A estrutura de transmissão principal do cisalhamento CNC de ângulo reto máquina inclui principalmente quatro tipos: tipo hidráulico, tipo embreagem, tipo de cabeça de servo esférica de ponto único e tipo de servo acionamento de quatro pontos. A estrutura hidráulica deve ser equipada com um sistema de resfriamento de óleo hidráulico. O vazamento de óleo hidráulico e o tratamento de óleo residual causarão certa poluição ambiental. Além disso, a bomba de óleo da estação hidráulica funciona continuamente, o que vai gerar uma grande perda de energia térmica. A máquina de corte não corta. Ele também consome eletricidade às vezes, resultando em um grande consumo de energia. O motor com estrutura tipo embreagem está sempre em condições de funcionamento e o consumo de energia é alto. Além disso, o curso de corte da máquina de cisalhamento precisa ser ajustado no local. O método de ajuste é um ajuste mecânico, a velocidade de ajuste é lenta e a precisão não é fácil de ser garantida.

Estrutura de transmissão principal comum

A estrutura de transmissão principal da máquina de corte em ângulo reto CNC inclui principalmente quatro tipos: tipo hidráulico, tipo embreagem, tipo cabeça esférica servo de ponto único e tipo servo drive de quatro pontos. A estrutura hidráulica deve ser equipada com um sistema de resfriamento de óleo hidráulico. O vazamento de óleo hidráulico e o tratamento de óleo residual causarão certa poluição ambiental. Além disso, a bomba de óleo da estação hidráulica funciona continuamente, o que vai gerar uma grande perda de energia térmica. A máquina de corte não corta. Também consome eletricidade às vezes, resultando em um grande consumo de energia. O motor com estrutura tipo embreagem está sempre em condições de funcionamento e o consumo de energia é alto. Além disso, o curso de corte da máquina de cisalhamento precisa ser ajustado no local. O método de ajuste é um ajuste mecânico, a velocidade de ajuste é lenta e a precisão não é fácil de ser garantida.

O servo motor de cabeça esférica de ponto único aciona o parafuso esférico para direcionar diretamente o poste superior da ferramenta para realizar o cisalhamento do material em folha. Essa estrutura é relativamente compacta, elimina a necessidade de links de transferência intermediários e pode realizar um trabalho de corte mais eficiente e com economia de energia. No entanto, o porta-ferramenta irá gerar grandes forças laterais em duas direções durante o cisalhamento, e o porta-ferramenta corre o risco de virar. Esta estrutura de cabeça esférica de um único ponto não pode superar esta desvantagem. Todas as forças laterais são geradas pelo porta-ferramenta. O trilho-guia vertical traseiro suporta, quando a coluna da ferramenta corta folhas de diferentes espessuras ou diferentes resistências, diferentes forças laterais serão geradas, e o trilho-guia também se deformará em diferentes graus, o que afetará a precisão de corte em ambas as direções. Para evitar força lateral excessiva, o comprimento máximo de corte da máquina-ferramenta com esta estrutura será limitado.

A estrutura acionada por servo de quatro pontos é acionada por servo motores duplos de quatro pontos. Possui características de curso ajustável, carga anti-excêntrica e economia de energia. Comparado com outras estruturas de transmissão principais, tem vantagens óbvias. Este artigo utiliza como objeto de pesquisa o principal método de transmissão da tesoura angular, analisa e explica os cuidados no processo de projeto.

Composição e princípio da estrutura

A máquina de corte em ângulo reto com servo-comando de quatro pontos é composta principalmente por uma estrutura, um porta-faca superior, um porta-faca inferior, um dispositivo de acionamento, um dispositivo de prensagem, um sistema de lubrificação e um sistema de resfriamento. Dois conjuntos de lâminas de cisalhamento instaladas em ângulos retos são instaladas em paralelo nos lados superior e inferior. Nos eixos X e Y do posto de ferramenta, a placa pode ser cortada em ângulos retos no plano horizontal.

O mecanismo de transmissão da máquina de corte em ângulo reto é composto por um servo motor, um parafuso esférico, um bloco de cunha, etc., conforme mostrado na Figura 1. O servo motor aciona o parafuso de avanço para girar através do acoplamento, o parafuso de avanço empurra o bloco em cunha para mover para a direita e a superfície inferior do bloco em cunha pressiona o porta-faca superior para empurrar o porta-faca superior para mover para baixo e, a seguir, empurra a lâmina superior para cortar a placa. A fim de garantir que o posto de ferramenta superior possa resistir efetivamente à força de cisalhamento nas direções X / Y durante o movimento de cisalhamento, dois conjuntos de mecanismos de transmissão são configurados. Os dois conjuntos de mecanismos de transmissão fazem com que a cunha inclinada entre em contato com os roletes do poste superior da ferramenta. Quando a máquina de corte em ângulo reto executa a ação de corte, as cunhas oblíquas esquerda e direita nos dois conjuntos de mecanismos de transmissão empurram conjuntamente a coluna superior da faca para mover para baixo para completar a ação de corte.

O princípio de carga anti-excêntrica da máquina de cisalhamento de ângulo reto servo-conduzida de quatro pontos é: no momento em que a coluna de ferramenta superior corta a folha, os dois conjuntos de dispositivos de acionamento são controlados de forma síncrona pelos servo motores e o dispositivo de acionamento síncrono é extremamente rígido. Empurrar o poste superior da ferramenta equilibra a tendência de giro causada pela força de cisalhamento em qualquer ponto, de modo que o poste superior da ferramenta pode fazer a deformação da faca muito pequena sob a ação da força de cisalhamento, garantindo assim a qualidade do corte.

Análise de montagem de trilhos

A lâmina superior da máquina de corte em ângulo reto com servo-comando de quatro pontos está localizada no meio da estrutura. A montagem da guia de quatro lados é difícil e cara. Portanto, o porta-lâmina superior na indústria adota principalmente a orientação dos dois lados. As duas superfícies de montagem da guia são perpendiculares uma à outra. Existem duas maneiras de montar os trilhos guia: próximo à lâmina e longe da lâmina, conforme mostrado na Figura 2.

Na Fig. 2, o porta-ferramentas superior e o aríete são conectados por parafusos, e o trilho-guia e a estrutura são conectados por parafusos. Durante o processo de corte da folha, a força de reação da folha na lâmina superior é horizontal, além da força de cisalhamento vertical. Empuxo direcional, que é gerado pelas lâminas superior e inferior pressionando a folha.

Quando o trilho guia está próximo ao conjunto da lâmina, a força é transmitida para a estrutura através do aríete próximo, e a rigidez da estrutura restringe o escoamento da faca durante o processo de cisalhamento. A vantagem é que a deformação da armação da faca superior tem pouco efeito e a desvantagem é que a capacidade de suporte do aríete é irregular. A capacidade de suporte do aríete próximo à força é grande e o parafuso de fixação do trilho-guia mostra uma tendência a esticar sob a força. O trilho guia é fácil de deslizar quando a placa grossa é cortada e se desvia da posição inicial de montagem.

Quando o trilho guia está longe do conjunto da lâmina, a força é transmitida para a cremalheira através do porta-ferramentas superior. Devido à deformação coordenada do porta-ferramentas superior, a capacidade de carga de cada aríete é uniforme e os parafusos de fixação do trilho-guia não são afetados pela força e não se desviam da posição inicial de montagem. Desvantagens No processo de transmissão de força, o porta-ferramentas superior produz uma certa deformação. Ao cortar materiais com espessuras diferentes, o ajuste da folga da lâmina deve considerar de forma abrangente a influência da deformação do porta-ferramenta superior.

Análise do efeito do cilindro de pressão

A seção de cisalhamento da chapa de metal é dividida em quatro áreas, a saber, a área de colapso, a área lisa, a área de rachadura e a área de rebarba. A área lisa é a deformação plástica sob tensão de extrusão e as outras três áreas da seção são de plástico sob tensão de tração. Deformação. Na fase de extrusão, devido às restrições limitadas das lâminas superior e inferior, a folha não desliza. Na fase de alongamento, a folha é esticada e desliza. Na engenharia, o método de prensagem é freqüentemente usado para limitar o deslizamento da folha.

No projeto real da máquina de corte, o projeto da força de prensagem é muito menor do que o valor calculado da fórmula de cálculo empírica. Por exemplo, 40 conjuntos de cilindros com um diâmetro de cilindro de 25 mm são selecionados para o material de prensagem e a pressão de trabalho é de 0,6 MPa. A força de saída teórica máxima que o cilindro pode fornecer é 9080N. Ao cortar uma placa de aço inoxidável com um tamanho de 2500 mm × 1500 mm × 4 mm, a força de pressão calculada pela fórmula empírica é 87529N. O valor real do projeto é muito menor do que o valor de cálculo teórico, indicando que o cilindro de cisalhamento não é usado para limitar o deslizamento da placa. Em vez disso, é usado para limitar a elevação da folha durante o processo de corte e para evitar que a lâmina superior levante a folha durante o curso de retorno. O deslizamento da folha é principalmente limitado pela braçadeira, mas na área afastada da braçadeira, a rigidez da folha é relativamente alta. Fraca, essa restrição será insignificante, então a precisão de cisalhamento será pior.

O ângulo de apagamento está muito próximo da lâmina e a força de retenção fornecida pela força de retenção fornece um pequeno momento anti-levantamento. Ao cortar chapas grossas, o cilindro de retenção tem capacidade de sustentação insuficiente; o ângulo de apagamento está muito longe da lâmina e a lâmina superior retorna com o material ao cortar placas finas. Freqüentemente, o desperdício de folha é muito grande e a taxa de utilização da folha é baixa.

Medidas de garantia de precisão da máquina de corte

Os defeitos de qualidade de corte do material da folha incluem principalmente flacidez, rebarba, paralelismo deficiente dos lados opostos, perpendicularidade deficiente dos lados adjacentes, etc., que estão relacionados à folga da lâmina, paralelismo superior e inferior da lâmina e perpendicularidade da folha e da lâmina.

A folga da lâmina de cisalhamento muito pequena aumentará a força de cisalhamento e, ao mesmo tempo, aumentará o atrito entre a aresta de corte e a aresta da placa e acelera o desgaste da aresta de corte. Se a lacuna for muito grande, a placa de aço de material plástico produzirá rebarbas e a fratura da placa de aço de material frágil será áspera. O valor da folga está relacionado à espessura da placa de aço e às propriedades mecânicas da placa de aço. Atualmente, as tesouras são equipadas principalmente com dispositivos de ajuste automático de folga.

A diferença no paralelismo das lâminas superior e inferior fará com que a folga da lâmina mude durante a operação da lâmina superior e a verticalidade da lâmina superior também mudará de acordo. Durante o processo de corte, haverá defeitos como colapso da borda, rebarbas, tração do material e descascamento da lâmina; A mudança da perpendicularidade à lâmina, além da própria lâmina, a deformação da própria placa também a afetará.

Controle síncrono de servo motor duplo

A máquina de corte servo-acionada de quatro pontos adota servo-acionamento duplo e modo de controle de malha semi-fechada. O motor adota controle síncrono. O eixo síncrono gantry é conectado ao sistema NC CNC para controle unificado. Os motores mestre e escravo são controlados simultaneamente pela NCU (Unidade de Controle do Sistema de Controle Numérico). Controle de posição. No curso ocioso, a sincronização dos servo motores duplos é muito boa, mas durante o processo de corte, a precisão de sincronização dos servo motores duplos flutua em um determinado momento. A não sincronização dos motores duplos faz com que o poste superior da ferramenta e a lâmina superior inclinem, afetando a precisão do processamento. Ao controlar a faixa de flutuação permitida da diferença de fase dos motores duplos, o porta-ferramentas superior é controlado para funcionar suavemente, garantindo assim o paralelismo das lâminas superior e inferior.

A cunha inclinada é combinada com o rolo do posto de ferramenta superior

Durante o processo de montagem, o encaixe da cunha inclinada e do porta-ferramentas superior pode não ser muito próximo, e há vários fatores para isso.

⑴ Erro de montagem. Durante o processo de montagem, a cunha diagonal deve encaixar bem com o rolo do poste superior da ferramenta e a força de contato deve ser uniforme. Se a força aplicada pelas cunhas individuais ao poste superior da ferramenta for muito grande, a cunha e o rolo aparecerão durante a operação. Gap = Vão.

⑵ Erro de fabricação. Há um erro no ângulo da cunha montada no dispositivo de acionamento, que é o principal motivo do vão dinâmico entre a cunha e o rolo durante a operação.

⑶ Tensão de montagem. Se o mecanismo de acionamento duplo estiver conectado ao poste de ferramenta superior de uma forma irracional ou o motor síncrono não for devidamente limpo antes de ligar, haverá tensão entre o mecanismo de acionamento duplo e o poste de ferramenta superior. Na operação em marcha lenta, haverá apenas uma unidade O mecanismo fornece a alimentação principal. Depois de muito tempo, haverá uma lacuna entre o outro conjunto de cunhas e a coluna superior da ferramenta.

Há uma lacuna entre a cunha oblíqua e o rolo do poste superior da ferramenta. O efeito na precisão de usinagem é semelhante ao do erro de sincronização do servo motor. Durante o processo de corte, a diferença de altura entre os lados esquerdo e direito do porta-ferramentas superior irá flutuar, o que afetará a folga da lâmina. Esta situação também é fácil de causar choques durante a operação, causando ruído e danos às peças-chave. Portanto, no processo de montagem real, é necessário monitorar dinamicamente a folga entre a cunha e o rolo em diferentes períodos de tempo.

Folha flácida

Quando a máquina de corte em ângulo reto corta peças grandes, como peças maiores do que 300 mm em ambas as direções X / Y, a rigidez da placa é baixa quando é colocada na horizontal. Antes de iniciar o corte, a placa cede devido à gravidade e fica longe da placa na área fixada devido ao desvio da deformação da posição ajustada, a qualidade de corte das bordas adjacentes da placa e o paralelismo das opostas as bordas irão se deteriorar. A medida mais simples é projetar um conjunto de mecanismos de suporte para limitar a flacidez da folha. A Figura 3 mostra o diagrama do princípio de suporte mais comumente usado da máquina de corte. O cilindro usa o princípio da alavanca para empurrar a outra extremidade do rolo de suporte para se mover em um movimento circular, economizando espaço de montagem.

Este artigo discorre sobre as características da máquina de corte em ângulo reto existente. Tomando a tesoura de ângulo reto servo-dirigida de quatro pontos como o objeto, a estrutura, composição e princípio de funcionamento são explicados. O método de orientação do poste superior e do cilindro de pressão. O efeito é analisado; a influência da sincronização do motor, montagem do mecanismo de transmissão e flacidez do material da folha na precisão das tesouras em ângulo reto é analisada e as medidas de garantia correspondentes são fornecidas para fornecer orientação e sugestões para o projeto da máquina de corte em ângulo reto.