CNC 직각 전단의 주요 전달 구조 기계 주로 유압식, 클러치식, 단일 포인트 서보 볼 헤드 유형 및 4점 서보 드라이브 유형의 4가지 유형이 있습니다. 유압 구조에는 유압 오일 냉각 시스템이 장착되어야 합니다. 작동유 및 폐유 처리의 누출로 인해 특정 환경 오염이 발생합니다. 또한 유압 스테이션의 오일 펌프는 지속적으로 작동하므로 많은 열 에너지 손실이 발생합니다. 전단기는 절단되지 않습니다. 또한 때때로 전기를 소비하므로 많은 에너지 소비가 발생합니다. 클러치 형 구조 모터는 항상 작동 상태이며 에너지 소비가 높습니다. 또한 전단기의 절단 스트로크를 현장에서 조정해야 합니다. 조정 방법은 기계적 조정이며 조정 속도가 느리고 정확도를 보장하기가 쉽지 않습니다.

공통 주 전송 구조

CNC 직각 전단기의 주요 전달 구조는 주로 유압식, 클러치식, 단일 포인트 서보 볼 헤드 유형 및 4포인트 서보 드라이브 유형의 4가지 유형을 포함합니다. 유압 구조에는 유압 오일 냉각 시스템이 장착되어야 합니다. 작동유 및 폐유 처리의 누출로 인해 특정 환경 오염이 발생합니다. 또한 유압 스테이션의 오일 펌프는 지속적으로 작동하므로 많은 열 에너지 손실이 발생합니다. 전단기는 절단되지 않습니다. 또한 때때로 전기를 소비하므로 많은 에너지 소비가 발생합니다. 클러치 형 구조 모터는 항상 작동 상태이며 에너지 소비가 높습니다. 또한 전단기의 절단 스트로크를 현장에서 조정해야 합니다. 조정 방법은 기계적 조정이며 조정 속도가 느리고 정확도를 보장하기가 쉽지 않습니다.

단일 포인트 서보 볼 헤드 서보 모터는 볼 스크류를 구동하여 시트 재료의 전단을 실현하기 위해 상부 툴 포스트를 직접 구동합니다. 이 구조는 비교적 작고 중간 전송 링크가 필요하지 않으며 보다 효율적이고 에너지 절약적인 절단 작업을 완료할 수 있습니다. 그러나 공구 홀더는 전단 중에 두 방향으로 큰 횡력을 생성하고 공구 홀더는 뒤집힐 위험이 있습니다. 이 단일 포인트 볼 헤드 구조는 이러한 단점을 극복할 수 없습니다. 모든 횡력은 공구 홀더에 의해 생성됩니다. 후방 직립 가이드 레일은 공구 포스트가 다른 두께 또는 다른 강도의 시트를 절단할 때 다른 횡력이 생성되고 가이드 레일도 다른 정도로 변형되어 양방향 절단 정확도에 영향을 미칩니다. 과도한 횡력을 피하기 위해 이 구조의 공작 기계의 최대 절단 길이가 제한됩니다.

4점 서보 구동 구조는 4점 듀얼 서보 모터에 의해 구동됩니다. 그것은 조정 가능한 스트로크, 편심 하중 및 에너지 절약의 특성을 가지고 있습니다. 다른 주요 전송 구조와 비교하여 분명한 장점이 있습니다. 본 논문은 직각전단기의 주된 전달방식을 연구대상으로 하여 설계과정에서 주의사항을 분석 및 설명한다.

구조 구성 및 원리

4점 서보 구동 직각 전단기는 주로 프레임, 상칼 홀더, 하칼 홀더, 구동 장치, 가압 장치, 윤활 시스템 및 냉각 시스템으로 구성됩니다. 직각으로 설치된 2세트의 전단날이 상하에 평행하게 설치된다. 툴 포스트의 X축과 Y축에서 플레이트는 수평면에서 직각으로 절단될 수 있습니다.

직각 전단기의 전달 메커니즘은 그림 1과 같이 서보 모터, 볼 나사, 쐐기 블록 등으로 구성됩니다. 서보 모터는 커플링, 리드 나사를 통해 회전하도록 리드 나사를 구동합니다. 쐐기 블록을 밀어 오른쪽으로 이동하고, 쐐기 블록의 하면이 상칼 홀더를 눌러 상칼 홀더를 아래쪽으로 이동한 다음 상칼을 구동하여 플레이트를 절단합니다. 전단 운동 중에 상부 도구 기둥이 X/Y 방향의 전단력에 효과적으로 저항할 수 있도록 하기 위해 두 세트의 전달 메커니즘이 설정되었습니다. 두 세트의 전송 메커니즘은 경사 쐐기를 구동하여 상부 도구 포스트의 롤러와 접촉합니다. 직각 전단기가 절단 작업을 수행할 때 두 세트의 전달 메커니즘에 있는 왼쪽 및 오른쪽 비스듬한 쐐기가 상부 칼 포스트를 공동으로 밀어 아래쪽으로 이동하여 절단 작업을 완료합니다.

4 점 서보 구동 직각 전단기의 편심 방지 하중 원리는 상단 도구 기둥이 시트를 절단하는 순간 두 세트의 구동 장치가 서보 모터에 의해 동기식으로 제어되고 동기식 구동 장치입니다. 매우 단단합니다. 상부 툴 포스트를 밀면 어느 지점에서든 전단력에 의한 회전 경향의 균형을 유지하여 상부 툴 포스트가 전단력의 작용하에 나이프 변형을 매우 작게 만들어 절단 품질을 보장할 수 있습니다.

레일 어셈블리 분석

4점 서보구동 직각 전단기의 윗날은 프레임 중앙에 위치합니다. 4면 가이드 어셈블리는 어렵고 비용이 많이 듭니다. 따라서 업계의 상부 블레이드 홀더는 대부분 양면 가이드를 채택합니다. 두 개의 가이드 어셈블리 표면은 서로 수직입니다. 가이드 레일을 조립하는 방법은 그림 2와 같이 블레이드 근처와 블레이드에서 멀어지는 두 가지 방법이 있습니다.

도 2에서, 상단 도구 홀더 램은 나사로 연결되고 가이드 레일과 프레임은 나사로 연결됩니다. 시트를 절단하는 과정에서 수직 전단력에 더하여 상부 블레이드에 대한 시트의 반력은 수평이다. 시트를 누르는 상부 및 하부 블레이드에 의해 생성되는 방향 추력.

가이드 레일이 블레이드 어셈블리에 가까울 때 힘은 인접한 램을 통해 프레임에 전달되고 프레임의 강성은 전단 과정에서 나이프 항복을 제한합니다. 장점은 상칼 프레임의 변형이 거의 영향을 미치지 않는다는 것이고 단점은 램의 지지력이 고르지 않다는 것입니다. 힘 근처에서 램의 지지력이 크고 가이드 레일 고정 나사가 힘을 받으면 늘어나는 경향을 보입니다. 가이드레일은 두꺼운 판재가 전단될 때 미끄러지기 쉽고 초기 조립위치에서 이탈한다.

가이드 레일이 블레이드 어셈블리에서 멀어지면 힘이 상부 툴 홀더를 통해 랙으로 전달됩니다. 상부 공구 홀더의 조정된 변형으로 인해 각 램의 베어링 용량이 균일하고 가이드 레일 고정 나사가 힘의 영향을 받지 않으며 초기 조립 위치에서 벗어나지 않습니다. 단점 힘 전달 과정에서 상부 공구 홀더는 특정 변형을 일으킵니다. 두께가 다른 재료를 절단할 때 블레이드 갭의 조정은 상부 공구 홀더의 변형 영향을 종합적으로 고려해야 합니다.

압력 실린더의 영향 분석

판금의 전단 단면은 붕괴 영역, 평활 영역, 균열 영역 및 버 영역의 4개 영역으로 나뉩니다. 매끄러운 영역은 압출 응력 하에서의 소성 변형이고, 나머지 세 단면 영역은 인장 응력 하에서의 소성입니다. 흉한 모습. 압출 단계에서 상부 및 하부 블레이드의 제한된 제약으로 인해 시트가 미끄러지지 않습니다. 스트레칭 단계에서 시트가 늘어나 미끄러집니다. 엔지니어링에서 프레스 방법은 종종 시트 슬립을 제한하는 데 사용됩니다.

실제 전단기 설계에서 가압력 설계는 경험적 계산식의 계산된 값보다 훨씬 작습니다. 예를 들어, 25mm의 실린더 직경을 가진 40 세트의 실린더가 프레스 재료로 선택되고 작동 압력은 0.6MPa입니다. 실린더가 제공할 수 있는 이론상 최대 출력은 9080N입니다. 2500mm×1500mm×4mm 크기의 스테인리스 강판을 절단할 때 실험식으로 계산된 가압력은 87529N이다. 실제 설계 값은 이론 계산 값보다 훨씬 작아서 전단 실린더가 판의 미끄러짐을 제한하는 데 사용되지 않음을 나타냅니다. 대신, 전단 과정 동안 시트의 들림을 제한하고 리턴 스트로크 동안 상부 블레이드가 시트를 들어 올리는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 시트 슬립은 주로 클램프에 의해 제한되지만 클램프에서 떨어진 영역에서는 시트의 강성이 비교적 높습니다. 약함, 이 제한은 중요하지 않으므로 전단 정확도가 더 나빠집니다.

블랭킹 각도가 블레이드에 너무 가깝고 유지력에 의해 제공되는 유지력이 작은 반올림 모멘트를 제공합니다. 두꺼운 판을 절단할 때 홀딩 실린더는 지지력이 충분하지 않습니다. 블랭킹 각도가 날에서 너무 멀리 떨어져 있고 얇은 판을 절단할 때 상단 날이 재료와 함께 반환됩니다. 종종 시트 낭비가 너무 넓고 시트 활용률이 낮습니다.

전단기 정확도 보증 조치

판재의 절단 품질 결함은 주로 블레이드 갭, 상하 블레이드 평행도, 시트 및 블레이드 직각도와 관련된 처짐, 버, 반대면의 불량한 평행도, 인접면의 불량한 직각도 등을 포함합니다.

너무 작은 전단 블레이드 간격은 전단력을 증가시키고 동시에 절삭 날과 판의 모서리 사이의 마찰을 증가시키고 절삭 날의 마모를 가속화합니다. 간격이 너무 크면 플라스틱 재질의 강판이 버(burr)를 생성하고 취성 재질의 강판의 파단이 거칠어집니다. 간격의 값은 강판의 두께 및 강판의 기계적 특성과 관련이 있습니다. 현재 가위에는 대부분 자동 간격 조정 장치가 장착되어 있습니다.

상부 블레이드와 하부 블레이드의 평행도의 차이는 상부 블레이드의 작동 중에 블레이드 갭을 변화시키고 이에 따라 상부 블레이드의 수직도 변화를 야기한다. 절단 과정에서 가장자리 붕괴, 버, 재료 당김 및 블레이드 벗겨짐과 같은 결함이 있습니다. 블레이드에 대한 직각도의 변화는 블레이드 자체뿐만 아니라 플레이트 자체의 변형도 영향을 미칩니다.

더블 서보 모터 동기 제어

4 점 서보 구동 전단 기계는 이중 서보 드라이브 및 반 폐쇄 루프 제어 모드를 채택합니다. 모터는 동기 제어를 채택합니다. 갠트리 동기 축은 통합 제어를 위해 NC CNC 시스템에 연결됩니다. 마스터 모터와 슬레이브 모터는 NCU(Numerical Control System Control Unit)에 의해 동시에 제어됩니다. 위치 제어. 아이들 스트로크에서 듀얼 서보 모터의 동기화는 매우 좋지만 절단 과정에서 듀얼 서보 모터의 동기화 정확도는 특정 순간에 변동합니다. 듀얼 모터의 비동기화로 인해 상부 툴 포스트와 상부 블레이드가 기울어져 가공 정확도에 영향을 미칩니다. 듀얼 모터의 위상차 허용 변동 범위를 제어하여 상부 툴 포스트가 원활하게 작동하도록 제어하여 상부 블레이드와 하부 블레이드의 평행도를 보장합니다.

경사 쐐기는 상부 공구 기둥의 롤러와 일치합니다.

조립 과정에서 경사 쐐기와 상부 툴 홀더의 끼워맞춤이 매우 가깝지 않을 수 있으며, 여기에는 몇 가지 요인이 있습니다.

⑴ 조립 오류. 조립 과정에서 대각선 쐐기가 상단 도구 기둥의 롤러와 잘 맞아야하고 접촉력이 균일해야합니다. 개별 쐐기가 상부 도구 기둥에 가하는 힘이 너무 크면 작동 중에 쐐기와 롤러가 나타납니다. 갭.

⑵ 제조상의 오류. 구동 장치에 조립된 쐐기의 각도에 오차가 있는데, 이는 작동 중 쐐기와 롤러 사이의 동적 갭이 생기는 주요 원인입니다.

⑶ 조립 응력. 이중 구동 메커니즘이 부당한 방식으로 상부 툴 포스트에 연결되거나 전원을 켜기 전에 동기 모터가 제대로 제거되지 않으면 이중 구동 메커니즘과 상부 툴 포스트 사이에 응력이 발생합니다. 공회전 작업에서는 드라이브가 하나만 있습니다. 메커니즘이 주 전원을 제공합니다. 오랜 시간이 지나면 다른 웨지 세트와 상단 도구 기둥 사이에 간격이 생깁니다.

비스듬한 쐐기와 상부 도구 기둥의 롤러 사이에 틈이 있습니다. 가공 정밀도에 미치는 영향은 서보 모터 동기화 오류와 유사합니다. 절단 과정에서 상단 도구 기둥의 왼쪽과 오른쪽 사이의 높이 차이가 변동하여 블레이드 간격에 영향을 미칩니다. 이 상황은 또한 작동 중 충격을 일으키기 쉽고 소음 및 주요 부품 손상을 유발합니다. 따라서 실제 조립 과정에서 서로 다른 시간에 웨지와 롤러 사이의 간격을 동적으로 모니터링해야 합니다.

시트 처짐

직각 전단기는 X/Y 양방향으로 300mm보다 큰 공작물과 같은 대형 공작물을 절단할 때 평판을 평평하게 놓았을 때 강성이 좋지 않습니다. 절단이 시작되기 전 중력으로 인해 플레이트가 처지고 고정된 영역에서 플레이트에서 멀리 떨어져 있음 가장자리가 악화됩니다. 가장 간단한 방법은 시트의 처짐을 제한하는 일련의 지지 메커니즘을 설계하는 것입니다. 그림 3은 전단기의 가장 일반적으로 사용되는 지지 원리 다이어그램을 보여줍니다. 실린더는 레버의 원리를 사용하여 지지 롤러의 다른 쪽 끝을 밀어서 원을 그리며 위로 이동하여 조립 공간을 절약합니다.

이 기사에서는 기존 직각 전단기의 특성에 대해 자세히 설명합니다. 4점 서보 구동 직각 가위를 대상으로 하여 구조, 구성 및 작동 원리를 설명합니다. 상부 툴 포스트와 프레싱 실린더의 가이드 방식 효과를 분석한다. 직각 전단기의 정확도에 대한 모터 동기화, 전달 메커니즘 조립 및 판재 처짐의 영향을 분석하고 해당 보증 조치를 제공하여 직각 전단기 설계에 대한 지침 및 제안을 제공합니다.