Основная конструкция трансмиссии прямоугольных ножниц с ЧПУ машина в основном включает четыре типа: гидравлический тип, сцепление, одноточечный сервопривод с шаровой головкой и четырехточечный сервопривод. Гидравлическая конструкция должна быть оборудована системой охлаждения гидравлического масла. Утечка гидравлического масла и обработка отработанного масла вызовут определенное загрязнение окружающей среды. Кроме того, масляный насос в гидравлической станции работает непрерывно, что приводит к большим потерям тепловой энергии. Стригальная машина не режет. Он также время от времени потребляет электроэнергию, что приводит к значительному потреблению энергии. Двигатель с муфтой сцепления всегда находится в рабочем состоянии, а потребление энергии велико. Кроме того, на месте необходимо отрегулировать ход резки ножниц. Метод регулировки представляет собой механическую регулировку, скорость регулировки низкая, а точность не гарантируется.

Общая структура главной передачи

Основная структура трансмиссии прямоугольных ножниц с ЧПУ в основном состоит из четырех типов: гидравлического типа, муфтового типа, одноточечного сервопривода с шаровой головкой и четырехточечного сервопривода. Гидравлическая конструкция должна быть оборудована системой охлаждения гидравлического масла. Утечка гидравлического масла и обработка отработанного масла вызовут определенное загрязнение окружающей среды. Кроме того, масляный насос в гидравлической станции работает непрерывно, что приводит к большим потерям тепловой энергии. Ножницы не режут. Кроме того, время от времени они потребляют электроэнергию, что приводит к значительному энергопотреблению. Двигатель с муфтой всегда находится в рабочем состоянии, а потребление энергии велико. Кроме того, на месте необходимо отрегулировать ход резки ножниц. Метод регулировки представляет собой механическую регулировку, скорость регулировки низкая, а точность не гарантируется.

Одноточечный сервомотор с шаровой головкой приводит в движение шариковый винт, который напрямую приводит в действие верхнюю стойку для инструмента, чтобы реализовать резку листового материала. Эта конструкция относительно компактна, устраняет необходимость в промежуточных звеньях передачи и позволяет выполнять более эффективные и энергосберегающие работы по резке. Однако во время резки резцедержатель будет создавать большие боковые силы в двух направлениях, и резцедержатель может перевернуться. Эта одноточечная конструкция с шаровой головкой не может преодолеть этот недостаток. Все боковые силы создаются держателем инструмента. Задний вертикальный направляющий рельс несет, когда резцедержатель режет листы разной толщины или разной прочности, будут создаваться разные боковые силы, а направляющий рельс также будет деформироваться в разной степени, что повлияет на точность резки в обоих направлениях. Чтобы избежать чрезмерной боковой силы, максимальная длина резки станка с такой конструкцией будет ограничена.

Конструкция с четырехточечным сервоприводом приводится в движение двухточечными серводвигателями с четырьмя точками. Он имеет характеристики регулируемого хода, антиэксцентрической нагрузки и энергосбережения. По сравнению с другими основными трансмиссионными структурами имеет очевидные преимущества. В этой статье в качестве объекта исследования используется основной метод передачи прямоугольных ножниц, анализируются и объясняются меры предосторожности в процессе проектирования.

Состав и принцип конструкции

Четырехточечные ножницы для резки под прямым углом с сервоприводом в основном состоят из рамы, держателя верхнего ножа, держателя нижнего ножа, приводного устройства, прижимного устройства, системы смазки и системы охлаждения. Два набора ножей, установленных под прямым углом, устанавливаются параллельно на верхней и нижней сторонах. По осям X и Y резцедержателя пластину можно разрезать под прямым углом в горизонтальной плоскости.

Передаточный механизм машины для резки под прямым углом состоит из серводвигателя, шарико-винтовой передачи, клинового блока и т. Д., Как показано на рисунке 1. Серводвигатель приводит в движение ходовой винт для вращения через муфту, ходовой винт. толкает клиновой блок, чтобы переместиться вправо, и нижняя поверхность клинового блока прижимает верхний держатель ножа, чтобы толкнуть верхний держатель ножа, чтобы он переместился вниз, а затем приводит в движение верхнее лезвие, чтобы разрезать пластину. Чтобы гарантировать, что верхняя стойка инструмента может эффективно противостоять усилию сдвига в направлениях X / Y во время движения сдвига, установлены два набора передаточных механизмов. Два набора передаточных механизмов приводят наклонный клин в контакт с роликами верхней резцедержателя. Когда ножницы для резки под прямым углом выполняет режущее действие, левый и правый наклонные клинья на двух наборах передаточных механизмов совместно толкают стойку верхнего ножа, чтобы переместиться вниз, чтобы завершить режущее действие.

Принцип антиэксцентрической нагрузки четырехточечной машины для резки под прямым углом с сервоприводом заключается в следующем: в момент, когда верхний резцедержатель разрезает лист, два набора приводных устройств синхронно управляются серводвигателями, а синхронное приводное устройство чрезвычайно жесткий. Нажатие на верхнюю стойку инструмента уравновешивает тенденцию к проворачиванию, вызванную усилием сдвига в любой точке, так что верхняя стойка инструмента может уменьшить деформацию ножа под действием силы сдвига, тем самым обеспечивая качество резки.

Анализ рельсовой сборки

Верхнее лезвие прямоугольных ножниц с четырехточечным сервоприводом расположено посередине рамы. Сборка четырехсторонней направляющей сложна и затратна. Поэтому верхний держатель лезвия в промышленности в основном использует двустороннюю направляющую. Две монтажные поверхности направляющих перпендикулярны друг другу. Есть два способа сборки направляющих: рядом с лезвием и в стороне от лезвия, как показано на рисунке 2.

На рис. верхний держатель инструмента и плунжер соединены винтами, а направляющая и рама - винтами. В процессе резки листа сила реакции листа на верхнее лезвие горизонтальна в дополнение к вертикальной силе сдвига. Направленная тяга, создаваемая верхней и нижней лопатками, прижимающими лист.

Когда направляющий рельс приближается к узлу лезвия, сила передается на раму через расположенный рядом плунжер, а жесткость рамы ограничивает выход ножа во время процесса резки. Преимущество состоит в том, что деформация рамы верхнего ножа мало влияет, а недостаток в том, что несущая способность ползуна неравномерна. Несущая способность гидроцилиндра вблизи силы велика, и крепежный винт направляющего рельса проявляет тенденцию к растяжению под действием силы. Направляющая легко скользит, когда толстый лист срезан и отклоняется от исходного положения сборки.

Когда направляющая находится далеко от узла лезвия, усилие передается на стойку через верхний держатель инструмента. Благодаря скоординированной деформации верхнего держателя инструмента, несущая способность каждого цилиндра одинакова, а крепежные винты направляющего рельса не подвержены воздействию силы и не отклоняются от исходного положения сборки. Недостатки В процессе передачи усилия верхняя резцедержатель производит определенную деформацию. При резке материалов разной толщины регулировка зазора между лезвиями должна всесторонне учитывать влияние деформации верхней резцедержателя.

Анализ влияния цилиндра давления

Срез листового металла разделен на четыре области, а именно область обрушения, гладкую область, область трещины и область заусенцев. Гладкая область представляет собой пластическую деформацию под действием напряжения экструзии, а три другие области сечения являются пластичными под действием растягивающего напряжения. Деформация. На стадии экструзии из-за ограниченных ограничений верхнего и нижнего лезвия лист не скользит. На стадии растяжения лист растягивается и скользит. В технике часто используется метод прессования, чтобы ограничить скольжение листа.

В реальной конструкции ножниц расчетное усилие прижима намного меньше расчетного значения по эмпирической расчетной формуле. Например, для прессуемого материала выбрано 40 комплектов цилиндров с диаметром цилиндра 25 мм и рабочим давлением 0,6 МПа. Максимальное теоретическое выходное усилие, которое может обеспечить цилиндр, составляет 9080 Н. При резке листа из нержавеющей стали размером 2500 мм × 1500 мм × 4 мм сила сжатия, рассчитанная по эмпирической формуле, составляет 87529 Н. Фактическое расчетное значение намного меньше теоретического расчетного значения, что указывает на то, что режущий цилиндр не используется для ограничения проскальзывания пластины. Вместо этого он используется для ограничения подъема листа во время процесса резки и предотвращения подъема листа верхним лезвием во время обратного хода. Скольжение листа в основном ограничивается зажимом, но в зоне от зажима жесткость листа относительно высока. Слабая, это ограничение будет незначительным, поэтому точность сдвига будет хуже.

Угол гашения слишком близок к лезвию, и удерживающая сила, обеспечиваемая удерживающей силой, обеспечивает небольшой подъемный момент. При резке толстых листов удерживающий цилиндр имеет недостаточную удерживающую способность; угол вырубки слишком далеко от лезвия, и верхнее лезвие возвращается вместе с материалом при резке тонких пластин. Часто отходы листов слишком велики, а коэффициент использования листов низкий.

Гарантия точности ножниц

К дефектам качества резки листового материала в основном относятся провисание, заусенцы, плохая параллельность противоположных сторон, плохая перпендикулярность соседних сторон и т. Д., Которые связаны с зазором лезвия, параллельностью верхнего и нижнего лезвия, а также перпендикулярностью листа и лезвия.

Слишком маленький зазор между ножами увеличивает силу сдвига и, в то же время, увеличивает трение между режущей кромкой и кромкой листа и ускоряет износ режущей кромки. Если зазор слишком велик, на стальной пластине из пластического материала будут образовываться заусенцы, а излом стальной пластины из хрупкого материала будет грубым. Величина зазора зависит от толщины стального листа и механических свойств стального листа. В настоящее время ножницы в основном оснащены устройствами автоматической регулировки зазора.

Разница в параллельности верхнего и нижнего лезвия приведет к изменению зазора между лезвиями во время работы верхнего лезвия, и вертикальность верхнего лезвия также изменится соответствующим образом. В процессе резки будут возникать такие дефекты, как обрушение кромки, заусенцы, выдергивание материала и зачистка лезвия; Изменение перпендикулярности к лезвию, помимо самого лезвия, на него повлияет и деформация самой пластины.

Двойное синхронное управление серводвигателем

Четырехточечные ножницы с сервоприводом используют двойной сервопривод и режим полузамкнутого контура. Двигатель имеет синхронное управление. Синхронная ось портала подключена к системе ЧПУ с ЧПУ для унифицированного управления. Ведущий и ведомый двигатели одновременно управляются NCU (Блок управления системой числового программного управления). Позиционный контроль. На холостом ходу синхронизация сдвоенных серводвигателей очень хорошая, но во время процесса резки точность синхронизации сдвоенных серводвигателей в определенный момент колеблется. Несинхронизация двух двигателей вызывает наклон верхней стойки инструмента и верхнего лезвия, что влияет на точность обработки. Управляя допустимым диапазоном колебаний разности фаз сдвоенных двигателей, можно управлять плавным ходом верхнего резцедержателя, тем самым обеспечивая параллельность верхнего и нижнего лезвий.

Наклонный клин совмещен с роликом верхней резцедержателя.

В процессе сборки посадка наклонного клина и верхнего держателя инструмента может быть не очень близкой, и на это есть несколько факторов.

⑴ Ошибка сборки. В процессе сборки диагональный клин должен хорошо прилегать к ролику верхнего резцедержателя, а сила прилегания должна быть равномерной. Если сила, приложенная отдельными клиньями к верхней стойке инструмента, слишком велика, клин и ролик появятся во время работы. зазор.

⑵ Ошибка изготовления. Имеется погрешность угла клина, установленного на приводном устройстве, что является основной причиной динамического зазора между клином и роликом во время работы.

⑶ Монтажное напряжение. Если механизм двойного привода подключен к верхней стойке инструмента неоправданным образом или синхронный двигатель не очищен должным образом перед включением, между механизмом двойного привода и верхней стойкой инструмента возникнет напряжение. В режиме холостого хода будет только один привод. Механизм обеспечивает основную мощность. Через долгое время между другим набором клиньев и верхним резцедержателем останется зазор.

Между косым клином и роликом верхней резцедержателя имеется зазор. Влияние на точность обработки аналогично влиянию ошибки синхронизации серводвигателя. В процессе резки разница в высоте между левой и правой сторонами верхнего резцедержателя будет колебаться, что повлияет на зазор между лезвиями. Эта ситуация также легко может вызвать удары во время работы, вызывая шум и повреждение ключевых деталей. Следовательно, в процессе сборки необходимо динамически контролировать зазор между клином и роликом в разные периоды времени.

Провисание листа

Когда станок для резки под прямым углом режет большие заготовки, такие как заготовки размером более 300 мм в обоих направлениях X / Y, жесткость листа плохая, когда он уложен горизонтально. Перед началом резки пластина прогибается под действием силы тяжести и находится далеко от пластины в зоне зажима из-за отклонения деформации от заданного положения, качества резки соседних кромок пластины и параллельности противоположных кромок. края испортятся. Самая простая мера - разработать набор поддерживающих механизмов для ограничения провисания листа. На Рисунке 3 показана наиболее часто используемая схема принципа опоры стригального станка. Цилиндр использует принцип рычага, чтобы подтолкнуть другой конец опорного ролика вверх круговыми движениями, экономя место для сборки.

В этой статье подробно рассматриваются характеристики существующей машины для резки под прямым углом. Взяв в качестве объекта четырехточечные ножницы с сервоприводом, объясняются их структура, состав и принцип работы. Метод направления верхнего резцедержателя и нажимного цилиндра Эффект проанализирован; проанализировано влияние синхронизации двигателя, сборки передаточного механизма и провисания листового материала на точность прямоугольных ножниц, и даны соответствующие гарантийные меры для предоставления рекомендаций и предложений по конструкции прямоугольных ножниц.