La structure de transmission principale de la cisaille à angle droit CNC machine comprend principalement quatre types: type hydraulique, type à embrayage, type à tête sphérique servo à un point et type à servocommande à quatre points. La structure hydraulique doit être équipée d'un système de refroidissement d'huile hydraulique. Les fuites d'huile hydraulique et le traitement des huiles usées provoqueront une certaine pollution de l'environnement. De plus, la pompe à huile de la station hydraulique fonctionne en continu, ce qui générera beaucoup de déperdition d'énergie thermique. La cisaille ne coupe pas. Il consomme aussi parfois de l'électricité, ce qui entraîne une grande consommation d'énergie. Le moteur à structure de type embrayage est toujours en état de fonctionnement et la consommation d'énergie est élevée. De plus, la course de coupe de la cisaille doit être ajustée sur place. La méthode de réglage est un réglage mécanique, la vitesse de réglage est lente et la précision n'est pas facile à garantir.

Structure de transmission principale commune

La structure de transmission principale de la cisaille à angle droit CNC comprend principalement quatre types : type hydraulique, type à embrayage, type à tête sphérique servo à un point et type à servocommande à quatre points. La structure hydraulique doit être équipée d'un système de refroidissement d'huile hydraulique. Les fuites d'huile hydraulique et le traitement des huiles usées provoqueront une certaine pollution de l'environnement. De plus, la pompe à huile de la station hydraulique fonctionne en continu, ce qui générera beaucoup de déperdition d'énergie thermique. La cisaille ne coupe pas Elle consomme aussi parfois de l'électricité, ce qui entraîne une grande consommation d'énergie. Le moteur à structure de type embrayage est toujours en état de fonctionnement et la consommation d'énergie est élevée. De plus, la course de coupe de la cisaille doit être ajustée sur site. La méthode de réglage est un réglage mécanique, la vitesse de réglage est lente et la précision n'est pas facile à garantir.

Le servomoteur à tête sphérique à un point entraîne la vis à billes pour entraîner directement le poste d'outil supérieur afin de réaliser le cisaillement du matériau en feuille. Cette structure est relativement compacte, élimine le besoin de liaisons de transfert intermédiaires et peut effectuer des travaux de coupe plus efficaces et économes en énergie. Cependant, le porte-outil va générer des efforts latéraux importants dans les deux sens lors du cisaillement, et le porte-outil risque de se retourner. Cette structure à rotule monopoint ne permet pas de pallier cet inconvénient. Toutes les forces latérales sont générées par le porte-outil. Le rail de guidage vertical arrière supporte, lorsque le poste d'outil coupe des feuilles d'épaisseur différente ou de résistance différente, différentes forces latérales seront générées, et le rail de guidage se déformera également à différents degrés, ce qui affectera la précision de coupe dans les deux sens. Afin d'éviter une force latérale excessive, la longueur de coupe maximale de la machine-outil avec cette structure sera limitée.

La structure servocommandée à quatre points est entraînée par des moteurs à double servomoteur à quatre points. Il présente les caractéristiques d'une course réglable, d'une charge anti-excentrique et d'une économie d'énergie. Comparé à d'autres structures de transmission principales, il présente des avantages évidents. Cet article utilise la principale méthode de transmission des cisailles à angle droit comme objet de recherche, analyse et explique les précautions dans le processus de conception.

Composition et principe de la structure

La cisaille à angle droit servocommandée à quatre points est principalement composée d'un châssis, d'un porte-couteau supérieur, d'un porte-couteau inférieur, d'un dispositif d'entraînement, d'un dispositif de pressage, d'un système de lubrification et d'un système de refroidissement. Deux jeux de lames de cisailles installées à angle droit sont installées en parallèle sur les côtés supérieur et inférieur. Sur l'axe X et l'axe Y du porte-outil, la plaque peut être coupée à angle droit dans le plan horizontal.

Le mécanisme de transmission de la cisaille à angle droit est composé d'un servomoteur, d'une vis à billes, d'un bloc de coin, etc., comme le montre la figure 1. Le servomoteur entraîne la vis-mère à tourner à travers l'accouplement, la vis-mère pousse le bloc de coin pour se déplacer vers la droite, et la surface inférieure du bloc de coin appuie sur le porte-couteau supérieur pour pousser le porte-couteau supérieur à se déplacer vers le bas, puis entraîne la lame supérieure pour couper la plaque. Afin de s'assurer que le poste d'outil supérieur peut résister efficacement à la force de cisaillement dans les directions X/Y pendant le mouvement de cisaillement, deux ensembles de mécanismes de transmission sont mis en place. Les deux ensembles de mécanismes de transmission entraînent le coin incliné pour entrer en contact avec les rouleaux du poste d'outil supérieur. Lorsque la cisaille à angle droit exécute l'action de coupe, les cales obliques gauche et droite sur les deux ensembles de mécanismes de transmission poussent conjointement le montant du couteau supérieur pour qu'il se déplace vers le bas pour terminer l'action de coupe.

Le principe de charge anti-excentrique de la cisaille à angle droit servocommandée à quatre points est le suivant : au moment où le poste d'outil supérieur coupe la tôle, les deux ensembles de dispositifs d'entraînement sont contrôlés de manière synchrone par les servomoteurs et le dispositif d'entraînement synchrone est extrêmement rigide. Pousser le porte-outil supérieur équilibre la tendance à la rotation causée par la force de cisaillement en tout point de sorte que le porte-outil supérieur peut réduire la déformation du couteau sous l'action de la force de cisaillement, assurant ainsi la qualité de coupe.

Analyse d'assemblage de rails

La lame supérieure de la cisaille à angle droit servocommandée à quatre points est située au milieu du châssis. L'ensemble de guidage à quatre côtés est difficile et coûteux. Par conséquent, le porte-lame supérieur de l'industrie adopte principalement un guidage double face. Les deux surfaces d'assemblage de guidage sont perpendiculaires l'une à l'autre. Il existe deux façons d'assembler les rails de guidage : près de la lame et loin de la lame, comme illustré à la figure 2.

Dans la figure 2, le porte-outil supérieur et le vérin sont reliés par des vis, et le rail de guidage et le cadre sont reliés par des vis. Pendant le processus de découpe de la tôle, la force de réaction de la tôle sur la lame supérieure est horizontale en plus de la force de cisaillement verticale. Poussée directionnelle, qui est générée par les lames supérieure et inférieure pressant la feuille.

Lorsque le rail de guidage est proche de l'ensemble de lames, la force est transmise au cadre par le vérin à proximité, et la rigidité du cadre limite le rendement du couteau pendant le processus de cisaillement. L'avantage est que la déformation du cadre supérieur du couteau a peu d'effet, et l'inconvénient est que la capacité portante du vérin est inégale. La capacité portante du vérin près de la force est grande et la vis de fixation du rail de guidage a tendance à s'étirer sous la force. Le rail de guidage glisse facilement lorsque la plaque épaisse est cisaillée et s'écarte de la position de montage initiale.

Lorsque le rail de guidage est éloigné de l'ensemble de lames, la force est transmise à la crémaillère par l'intermédiaire du porte-outil supérieur. En raison de la déformation coordonnée du porte-outil supérieur, la capacité portante de chaque vérin est uniforme et les vis de fixation du rail de guidage ne sont pas affectées par la force et ne s'écarteront pas de la position d'assemblage initiale. Inconvénients Dans le processus de transmission de force, le porte-outil supérieur produit une certaine déformation. Lors de la coupe de matériaux d'épaisseurs différentes, le réglage de l'écartement des lames doit tenir compte de manière globale de l'influence de la déformation du porte-outil supérieur.

Analyse de l'effet du cylindre de pression

La section de cisaillement de la tôle est divisée en quatre zones, à savoir la zone d'effondrement, la zone lisse, la zone de fissure et la zone de bavure. La zone lisse est une déformation plastique sous contrainte d'extrusion, et les trois autres zones de section sont en plastique sous contrainte de traction. Déformation. En phase d'extrusion, du fait des contraintes limitées des aubes supérieure et inférieure, la feuille ne glisse pas. Au stade de l'étirage, la feuille est étirée et glisse. En ingénierie, la méthode de pressage est souvent utilisée pour limiter le glissement de la feuille.

Dans la conception réelle de la cisaille, la conception de la force de pression est beaucoup plus petite que la valeur calculée de la formule de calcul empirique. Par exemple, 40 ensembles de cylindres d'un diamètre de cylindre de 25 mm sont sélectionnés pour le matériau de pressage et la pression de travail est de 0,6 MPa. La force de sortie théorique maximale que le vérin peut fournir est de 9080N. Lors de la découpe d'une plaque en acier inoxydable d'une taille de 2500 mm × 1500 mm × 4 mm, la force de pression calculée par la formule empirique est de 87529N. La valeur de conception réelle est beaucoup plus petite que la valeur de calcul théorique, indiquant que le cylindre de cisaillement n'est pas utilisé pour limiter le glissement de la plaque. Au lieu de cela, il est utilisé pour limiter le soulèvement de la feuille pendant le processus de cisaillement et pour empêcher la lame supérieure de soulever la feuille pendant la course de retour. Le glissement de la feuille est principalement limité par la pince, mais dans la zone éloignée de la pince, la rigidité de la feuille est relativement élevée. Faible, cette restriction sera insignifiante, donc la précision du cisaillement sera pire.

L'angle d'obturation est trop proche de la lame et la force de maintien fournie par la force de maintien fournit un petit moment anti-soulèvement. Lors de la coupe de plaques épaisses, le cylindre de maintien a une capacité de maintien insuffisante ; l'angle de découpage est trop éloigné de la lame et la lame supérieure revient avec le matériau lors de la coupe de plaques minces. Fréquemment, les déchets de feuilles sont trop larges et le taux d'utilisation des feuilles est faible.

Mesures de garantie de précision de la cisaille

Les défauts de qualité de coupe du matériau en feuille comprennent principalement l'affaissement, les bavures, un mauvais parallélisme des côtés opposés, une mauvaise perpendicularité des côtés adjacents, etc.

Un écart de lame de cisaillement trop petit augmentera la force de cisaillement, et en même temps augmentera le frottement entre le tranchant et le bord de la plaque, et accélérera l'usure du tranchant. Si l'espace est trop grand, la plaque d'acier en matière plastique produira des bavures et la fracture de la plaque d'acier en matériau cassant sera rugueuse. La valeur de l'écart est liée à l'épaisseur de la tôle d'acier et aux propriétés mécaniques de la tôle d'acier. À l'heure actuelle, les cisailles sont pour la plupart équipées de dispositifs de réglage automatique de l'écartement.

La différence de parallélisme des lames supérieure et inférieure entraînera une modification de l'écartement des lames pendant le fonctionnement de la lame supérieure, et la verticalité de la lame supérieure changera également en conséquence. Pendant le processus de coupe, il y aura des défauts tels que l'effondrement des bords, les bavures, l'arrachage du matériau et le dénudage de la lame ; Le changement de la perpendicularité à la lame, en plus de la lame elle-même, la déformation de la plaque elle-même l'affectera également.

Commande synchrone à double servomoteur

La cisaille servocommandée à quatre points adopte un double servomoteur et un mode de contrôle en boucle semi-fermée. Le moteur adopte un contrôle synchrone. L'axe synchrone du portique est connecté au système CNC NC pour un contrôle unifié. Les moteurs maître et esclave sont contrôlés simultanément par la NCU (Numerical Control System Control Unit). Contrôle des positions. Dans la course à vide, la synchronisation des doubles servomoteurs est très bonne, mais pendant le processus de coupe, la précision de synchronisation des doubles servomoteurs fluctue à un certain moment. La non-synchronisation des moteurs doubles provoque l'inclinaison du poste d'outil supérieur et de la lame supérieure, ce qui affecte la précision du traitement. En contrôlant la plage de fluctuation admissible de la différence de phase des deux moteurs, le poste d'outil supérieur est contrôlé pour fonctionner en douceur, assurant ainsi le parallélisme des lames supérieure et inférieure.

Le coin incliné est assorti au rouleau du poste d'outil supérieur

Pendant le processus d'assemblage, l'ajustement de la cale inclinée et du porte-outil supérieur peut ne pas être très proche, et il y a plusieurs facteurs à cela.

⑴ Erreur de montage. Pendant le processus d'assemblage, la cale diagonale doit bien s'adapter au rouleau du porte-outil supérieur et la force de contact doit être uniforme. Si la force appliquée par les cales individuelles au poste d'outil supérieur est trop grande, la cale et le rouleau apparaîtront pendant le fonctionnement. écart.

Erreur de fabrication. Il y a une erreur dans l'angle de la cale assemblée sur le dispositif d'entraînement, ce qui est la principale raison de l'écart dynamique entre la cale et le rouleau pendant le fonctionnement.

Contrainte de montage. Si le mécanisme d'entraînement double est connecté au support d'outil supérieur d'une manière déraisonnable, ou si le moteur synchrone n'est pas correctement dégagé avant la mise sous tension, il y aura une contrainte entre le mécanisme d'entraînement double et le support d'outil supérieur. Au ralenti, il n'y aura qu'un seul entraînement. Le mécanisme fournit l'alimentation principale. Après une longue période, il y aura un espace entre l'autre jeu de cales et le poste d'outil supérieur.

Il y a un espace entre le coin oblique et le rouleau du poste d'outil supérieur. L'effet sur la précision d'usinage est similaire à celui de l'erreur de synchronisation du servomoteur. Pendant le processus de coupe, la différence de hauteur entre les côtés gauche et droit du poste d'outil supérieur fluctuera, ce qui affectera l'écartement de la lame. Cette situation est également facile à provoquer des chocs pendant le fonctionnement, provoquant du bruit et des dommages aux pièces clés. Par conséquent, dans le processus d'assemblage proprement dit, il est nécessaire de surveiller de manière dynamique l'écart entre le coin et le rouleau à différentes périodes de temps.

Affaissement de la feuille

Lorsque la cisaille à angle droit coupe de grandes pièces, telles que des pièces de plus de 300 mm dans les deux directions X/Y, la rigidité de la plaque est mauvaise lorsqu'elle est posée à plat. Avant le début de la coupe, la plaque s'affaisse par gravité et est éloignée de la plaque dans la zone de serrage En raison de l'écart de la déformation par rapport à la position de consigne, de la qualité de coupe des bords adjacents de la plaque et du parallélisme de l'opposé les bords se détérioreront. La mesure la plus simple consiste à concevoir un ensemble de mécanismes de support pour limiter l'affaissement de la tôle. La figure 3 montre le schéma de principe de support le plus couramment utilisé de la cisaille. Le cylindre utilise le principe du levier pour pousser l'autre extrémité du rouleau de support pour se déplacer vers le haut dans un mouvement circulaire, économisant de l'espace d'assemblage.

Cet article détaille les caractéristiques de la cisaille à angle droit existante. En prenant les cisailles à angle droit servocommandées à quatre points comme objet, la structure, la composition et le principe de fonctionnement sont expliqués. La méthode de guidage du poste d'outil supérieur et du cylindre de pressage L'effet est analysé; l'influence de la synchronisation du moteur, de l'assemblage du mécanisme de transmission et de l'affaissement du matériau en feuille sur la précision de la cisaille à angle droit est analysée, et des mesures de garantie correspondantes sont données pour fournir des conseils et des suggestions pour la conception de la cisaille à angle droit.