Podle definice v GB/T 12204-2010 je vřetenová skříň skříňovitá součást, ve které je umístěno vřeteno. Skříň vřetena je důležitou součástí obráběcího stroje. Slouží k uspořádání pracovního vřetena obráběcího stroje, jeho převodových částí a příslušných přídavných mechanismů. Vřetenová skříň je komplexní převodová součást, včetně sestavy vřetena, reverzačního mechanismu, převodového mechanismu, brzdového zařízení, ovládacího mechanismu a mazacího zařízení. Jeho hlavní funkcí je podpírat vřeteno a otáčet jím, aby se realizovaly funkce startování, brzdění, změny rychlosti a reverzace vřetena.
(Tento článek je vybrán z kapitoly 2, oddílu 3 příručky "Průvodce výběrem obráběcího centra" Vřetenová skříň obráběcího centra)
Komponenta vřetena obráběcího centra se skládá z komponent výkonu vřetena, převodu a vřetena. Je jednou z důležitých prováděcích součástí tvářecího pohybu obráběcího centra. Proto se vyžaduje, aby vřetenová součást obráběcího centra měla vysokou provozní přesnost, dlouhodobé zachování přesnosti a dlouhodobý provoz. stabilita přesnosti.
Obráběcí centra se obvykle používají jako přesné obráběcí stroje a přesnost chodu součástí vřetena určuje přesnost obrábění obráběcího stroje. Obecně existují dvě metody hodnocení provozní přesnosti obráběcích strojů: statická kontrola a dynamická kontrola. Statická kontrola se týká testování házivosti každé polohovací plochy a pracovní plochy součásti vřetena, když se vřeteno otáčí nízkou rychlostí nebo ručně. Dynamická kontrola vyžaduje použití určitých nástrojů pro testování přesnosti otáčení vřetena pomocí bezkontaktních detekčních metod při jmenovitých otáčkách vřetena obráběcího stroje. Vzhledem k tomu, že obráběcí centra mají obvykle funkce automatické výměny nástrojů a nástroje jsou utahovány napínacím mechanismem instalovaným uvnitř vřetena obráběcího centra prostřednictvím speciálního držáku nástroje, musí přesnost otáčení vřetena zohledňovat chybu způsobenou chybou obrábění obráběcího centra. polohovací plocha držáku nástroje.
1. Požadavky, které by měla splňovat hlavní přenosová soustava
Obráběcí centrum je CNC obráběcí stroj se silnou všestranností, širokým rozsahem použití a vysokou efektivitou zpracování. Proto musí jeho hlavní převodový systém splňovat čtyři požadavky: Za prvé, má široký rozsah otáček; za druhé, má nejen dostatečný výkon a točivý moment, ale také může splňovat požadavky na udržování konstantního výkonu za podmínek vysokých otáček (nad vypočtenou rychlostí) a udržování konstantního točivého momentu za podmínek nízkých otáček (pod vypočítanou rychlostí); za třetí, součásti vřetenové skříně by měly mít dostatečnou pevnost, tuhost a odolnost proti vibracím; za čtvrté, provoz Hladký a nízký hluk.
2. Typická struktura vřetenové skříně a elektrovřetena
1. Typická konstrukce vřetenové skříně
(1) Jednostupňová vřetenová skříň pohonu klínovým řemenem. Výkon hlavního motoru vřetenové skříně je pod 7,5 kW. Často se používá převodová forma prvního stupně poly-V řemen (kompozitní klínový řemen). Hlavní motor prochází dvojicí řemenic poly-V a poly-V řemenem. Řemen je připojen k hlavnímu hřídeli a ke zvýšení točivého momentu se používá metoda převodu se snížením rychlosti.
(2)) Vřetenová skříň převodovky obecně používá expanzní skupinu prvního stupně pro zvýšení rozsahu otáček a zlepšení točivého momentu při nízkých otáčkách. Vzhledem k tomu, že existují pouze dva převody, vysoký a nízký, je převodový mechanismus poměrně jednoduchý.
(3) Přímo spřažená vřetenová skříň Přímo spojená vřetenová skříň se týká vřetenové skříně, ve které jsou přímo spojeny motor vřetena a vřeteno. Existují dva způsoby přímého připojení pro přímo spojené vřetenové skříně: jeden je ten, že hlavní motor je připojen k vřetenu pomocí spojky; druhý je, že hlavní motor je vyroben do vřetenové skříně, rotor je navržen jako vřeteno a stator je instalován ve vřetenové skříni Inside.
2. Elektrické vřeteno
Vřeteno obráběcího stroje se vztahuje k ose na obráběcím stroji, která pohání obrobek nebo nástroj k otáčení. Obvykle se skládá z vřetena, ložisek a převodových dílů (ozubených kol nebo řemenic). S rychlým vývojem a zlepšením technologie elektrického přenosu byla mechanická struktura hlavního převodového systému vysokorychlostních CNC obráběcích strojů výrazně zjednodušena a řemenicový převod a převod ozubených kol byly odstraněny. Vřeteno obráběcího stroje je přímo poháněno vestavěným motorem. Tato převodová struktura, ve které jsou motor vřetena a vřeteno obráběcího stroje "sloučeny do jednoho", se nazývá "elektrické vřeteno". Díky tomu jsou součásti vřetena nezávislé na převodovém systému obráběcího stroje a celkové konstrukci.
Elektrické vřeteno má nejen výhody kompaktní konstrukce, nízké hmotnosti, malé setrvačnosti, nízké hlučnosti a rychlé odezvy, ale má také vysokou rychlost otáčení a vysoký výkon, což může zjednodušit konstrukci obráběcích strojů a usnadnit polohování vřetena. Je to ideální struktura ve vysokorychlostních vřetenových jednotkách. Ložisko elektrického vřetena využívá technologii vysokorychlostního ložiska, je odolné proti opotřebení a teplu a má několikanásobnou životnost než tradiční ložiska. Obrázek 2-26 ukazuje skutečné elektrické vřeteno.
obrázek
Obrázek 2-26 Skutečné elektrické vřeteno
Tabulka 2-2 ukazuje parametry elektrického vřetena určité značky obráběcího centra. Jak je patrné z tabulky, v závislosti na zpracovávaných materiálech a procesech může stejný model obráběcího centra používat elektrická vřetena s různými otáčkami a kroutícími momenty. Vznik dvouvřetenových nebo dokonce víceosých obráběcích center dále zlepšil efektivitu zpracování obráběcích center.
Tabulka 2-2 Parametry elektrického vřetena určité značky obráběcího centra
obrázek
Motorizovaná vřetena často vyžadují různá média, aby fungovala. Například je třeba zavést stlačený vzduch, aby se dosáhlo vzduchového utěsnění vřetena, chladicí voda musí být zavedena pro chlazení vnitřku vřetena a musí být zaveden hydraulický olej, aby se dosáhlo upnutí držáku nástroje. Proto je vyžadováno, aby klíčová součást otočného kloubu procházela médiem na zadním konci rotujícího vřetena. Obrázek 2-27 ukazuje skutečný rotační kloub.
obrázek
Obrázek 2-27 Skutečný rotační kloub
Princip otočného kloubu je znázorněn na obrázku 2-28. Médium prochází pevnými potrubími P1 a P2 do součásti 2 otočného spoje. Součást 2 zůstává pevná a součást 1 se může otáčet s hlavním hřídelem. Obě komponenty 1 a 2 mohou být realizovány. Průchod média může zajistit dobré utěsnění. Tento druh otočného kloubu je široce používán v různých typech vřeten. Stojí za zmínku, že kvůli házení na zadním konci vřetena se tato část po určité době používání poškodí. Pokud má samotné vřeteno velké házení, urychlí to poškození rotačního kloubu.
