Návrh a aplikácia nástroja na vyrovnanie CNC frézovacieho stroja
Pri použití nástrojov a podložiek na určenie hodnoty nulového posunu by sa mal nástroj postupne približovať k obrobku. Keď je vzdialenosť medzi nástrojom a obrobkom blízka hrúbke podložky, podložka by sa mala umiestniť do stredu a opakovane ťahať. Na základe pocitu operátora, keď sú nástroj, podložka a obrobok v úplnom kontakte, by sa mala nastaviť hodnota nulového posunu súradnicového systému obrobku. Táto metóda veľmi testuje skúsenosti a zručnosti operátora, zaberá veľa času a má nízku presnosť. Nesprávna obsluha môže viesť k riziku kolízie noža, čím sa zvyšujú náklady na údržbu. Aj keď je pohodlné a bezpečné použiť na určenie hodnoty nulového posunu profesionálne nástroje na nastavenie nástroja, existujúce profesionálne nástroje na nastavenie nástroja majú relatívne obmedzené funkcie a môžu dokončiť iba jednu z hodnôt nulového posunu pre súradnice X a Y a súradnice Z. Na dokončenie nastavenia hodnoty posunutia nuly pre všetky súradnice je potrebné vymeniť rôzne nástroje na nastavenie nástroja, čo zaberie veľa času; Profesionálne nastavenie nástroja je navyše pomerne drahé a vyžaduje vysoký výkon obrábacieho stroja. Všeobecné CNC frézky je ťažké splniť požiadavky a vyžadujú modernizáciu a transformáciu obrábacieho stroja, čo je nákladné a nie je vhodné pre niektoré malé a stredné podniky
Podniky prijímajú.
Navrhnite nástroj na zarovnanie nástroja, ktorý dokáže súčasne dokončiť hodnoty nulového posunu súradníc X, Y a Z. Štruktúra je jednoduchá, náklady sú nízke, prevádzka je pohodlná a presnosť je vysoká. Dokáže sa stretnúť s problémom nastavenia hodnôt nulového posunu súradnicového systému obrobku pre CNC frézky a obrábacie centrá.
1. Konštrukčný návrh nástroja na zarovnanie CNC frézovacieho stroja
1.1 Celkové konštrukčné riešenie
CNC frézka pozostáva predovšetkým z dvoch častí, a to skľučovadla a indikátora. Medzi nimi skľučovadlo obsahuje hlavne čeľusť, cylindrickú škrupinu a jadro skľučovadla. Stredová poloha čeľuste je vybavená upínacím priestorom, ktorý slúži na upnutie rezného nástroja; Indikátor sa skladá hlavne z prepojovacieho hriadeľa, izolačného puzdra, batérie, svetelnej diódy, pružiny, signalizačnej trubice, ojnice, kontaktu atď. Vo vnútri signalizačnej trubice je napájací zdroj a svetelné zariadenie, priehľadný otvor je umiestnený na bočnej stene trubice indikátora, cez ktorú možno pozorovať svetelné zariadenie, či vyžaruje svetlo; Pripojte hriadeľ k napájaciemu zdroju a pripojte napájací zdroj k svetelnému prvku; Svetelný prvok je spojený s kontaktom a kontakt je súosový s upínacím priestorom [3].
Pri nastavovaní hodnoty nulového posunu súradnicového systému obrobku sa uchopovač telesa skľučovadla upne a nainštaluje na nástroj na obrábacom stroji. Keď je kontakt indikátora v kontakte s obrobkom, vytvorí sa uzavretý okruh a osvetlená časť indikátora môže vyžarovať svetlo, čím sa dosiahne účel vyrovnania nástroja. Jednoduchá obsluha, bezpečná a spoľahlivá.
1.2 Návrh štruktúry indikátora
Indikátor pozostáva hlavne zo spojovacieho hriadeľa, izolačného puzdra, batérie, svetelnej diódy, pružiny 1, trubice indikátora, ojnice, pružiny 2 a kontaktu. Spodný koniec indikátora je guľový kontakt, ktorý je upevnený v oblúkovom otvore v spodnej časti ojnice pružinou. Pri vystavení radiálnej sile sa môže kývať doľava a doprava a po odstránení vonkajšej sily sa môže vrátiť do pôvodného stavu. Keď kontakt kontaktuje obrobok na boku, môže tlmiť silu obrobku na nástroji na zarovnávanie CNC frézovacieho obrábacieho stroja, zabrániť deformácii a poškodeniu nástroja na nastavenie nástroja a znížiť presnosť nástroja na nastavenie nástroja. Materiál kontaktu je kovový vodič s vysokou tvrdosťou a odolnosťou proti opotrebeniu, ktorý zabraňuje častému kontaktu s obrobkom a spôsobuje opotrebovanie, čo má za následok zmeny veľkosti kontaktu a môže pôsobiť aj ako vodič pre vodivosť.
Celkový tvar ojnice je stupňovitého tvaru osi v tvare T, v strede so stupňovitým otvorom. Veľký otvor sa používa na umiestnenie pružín a malý otvor sa používa na pripojenie drôtov; Valcová plocha s väčším priemerom v tvare T je umiestnená vo vnútri valcového otvoru vo vnútri trubice indikátora. Prijíma metódu prispôsobenia malej medzery na úrovni IT5-IT7 H/g. Väčší valec je navrchu vybavený tlačnou pružinou, takže ojnica je vždy upevnená na svorke na spodnom konci trubice indikátora. Pri pôsobení axiálnej sily sa môže posúvať hore a dole a po odstránení vonkajšej sily sa vráti do pôvodného stavu. Keď sa kontakt spodného konca zariadenia na nastavenie nástroja dotkne horného povrchu obrobku, ojnica sa môže posunúť nahor, aby tlmila silu obrobku na zariadenie na nastavenie nástroja a zabránila deformácii alebo poškodeniu zariadenia na nastavenie nástroja (obrázok 1).
Obrázok 1 Nástroj na nastavenie noža a indikátor
Horný koniec pružiny je priehľadná izolačná trubica, v ktorej je inštalovaná svetelná dióda a batéria CR1025. Kladný a záporný pól svetelnej diódy je spojený s kontaktnou batériou pomocou vodičov. Keď sa medzi svetelnou diódou a batériou vytvorí uzavretý okruh, svetelná dióda sa rozsvieti. Horný koniec batérie je spojený s kontaktným stĺpikom spojovacieho hriadeľa, ktorý je upevnený v strednom otvore izolačného krúžku a spojený obyčajným trojuholníkovým jemným závitom. Horný koniec spojovacieho hriadeľa je naskrutkovaný do závitového otvoru na jednom konci svorky cez závit na fixáciu polohy [4].
1.3 Návrh konštrukcie svorky
Telo skľučovadla sa skladá z jadra skľučovadla, kužeľového závitového krúžku, svorky a valcového plášťa. Jadro vrtáka má otvor na uchytenie pazúrov a kužeľovú drážku na uchytenie krúžku so závitom. Závitový koniec čeľuste je inštalovaný v otvore na uloženie čeľuste na jadre vrtáka a je spojený s kužeľovým závitovým krúžkom v upínacej drážke na jadre vrtáka pomocou závitov. Nezávitové konce troch čeľustí tvoria upínací priestor na upnutie nástroja. Kužeľový závitový krúžok sa skladá z dvoch polkruhov tvoriacich celý kruh, zapustených do drážky kužeľového závitového krúžku. Vŕtacie jadro je zapustené s valcovým plášťom zvonku a medzi valcovým plášťom a kužeľovým závitovým krúžkom sa používa malé zasahovanie H7/p6, ktoré môže prenášať krútiaci moment. Pri otáčaní valcového plášťa je kužeľový závitový krúžok poháňaný do otáčania a kužeľový závitový krúžok poháňa čeľusť, aby sa rozťahovala a zasúvala, čo spôsobuje zmenu veľkosti úložného otvoru medzi čeľusťami, čo uľahčuje inštaláciu nástrojov rôznych priemerov. a uzamykacie nástroje. Okrem spojenia s kužeľovým závitovým krúžkom sa valcové puzdro a jadro vrtáka môžu navzájom otáčať bez akýchkoľvek špeciálnych požiadaviek na montáž. Použilo sa tolerančné uloženie H9/d9 s veľkou medzerou a štruktúra skľučovadla je znázornená na obrázku 2.
Obrázok 2 Štruktúra svorky
2. Použitie nástroja na zarovnanie CNC frézovacieho stroja
Ako príklad uvádzame CNC frézku Oi Mate radu FANUC, tento článok predstavuje spôsob použitia nástroja na zarovnávanie CNC frézovacieho stroja (obrázok 3): Otočte valcový plášť nástroja na zarovnanie CNC frézovacieho stroja, aby ste zväčšili otvor medzi tri čeľuste a prehĺbte nástroj na rukoväti nástroja do úložného otvoru medzi tromi čeľusťami tak, aby sa hrot nástroja dotýkal spodnej časti úložného otvoru. Potom otočte valcový plášť nástroja na nastavenie CNC frézky v opačnom smere, čeľuste sa vysunú, úložný otvor sa zníži a vzájomná poloha nástroja na nastavenie nástroja a nástroja sa zafixuje.
Obrázok 3 Inštalácia nástroja na vyrovnanie nástroja
Pri nastavovaní posunu nulového bodu v smere osi Z ovládajte CNC obrábací stroj tak, aby ste sa postupne priblížili k hornej ploche nulového bodu obrobku. Keď sa rozsvieti výstraha prístroja na nastavenie nástroja, stlačte tlačidlo "OFF SET" na ovládacom paneli CNC frézky, aby ste našli rozhranie nastavenia posunutia nulového bodu. Zadajte hodnotu vlastnej dĺžky číselného riadiaceho nástroja na nastavenie frézovacieho nástroja do oblasti vyrovnávacej pamäte, stlačte tlačidlo "Measure" alebo si prečítajte hodnotu mechanických súradníc zobrazenú v tomto čase na obrábacom stroji, pridajte ju k hodnote vlastnej dĺžky nastavenia nástroja prístroj a vložte získanú hodnotu do rozhrania nastavenia posunu nulového bodu, aby sa dokončilo nastavenie posunu nulového bodu osi Z.
Pri nastavovaní posunutia nulového bodu v smere osi X obsluhujte CNC obrábací stroj tak, aby sa postupne približoval k bočnému povrchu obrobku v smere osi X s kontaktom nastavovača nástroja. Keď sa rozsvieti výstraha nastavovača nástroja, zadajte hodnotu súradníc nastavovača nástroja do súradnicového systému obrobku v oblasti vyrovnávacej pamäte rozhrania nastavenia korekcie nulového bodu a stlačením tlačidla „Measure“ dokončite nastavenie korekcie nulového bodu v smer osi X. Spôsob nastavenia posunutia nuly v smere osi Y je rovnaký ako v smere osi X [6].
3. Princíp činnosti nástroja na zarovnanie CNC frézovacieho stroja
Keď je kontakt v kontakte s obrobkom, prúd bude vytekať z kladnej elektródy batérie vo vnútri indikátora, prejde spojovacím hriadeľom a dosiahne upínaciu časť nastavovača nástrojov. Svorka je pripojená k nástroju a nástroj je inštalovaný na držiaku nástroja. Držiak nástroja je inštalovaný na obrábacom stroji a obrobok je upevnený na obrábacom stroji. Obrobok sa dotýka kontaktu a kontakt je pripojený k ojnici. Spojovacia tyč je pripojená ku kladnej elektróde svetelnej diódy cez drôt a záporná elektróda svetelnej diódy je pripojená k zápornej elektróde batérie cez drôt, čím tvorí uzavretý obvod, ktorý rozsvieti dióda. Keď kontakt opustí obrobok, obvod sa odpojí a svetelná dióda zhasne. Princíp riadiaceho obvodu je znázornený na obrázku 4.
Obrázok 4 Princíp obvodu
4. Záver
Na vyriešenie problému nastavenia posunu nulového bodu na CNC frézkach je navrhnutý nástroj na zarovnanie CNC frézovacieho stroja, ktorý dokáže dokončiť nastavenie hodnoty posunu nulového bodu v smeroch osi X, Y a Z CNC frézky. súradnicový systém obrobku. Zároveň sa zavádza používanie nástrojov na zarovnávanie nástrojov. Zarovnávacie zariadenie CNC frézky obsahuje predovšetkým skľučovadlo a indikátor, ktorý je vybavený gombíkovou batériou ako zdrojom energie a svetelnou diódou ako výstražným zariadením. Pri nastavovaní nulového posunu frézky použite uchopovač na skľučovadle na upevnenie nastavovača nástroja na frézku. Keď sa kontakt nastavovača nástrojov dotkne obrobku, obrábací stroj, obrobok, nástroj a nastavovač nástroja vytvoria uzavretý okruh a výstražné zariadenie sa rozsvieti. V rozhraní nulového posunu CNC frézky zadajte hodnotu súradníc nástroja do mechanického súradnicového systému, aby ste dokončili nastavenie nulového posunu CNC frézky. Použitie tohto zariadenia na nastavenie nástroja môže efektívne ušetriť čas nastavenia nulového posunu a zlepšiť produktivitu, pretože vo vnútri zariadenia na nastavenie nástroja je elastické zariadenie, ktoré zabraňuje nebezpečenstvu nesprávnej prevádzky a kolízie s nástrojom, znižuje náklady na údržbu, má jednoduchú štruktúrou a ľahko sa obsluhuje.
Projekt fondu: Shandong Huayu Institute of Technology 2019 Výskumná platforma na úrovni kampusu: Výskumné a vývojové centrum CNC Tool Manufacturing Technology; Projekt Dezhou Enterprise R&D Program: Výskum a prax zariadenia na nastavovanie nástrojov pre CNC frézku (DZSKJ202008)
