانب المتقابلة ، والعمودية الضعيفة للجوانب المجاورة ، وما إلى ذلك ، والتي ترتبط بفجوة الشفرة ، وتوازي الشفرة العلوية والسفلية ، وعمودي الورقة والشفرة.

ستزيد فجوة شفرة القص الصغيرة جدًا من قوة القص ، وفي نفس الوقت تزيد الاحتكاك بين حافة القطع وحافة اللوحة ، وتسريع تآكل حافة القطع. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا ، فإن الصفيحة الفولاذية للمواد البلاستيكية ستنتج نتوءات ، وسيكون كسر الصفيحة الفولاذية للمواد الهشة خشنًا. ترتبط قيمة الفجوة بسماكة الصفيحة الفولاذية والخصائص الميكانيكية للوحة الفولاذية. في الوقت الحاضر ، المقصات مجهزة في الغالب بأجهزة ضبط الفجوة الأوتوماتيكية.

سيؤدي الاختلاف في التوازي بين الشفرات العلوية والسفلية إلى تغيير فجوة الشفرة أثناء تشغيل الشفرة العلوية ، كما ستتغير عمودية الشفرة العلوية وفقًا لذلك. أثناء عملية القطع ، سيكون هناك عيوب مثل انهيار الحواف ، نتوءات ، سحب المواد ، نزع الشفرات ؛ تغيير العمودي على النصل ، بالإضافة إلى الشفرة نفسها ، سيؤثر عليها أيضًا تشوه اللوحة نفسها.

محرك سيرفو مزدوج تحكم متزامن

آلة القص بأربع نقاط مدفوعة بمؤازرة تتبنى محرك سيرفو مزدوج ووضع التحكم في الحلقة شبه المغلقة. المحرك يعتمد تحكم متزامن. المحور المتزامن القنطري متصل بنظام NC CNC للتحكم الموحد. يتم التحكم في المحركات الرئيسية والعبد في نفس الوقت بواسطة NCU (وحدة التحكم في نظام التحكم العددي). السيطرة على الموقف. في حالة السكتة الدماغية الخاملة ، تكون مزامنة محركات المؤازرة المزدوجة جيدة جدًا ، ولكن أثناء عملية القطع ، تتقلب دقة المزامنة لمحركات المؤازرة المزدوجة في لحظة معينة. يؤدي عدم تزامن المحركات المزدوجة إلى إمالة عمود الأداة العلوي والشفرة العلوية ، ومن ثم التأثير على دقة المعالجة. من خلال التحكم في نطاق التذبذب المسموح به لفرق الطور للمحركات المزدوجة ، يتم التحكم في عمود الأداة العلوي للعمل بسلاسة ، وبالتالي ضمان التوازي بين الشفرات العلوية والسفلية.

يتوافق الإسفين المائل مع أسطوانة عمود الأداة العلوي

أثناء عملية التجميع ، قد لا يكون ملاءمة الإسفين المائل وحامل الأداة العلوي قريبين جدًا ، وهناك عدة عوامل في ذلك.

⑴ خطأ في التجميع. أثناء عملية التجميع ، يجب أن يتلاءم الإسفين المائل جيدًا مع أسطوانة عمود الأداة العلوي ، ويجب أن تكون قوة التلامس موحدة. إذا كانت القوة التي تمارسها الأوتاد الفردية على عمود الأداة العلوي كبيرة جدًا ، فسيظهر الإسفين والأسطوانة أثناء التشغيل. الفارق.

⑵ خطأ التصنيع. يوجد خطأ في زاوية الإسفين المُجمَّع على جهاز القيادة ، وهو السبب الرئيسي للفجوة الديناميكية بين الإسفين والأسطوانة أثناء التشغيل.

⑶ إجهاد التجميع. إذا كانت آلية القيادة المزدوجة متصلة بعمود الأداة العلوي بطريقة غير معقولة ، أو لم يتم مسح المحرك المتزامن بشكل صحيح قبل التشغيل ، فسيكون هناك ضغط بين آلية القيادة المزدوجة وعمود الأداة العلوي. في عملية التباطؤ ، سيكون هناك محرك واحد فقط. توفر الآلية الطاقة الرئيسية. بعد وقت طويل ، ستكون هناك فجوة بين مجموعة الأوتاد الأخرى وعمود الأداة العلوي.

توجد فجوة بين الإسفين المائل وبكرة عمود الأداة العلوي. التأثير على دقة المعالجة مشابه لتأثير خطأ مزامنة محرك سيرفو. أثناء عملية القطع ، سيتذبذب فرق الارتفاع بين الجانبين الأيسر والأيمن من عمود الأداة العلوي ، مما سيؤثر على فجوة الشفرة. من السهل أيضًا أن يتسبب هذا الموقف في حدوث صدمات أثناء التشغيل ، مما يتسبب في حدوث ضوضاء وتلف الأجزاء الرئيسية. لذلك ، في عملية التجميع الفعلية ، من الضروري مراقبة الفجوة بين الإسفين والأسطوانة ديناميكيًا في فترات زمنية مختلفة.

ترهل الورقة

عندما تقطع آلة القص ذات الزاوية اليمنى قطع العمل الكبيرة ، مثل قطع العمل الأكبر من 300 مم في كلا الاتجاهين X / Y ، فإن صلابة اللوحة تكون ضعيفة عند وضعها بشكل مسطح. قبل أن يبدأ القطع ، تتدلى اللوحة بسبب الجاذبية وتكون بعيدة عن اللوحة في المنطقة المثبتة بسبب انحراف التشوه عن الوضع المحدد ، وجودة القطع للحواف المجاورة للوحة ، وتوازي العكس. سوف تتدهور الحواف. أبسط إجراء هو تصميم مجموعة من الآليات الداعمة للحد من ترهل الورقة. يوضح الشكل 3 الرسم التخطيطي الأساسي الأكثر استخدامًا لآلة القص. تستخدم الأسطوانة مبدأ الرافعة لدفع الطرف الآخر من الأسطوانة الداعمة للتحرك لأعلى في حركة دائرية ، مما يوفر مساحة التجميع.

اعتبارات التصميم لآلة قص الزاوية اليمنى بأربع نقاط
Design considerations for four-point right-angle shearing machine 5

توضح هذه المقالة خصائص آلة القص ذات الزاوية اليمنى الحالية. أخذ المقصات ذات الزاوية اليمنى المكونة من أربع نقاط والتي تحركها أجهزة مؤازرة يتم شرحها ككائن ، وبنية ، وتكوين ، ومبدأ العمل. طريقة توجيه عمود الأداة العلوي وأسطوانة الضغط يتم تحليل التأثير ؛ يتم تحليل تأثير تزامن المحرك ، وتجميع آلية النقل ، وترهل مادة الألواح على دقة المقصات ذات الزاوية اليمنى ، ويتم تقديم تدابير الضمان المقابلة لتوفير التوجيه والاقتراحات لتصميم آلة القص ذات الزاوية اليمنى.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *