Podľa definície v GB/T 12204-2010 je vretenový box komponent v tvare škatule, v ktorom je uložené vreteno. Skriňa vretena je dôležitou súčasťou obrábacieho stroja. Používa sa na usporiadanie pracovného vretena obrábacieho stroja, jeho prevodových častí a príslušných prídavných mechanizmov. Vretenová skriňa je komplexný komponent prevodovky, vrátane zostavy vretena, reverzného mechanizmu, prevodového mechanizmu, brzdového zariadenia, ovládacieho mechanizmu a mazacieho zariadenia. Jeho hlavnou funkciou je podporovať vreteno a otáčať ho, aby sa realizovali funkcie štartovania, brzdenia, zmeny rýchlosti a reverzácie vretena.
(Tento článok je vybraný z kapitoly 2, oddielu 3 príručky "Sprievodca výberom obrábacieho centra" Vretenová skriňa obrábacieho centra)
Komponent vretena obrábacieho centra sa skladá z komponentov výkonu vretena, prevodu a vretena. Je jednou z dôležitých realizačných zložiek tvárniaceho pohybu obrábacieho centra. Preto sa vyžaduje, aby komponent vretena obrábacieho centra mal vysokú prevádzkovú presnosť, dlhodobé zachovanie presnosti a dlhodobú prevádzku. stabilita presnosti.
Obrábacie centrá sa zvyčajne používajú ako presné obrábacie stroje a presnosť chodu komponentov vretena určuje presnosť obrábania obrábacieho stroja. Vo všeobecnosti existujú dve metódy hodnotenia prevádzkovej presnosti obrábacích strojov: statická kontrola a dynamická kontrola. Statická kontrola sa vzťahuje na testovanie hádzania každého polohovacieho povrchu a pracovného povrchu komponentu vretena, keď sa vreteno otáča nízkou rýchlosťou alebo ručne. Dynamická kontrola vyžaduje použitie určitých nástrojov na testovanie presnosti otáčania vretena pomocou bezkontaktných metód detekcie pri menovitej rýchlosti vretena obrábacieho stroja. Keďže obrábacie centrá majú zvyčajne funkcie automatickej výmeny nástrojov a nástroje sú utiahnuté napínacím mechanizmom inštalovaným vo vnútri vretena obrábacieho centra pomocou špeciálneho držiaka nástrojov, presnosť otáčania vretena musí zohľadňovať chybu spôsobenú chybou obrábania stroja. polohovacia plocha držiaka nástrojov.
1. Požiadavky, ktoré by mala spĺňať hlavná prenosová sústava
Obrábacie centrum je CNC obrábací stroj so silnou všestrannosťou, širokým rozsahom použitia a vysokou efektivitou spracovania. Preto musí jeho hlavný prevodový systém spĺňať štyri požiadavky: Po prvé, má široký rozsah otáčok; po druhé, má nielen dostatočný výkon a krútiaci moment, ale môže tiež spĺňať požiadavky na udržanie konštantného výkonu pri vysokých otáčkach (nad vypočítanou rýchlosťou) a na udržanie konštantného krútiaceho momentu pri nízkych otáčkach (pod vypočítanou rýchlosťou); po tretie, komponenty vretenovej skrine by mali mať dostatočnú pevnosť, tuhosť a odolnosť proti vibráciám; po štvrté, prevádzka Hladká a nízka hlučnosť.
2. Typická štruktúra vretenovej skrine a elektrického vretena
1. Typická štruktúra vretenovej skrine
(1) Jednostupňová vretenová skriňa s poly-V remeňom. Výkon hlavného motora vretenového boxu je pod 7,5 kW. Často sa používa forma prevodu prvého stupňa poly-V remeňom (kompozitný klinový remeň). Hlavný motor prechádza cez pár remeníc poly-V remeňa a poly-V remeň. Pás je pripojený k hlavnému hriadeľu a na zvýšenie krútiaceho momentu sa používa spôsob prenosu zníženia rýchlosti.
(2) Vretenová skriňa prevodovky vo všeobecnosti používa expanznú skupinu prvého stupňa na zvýšenie rozsahu otáčok a zlepšenie krútiaceho momentu pri nízkych otáčkach. Keďže existujú len dva prevody, vysoký a nízky, prevodový mechanizmus je pomerne jednoduchý.
(3) Priamo spriahnutá vretenová skriňa Priamo spriahnutá vretenová skriňa sa vzťahuje na vretenovú skriňu, v ktorej sú motor vretena a vreteno priamo spojené. Pre priamo spojené vretenové boxy existujú dva spôsoby priameho pripojenia: jedným je, že hlavný motor je pripojený k vretenu cez spojku; druhý je, že hlavný motor je vyrobený do vretenovej skrine, rotor je navrhnutý ako vreteno a stator je inštalovaný vo vretenovej skrini Inside.
2. Elektrické vreteno
Vreteno obrábacieho stroja sa vzťahuje na os na obrábacom stroji, ktorá poháňa obrobok alebo nástroj do otáčania. Zvyčajne sa skladá z vretena, ložísk a prevodových častí (ozubené kolesá alebo remenice). S rýchlym vývojom a zdokonaľovaním technológie elektrického prenosu sa mechanická štruktúra hlavného prevodového systému vysokorýchlostných CNC obrábacích strojov výrazne zjednodušila a remenicový prevod a ozubený prevod boli odstránené. Vreteno obrábacieho stroja je priamo poháňané vstavaným motorom. Táto prevodová štruktúra, v ktorej sú motor vretena a vreteno obrábacieho stroja "kombinované do jedného", sa nazýva "elektrické vreteno". To robí komponenty vretena nezávislými od prevodového systému obrábacieho stroja a celkovej konštrukcie.
Elektrické vreteno má nielen výhody kompaktnej konštrukcie, nízkej hmotnosti, malej zotrvačnosti, nízkej hlučnosti a rýchlej odozvy, ale má aj vysokú rýchlosť otáčania a vysoký výkon, čo môže zjednodušiť konštrukciu obrábacích strojov a uľahčiť polohovanie vretena. Je to ideálna štruktúra vo vysokorýchlostných vretenových jednotkách. Ložisko elektrického vretena využíva technológiu vysokorýchlostných ložísk, je odolné voči opotrebovaniu a teplu a má niekoľkonásobnú životnosť ako tradičné ložiská. Obrázok 2-26 zobrazuje skutočné elektrické vreteno.
obrázok
Obrázok 2-26 Skutočné elektrické vreteno
Tabuľka 2-2 zobrazuje parametre elektrického vretena určitej značky obrábacieho centra. Ako je zrejmé z tabuľky, v závislosti od spracovateľských materiálov a procesov môže rovnaký model obrábacieho centra používať elektrické vretená s rôznymi rýchlosťami a krútiacimi momentmi. Vznik dvojvretenových alebo dokonca viacosových obrábacích centier ďalej zlepšil efektivitu spracovania obrábacích centier.
Tabuľka 2-2 Parametre elektrického vretena určitej značky obrábacieho centra
obrázok
Motorizované vretená často vyžadujú na fungovanie rôzne médiá. Napríklad je potrebné zaviesť stlačený vzduch, aby sa dosiahlo vzduchové utesnenie vretena, chladiaca voda musí byť privedená na chladenie vnútra vretena a hydraulický olej musí byť zavedený, aby sa dosiahlo upnutie držiaka nástroja. Preto sa vyžaduje, aby kľúčový komponent otočného kĺbu prechádzal médiom na zadnom konci otočného vretena. Obrázok 2-27 zobrazuje skutočný rotačný kĺb.
obrázok
Obrázok 2-27 Skutočný rotačný kĺb
Princíp otočného kĺbu je znázornený na obrázku 2-28. Médium prechádza pevnými potrubiami P1 a P2 do komponentu 2 otočného spoja. Komponent 2 zostáva pevný a komponent 1 sa môže otáčať s hlavným hriadeľom. Oba komponenty 1 a 2 môžu byť realizované. Priechod média môže zabezpečiť dobré utesnenie. Tento druh rotačného kĺbu je široko používaný v rôznych typoch vretien. Stojí za zmienku, že v dôsledku hádzania na zadnom konci vretena sa táto časť po určitom čase používania poškodí. Ak má samotné vreteno veľké hádzanie, urýchli to poškodenie otočného kĺbu.
