La estructura de transmisión principal de la cizalla en ángulo recto CNC máquina Incluye principalmente cuatro tipos: tipo hidráulico, tipo de embrague, tipo de cabezal de bola servo de un solo punto y tipo de servoaccionamiento de cuatro puntos. La estructura hidráulica debe estar equipada con un sistema de enfriamiento de aceite hidráulico. La fuga de aceite hidráulico y el tratamiento de aceite usado provocarán cierta contaminación ambiental. Además, la bomba de aceite de la estación hidráulica funciona de forma continua, lo que generará una gran pérdida de energía térmica. La cizalla no corta. También consume electricidad a veces, lo que resulta en un gran consumo de energía. El motor de estructura tipo embrague está siempre en condiciones de funcionamiento y el consumo de energía es alto. Además, la carrera de corte de la cizalla debe ajustarse in situ. El método de ajuste es un ajuste mecánico, la velocidad de ajuste es lenta y no es fácil garantizar la precisión.

Estructura de transmisión principal común

La estructura de transmisión principal de la cizalla CNC en ángulo recto incluye principalmente cuatro tipos: tipo hidráulico, tipo de embrague, tipo de cabezal de bola servo de un solo punto y tipo de servoaccionamiento de cuatro puntos. La estructura hidráulica debe estar equipada con un sistema de enfriamiento de aceite hidráulico. La fuga de aceite hidráulico y el tratamiento de aceite usado provocarán cierta contaminación ambiental. Además, la bomba de aceite de la estación hidráulica funciona de forma continua, lo que generará una gran pérdida de energía térmica. La cizalla no corta. También consume electricidad en ocasiones, lo que resulta en un gran consumo de energía. El motor de estructura tipo embrague está siempre en condiciones de funcionamiento y el consumo de energía es alto. Además, la carrera de corte de la cizalla debe ajustarse in situ. El método de ajuste es un ajuste mecánico, la velocidad de ajuste es lenta y no es fácil garantizar la precisión.

El servomotor de cabeza esférica servo de un solo punto impulsa el husillo de bolas para impulsar directamente el poste de herramientas superior para realizar el corte del material de la hoja. Esta estructura es relativamente compacta, elimina la necesidad de enlaces de transferencia intermedios y puede completar un trabajo de corte más eficiente y que ahorra energía. Sin embargo, el portaherramientas generará grandes fuerzas laterales en dos direcciones durante el cizallamiento y el portaherramientas tiene el riesgo de volcarse. Esta estructura de cabeza de bola de un solo punto no puede superar este inconveniente. Todas las fuerzas laterales son generadas por el portaherramientas. El riel de guía vertical trasero soporta, cuando el poste de la herramienta corta láminas de diferente grosor o diferente resistencia, se generarán diferentes fuerzas laterales, y el riel de guía también se deformará en diferentes grados, lo que afectará la precisión de corte en ambas direcciones. Para evitar una fuerza lateral excesiva, se limitará la longitud máxima de corte de la máquina herramienta con esta estructura.

La estructura servoaccionada de cuatro puntos es impulsada por servomotores duales de cuatro puntos. Tiene las características de carrera ajustable, carga anti-excéntrica y ahorro de energía. En comparación con otras estructuras de transmisión principales, tiene ventajas obvias. Este artículo utiliza el método de transmisión principal de cizallas en ángulo recto como objeto de investigación, analiza y explica las precauciones en el proceso de diseño.

Composición y principio de la estructura

La cizalla de cuatro puntos servoaccionada en ángulo recto se compone principalmente de un marco, un portacuchillas superior, un portacuchillas inferior, un dispositivo de arrastre, un dispositivo de presión, un sistema de lubricación y un sistema de enfriamiento. Dos juegos de cuchillas de cizalla instalados en ángulo recto se instalan en paralelo en los lados superior e inferior. En el eje X y el eje Y del poste de la herramienta, la placa se puede cortar en ángulo recto en el plano horizontal.

El mecanismo de transmisión de la cizalla de ángulo recto está compuesto por un servomotor, un husillo de bolas, un bloque de cuña, etc., como se muestra en la Figura 1. El servomotor impulsa el tornillo de avance para girar a través del acoplamiento, el tornillo de avance empuja el bloque de cuña para moverse hacia la derecha, y la superficie inferior del bloque de cuña presiona el portacuchillas superior para empujar el portacuchillas superior para que se mueva hacia abajo, y luego impulsa la hoja superior para cortar la placa. Para garantizar que el poste superior de la herramienta pueda resistir eficazmente la fuerza de cizallamiento en las direcciones X / Y durante el movimiento de cizalla, se configuran dos conjuntos de mecanismos de transmisión. Los dos juegos de mecanismos de transmisión impulsan la cuña inclinada para hacer contacto con los rodillos del poste superior de la herramienta. Cuando la cizalla de ángulo recto realiza la acción de corte, las cuñas oblicuas izquierda y derecha de los dos conjuntos de mecanismos de transmisión empujan conjuntamente el poste superior de la cuchilla para moverse hacia abajo para completar la acción de corte.

El principio de carga anti-excéntrica de la máquina cizalla de ángulo recto servoaccionada de cuatro puntos es: en el momento en que el poste superior de la herramienta corta la hoja, los dos conjuntos de dispositivos impulsores son controlados sincrónicamente por los servomotores y el dispositivo impulsor sincrónico es extremadamente rígido. Empujar el poste superior de la herramienta equilibra la tendencia de giro causada por la fuerza de corte en cualquier punto, de modo que el poste superior de la herramienta puede hacer que la deformación de la cuchilla sea muy pequeña bajo la acción de la fuerza de corte, asegurando así la calidad del corte.

Análisis de montaje de raíles

La cuchilla superior de la cizalla de ángulo recto servoaccionada de cuatro puntos se encuentra en el centro del bastidor. El conjunto de guía de cuatro lados es difícil y costoso. Por lo tanto, el soporte superior de la cuchilla en la industria adopta principalmente una guía de doble cara. Las dos superficies del conjunto de guía son perpendiculares entre sí. Hay dos formas de ensamblar los rieles de guía: cerca de la hoja y lejos de la hoja, como se muestra en la Figura 2.

En la Fig.2, el portaherramientas superior y el ariete están conectados por tornillos, y el riel de guía y el marco están conectados por tornillos. Durante el proceso de corte de la hoja, la fuerza de reacción de la hoja en la hoja superior es horizontal además de la fuerza de cizallamiento vertical. Empuje direccional, que es generado por las cuchillas superior e inferior presionando la hoja.

Cuando el riel de guía está cerca del conjunto de la hoja, la fuerza se transmite al marco a través del ariete cercano, y la rigidez del marco restringe el rendimiento de la cuchilla durante el proceso de corte. La ventaja es que la deformación del marco de la cuchilla superior tiene poco efecto y la desventaja es que la capacidad de carga del ariete es desigual. La capacidad de carga del ariete cerca de la fuerza es grande y el tornillo de fijación del riel guía muestra una tendencia a estirarse bajo la fuerza. El riel de guía es fácil de deslizar cuando la placa gruesa se corta y se desvía de la posición de montaje inicial.

Cuando el riel de guía está lejos del conjunto de la hoja, la fuerza se transmite al bastidor a través del portaherramientas superior. Debido a la deformación coordinada del portaherramientas superior, la capacidad de carga de cada pistón es uniforme y los tornillos de fijación del riel guía no se ven afectados por la fuerza y no se desviarán de la posición de montaje inicial. Inconvenientes En el proceso de transmisión de fuerza, el portaherramientas superior produce una cierta deformación. Al cortar materiales con diferentes espesores, el ajuste del espacio de la hoja debe considerar de manera integral la influencia de la deformación del portaherramientas superior.

Análisis del efecto del cilindro de presión.

La sección de corte de la chapa se divide en cuatro áreas, a saber, el área de colapso, el área lisa, el área de grietas y el área de rebabas. El área lisa es la deformación plástica bajo tensión de extrusión, y las otras tres áreas de sección son de plástico bajo tensión de tracción. Deformación. En la etapa de extrusión, debido a las limitaciones limitadas de las hojas superior e inferior, la hoja no se desliza. En la etapa de estiramiento, la sábana se estira y se desliza. En ingeniería, el método de prensado se utiliza a menudo para limitar el deslizamiento de la hoja.

En el diseño real de la máquina cizalla, el diseño de la fuerza de presión es mucho menor que el valor calculado de la fórmula de cálculo empírico. Por ejemplo, se seleccionan 40 juegos de cilindros con un diámetro de cilindro de 25 mm para el material de prensado y la presión de trabajo es de 0,6 MPa. La fuerza de salida teórica máxima que puede proporcionar el cilindro es 9080N. Al cortar una placa de acero inoxidable con un tamaño de 2500 mm × 1500 mm × 4 mm, la fuerza de presión calculada por la fórmula empírica es 87529N. El valor de diseño real es mucho menor que el valor de cálculo teórico, lo que indica que el cilindro de cizallamiento no se utiliza para limitar el deslizamiento de la placa. En cambio, se utiliza para limitar el levantamiento de la hoja durante el proceso de cizallamiento y para evitar que la hoja superior levante la hoja durante la carrera de retorno. El deslizamiento de la hoja está limitado principalmente por la abrazadera, pero en el área alejada de la abrazadera, la rigidez de la hoja es relativamente alta. Débil, esta restricción será insignificante, por lo que la precisión de corte será peor.

El ángulo de obturación está demasiado cerca de la hoja y la fuerza de sujeción proporcionada por la fuerza de sujeción proporciona un pequeño momento anti-levantamiento. Al cortar placas gruesas, el cilindro de sujeción tiene una capacidad de sujeción insuficiente; el ángulo de obturación está demasiado lejos de la hoja y la hoja superior regresa con el material al cortar placas delgadas. Con frecuencia, el desperdicio de hojas es demasiado grande y la tasa de utilización de hojas es baja.

Medidas de garantía de precisión de la cizalla

Los defectos de calidad de corte del material de la hoja incluyen principalmente pandeo, rebaba, paralelismo deficiente de los lados opuestos, mala perpendicularidad de los lados adyacentes, etc., que están relacionados con el espacio de la hoja, el paralelismo de la hoja superior e inferior y la perpendicularidad de la hoja y la hoja.

Un espacio de la hoja de corte demasiado pequeño aumentará la fuerza de corte y, al mismo tiempo, aumentará la fricción entre el borde de corte y el borde de la placa, y acelerará el desgaste del borde de corte. Si el espacio es demasiado grande, la placa de acero de material plástico producirá rebabas y la fractura de la placa de acero de material quebradizo será rugosa. El valor del espacio está relacionado con el espesor de la placa de acero y las propiedades mecánicas de la placa de acero. En la actualidad, las cizallas están equipadas en su mayoría con dispositivos de ajuste automático del espacio.

La diferencia en el paralelismo de las hojas superior e inferior hará que el espacio de la hoja cambie durante el funcionamiento de la hoja superior, y la verticalidad de la hoja superior también cambiará en consecuencia. Durante el proceso de corte, habrá defectos como colapso de los bordes, rebabas, tirones del material y desprendimiento de la hoja; El cambio de la perpendicularidad a la pala, además de la propia pala, también le afectará la deformación de la propia placa.

Control síncrono de doble servomotor

La cizalla servoaccionada de cuatro puntos adopta el modo de control de doble servoaccionamiento y circuito semicerrado. El motor adopta control síncrono. El eje síncrono del pórtico está conectado al sistema NC CNC para un control unificado. Los motores maestro y esclavo son controlados simultáneamente por la NCU (Unidad de control del sistema de control numérico). Control de posición. En la carrera de ralentí, la sincronización de los servomotores duales es muy buena, pero durante el proceso de corte, la precisión de sincronización de los servomotores duales fluctúa en un momento determinado. La falta de sincronización de los motores duales hace que el poste superior de la herramienta y la hoja superior se incline, lo que afecta la precisión del procesamiento. Al controlar el rango de fluctuación permisible de la diferencia de fase de los motores duales, el poste superior de la herramienta se controla para que funcione sin problemas, asegurando así el paralelismo de las palas superior e inferior.

La cuña inclinada se empareja con el rodillo del poste de herramientas superior

Durante el proceso de ensamblaje, el ajuste de la cuña inclinada y el portaherramientas superior puede no estar muy cerca, y hay varios factores en esto.

⑴ Error de montaje. Durante el proceso de montaje, la cuña diagonal debe encajar bien con el rodillo del poste superior de la herramienta y la fuerza de contacto debe ser uniforme. Si la fuerza aplicada por las cuñas individuales al poste superior de la herramienta es demasiado grande, la cuña y el rodillo aparecerán durante la operación. brecha.

⑵ Error de fabricación. Existe un error en el ángulo de la cuña ensamblada en el dispositivo de arrastre, que es la razón principal del espacio dinámico entre la cuña y el rodillo durante el funcionamiento.

⑶ Tensión de montaje. Si el mecanismo de accionamiento doble está conectado al poste de herramientas superior de una manera irrazonable, o el motor síncrono no se despeja correctamente antes de encenderlo, habrá tensión entre el mecanismo de accionamiento doble y el poste de herramientas superior. En la operación de ralentí, solo habrá una unidad. El mecanismo proporciona la energía principal. Después de mucho tiempo, habrá un espacio entre el otro juego de cuñas y el poste superior de la herramienta.

Hay un espacio entre la cuña oblicua y el rodillo del poste superior de la herramienta. El efecto sobre la precisión del mecanizado es similar al del error de sincronización del servomotor. Durante el proceso de corte, la diferencia de altura entre los lados izquierdo y derecho del poste superior de la herramienta fluctuará, lo que afectará el espacio de la hoja. Esta situación también es fácil de provocar choques durante el funcionamiento, provocando ruido y daños en las piezas clave. Por lo tanto, en el proceso de ensamblaje real, es necesario monitorear dinámicamente el espacio entre la cuña y el rodillo en diferentes períodos de tiempo.

Flacidez de la hoja

Cuando la cizalla de ángulo recto corta piezas de trabajo grandes, como piezas de trabajo de más de 300 mm en ambas direcciones X / Y, la rigidez de la placa es deficiente cuando se coloca plana. Antes de que comience el corte, la placa se hunde debido a la gravedad y está lejos de la placa en el área de sujeción Debido a la desviación de la deformación de la posición establecida, la calidad de corte de los bordes adyacentes de la placa y el paralelismo de los opuestos. los bordes se deteriorarán. La medida más sencilla es diseñar un conjunto de mecanismos de soporte para limitar el combado de la hoja. La Figura 3 muestra el diagrama de principio de soporte más comúnmente utilizado de la máquina cizalla. El cilindro utiliza el principio de la palanca para empujar el otro extremo del rodillo de soporte para que se mueva hacia arriba en un movimiento circular, ahorrando espacio de montaje.

Este artículo profundiza en las características de la cizalla de ángulo recto existente. Tomando las cizallas de ángulo recto servoaccionadas de cuatro puntos como objeto, se explican la estructura, la composición y el principio de funcionamiento. El método de guiado del poste superior de la herramienta y el cilindro de prensado Se analiza el efecto; Se analiza la influencia de la sincronización del motor, el ensamblaje del mecanismo de transmisión y el pandeo del material laminar en la precisión de las cizallas en ángulo recto, y se dan las medidas de garantía correspondientes para proporcionar orientación y sugerencias para el diseño de la cizalla en ángulo recto.