Проектиране и приложение на инструмент за подравняване на фрезови машини с ЦПУ
Когато използвате инструменти и подложки за определяне на стойността на нулевото отместване, инструментът трябва постепенно да се доближава до детайла. Когато разстоянието между инструмента и детайла е близо до дебелината на подложката, в средата трябва да се постави подложка и да се издърпа многократно. Въз основа на усещането на оператора, когато инструментът, подложката и детайлът са в пълен контакт, трябва да се настрои стойността на нулевото отместване на координатната система на детайла. Този метод подлага на изпитание опита и уменията на оператора, отнема много време и има ниска точност. Неправилната работа може да доведе до риск от сблъсък с нож, като по този начин увеличи разходите за поддръжка. Въпреки че е удобно и безопасно да се използват професионални инструменти за настройка на инструменти за определяне на стойността на нулево отместване, съществуващите професионални инструменти за настройка на инструменти имат относително ограничени функции и могат да завършат само една от стойностите на нулево отместване за X и Y координати и Z координати. За да завършите настройката на стойността на нулево отместване за всички координати, трябва да се сменят различни инструменти за настройка на инструменти, което отнема много време; В допълнение, професионалната настройка на инструмента е сравнително скъпа и изисква висока производителност на машинния инструмент. Общите CNC фрезови машини трудно отговарят на изискванията и изискват надграждане и трансформация на машинния инструмент, което е скъпо и не е подходящо за някои малки и средни предприятия
Предприятията приемат.
Проектирайте инструмент за подравняване на инструмент, който може едновременно да завърши стойностите на нулевото отместване на координатите X, Y и Z. Структурата е проста, цената е ниска, работата е удобна и точността е висока. Може да се справи с проблема за задаване на стойностите на нулевото отместване на координатната система на детайла за CNC фрезови машини и обработващи центри.
1. Структурен дизайн на инструмент за подравняване на CNC фреза
1.1 Цялостен структурен дизайн
Фрезовата машина с ЦПУ се състои главно от две части, а именно патронник и индикатор. Сред тях патронникът включва главно нокът, цилиндрична обвивка и сърцевина на патронника. Централната позиция на нокътя е оборудвана със затягащо пространство, което се използва за затягане на режещия инструмент; Индикаторът се състои главно от свързващ вал, изолационна втулка, батерия, светодиод, пружина, индикаторна тръба, свързващ прът, контакт и т.н. Вътре в индикаторната тръба има захранване и светещо устройство и прозрачен отвор поставя се на страничната стена на индикаторната тръба, през която светещото устройство може да се наблюдава дали излъчва светлина; Свържете вала към захранването и свържете захранването към светещия елемент; Светещият елемент е свързан към контакта, като контактът е коаксиален на затягащото пространство [3].
При настройване на стойността на нулевото отместване на координатната система на детайла, захващащото устройство на тялото на патронника се затяга и монтира върху инструмента на машинния инструмент. Когато контактът на индикатора е в контакт с детайла, се образува затворена верига и осветената част на индикатора може да излъчва светлина, постигайки целта за подравняване на инструмента. Лесен за работа, безопасен и надежден.
1.2 Дизайн на структурата на индикатора
Индикаторът се състои главно от свързващ вал, изолационна втулка, батерия, светодиод, пружина 1, индикаторна тръба, свързващ прът, пружина 2 и контакт. Долният край на индикатора е сферичен контакт, който е фиксиран в дъговидния отвор в долната част на мотовилката с пружина. Когато е подложен на радиална сила, той може да се люлее наляво и надясно, а когато външната сила бъде премахната, може да се върне в първоначалното си състояние. Когато контактът контактува с детайла отстрани, той може да буферира силата на детайла върху инструмента за подравняване на инструмента за фреза с ЦПУ, да избегне деформация и повреда на инструмента за подравняване на инструмента и да намали точността на инструмента за подравняване на инструмента. Материалът на контакта е метален проводник с висока твърдост и устойчивост на износване, който избягва честия контакт с детайла и причинява износване, което води до промени в размера на контакта и може да действа и като проводник за проводимост.
Цялостната форма на свързващия прът е Т-образна форма на стъпаловидна ос, със стъпков отвор в средата. Големият отвор се използва за поставяне на пружини, а малкият отвор се използва за свързване на проводници; Цилиндричната повърхност с по-голям Т-образен диаметър се намира вътре в цилиндричния отвор вътре в индикаторната тръба. Той използва метод за монтиране на малка междина на ниво IT5-IT7 H/g. По-големият цилиндър е снабден с натискна пружина отгоре, така че свързващият прът винаги да е фиксиран върху скобата в долния край на индикаторната тръба. Когато е подложен на аксиална сила, той може да се плъзга нагоре и надолу и когато външната сила бъде елиминирана, той се връща в първоначалното си състояние. Когато контактът на долния край на устройството за настройка на инструмента влезе в контакт с горната повърхност на детайла, свързващият прът може да се движи нагоре, за да буферира силата на детайла върху устройството за настройка на инструмента и да предотврати деформация или повреда на устройството за настройка на инструмента (Фигура 1).
Фигура 1 Инструмент и индикатор за подравняване на ножа
Горният край на пружината е прозрачна изолационна тръба, в която са монтирани светодиод и батерия CR1025. Положителният и отрицателният полюс на светодиода са свързани към контактната батерия с проводници. Когато се образува затворена верига между светодиода и батерията, светодиодът ще светне. Горният край на батерията е свързан към контактната колона на свързващия вал, който е фиксиран в средния отвор на изолационния пръстен и е свързан с обикновена триъгълна фина резба. Горният край на свързващия вал се завинтва в отвора с резба в единия край на скобата през резбата за фиксиране на позицията [4].
1.3 Дизайн на структурата на скобата
Тялото на патронника се състои от сърцевина на патронника, коничен пръстен с резба, скоба и цилиндрична обвивка. Сърцевината на свредлото има отвор за задържане на щипка и заострен жлеб за заострен пръстен с резба. Краят с резба на щипката е монтиран в отвора за поместване на щипката на сърцевината на свредлото и е свързан към коничния резбован пръстен в поместващия жлеб на сърцевината на свредлото чрез резби. Краищата без резба на трите щипки образуват затягащо пространство за затягане на инструмента. Коничният пръстен с резба е съставен от два полукръга, образуващи цял кръг, вграден в жлеба на коничния пръстен с резба. Сърцевината на свредлото е вградена с цилиндрична обвивка отвън и между цилиндричната обвивка и коничния резбован пръстен се използва малка намеса H7/p6, която може да предава въртящ момент. При въртене на цилиндричната обвивка пръстенът с конична резба се задвижва да се върти, а пръстенът с конична резба задвижва нокътя да се разширява и прибира, което води до промяна на размера на отвора между ноктите, което улеснява инсталирането на инструменти с различни диаметри и заключващи инструменти. С изключение на връзката с коничния резбован пръстен, цилиндричната обвивка и сърцевината на свредлото могат да се въртят една спрямо друга без специални изисквания за монтаж. Приема се толерантно закрепване H9/d9 с голяма междина и структурата на патронника е показана на фигура 2.
Фигура 2 Структура на скобата
2. Използване на инструмент за подравняване на CNC фреза
Вземайки CNC фрезовата машина Oi Mate от серията FANUC като пример, тази статия представя метода на използване на инструмента за подравняване на инструмента за фреза с ЦПУ (Фигура 3): Завъртете цилиндричната обвивка на инструмента за подравняване на инструмента за фреза с ЦПУ, за да увеличите подходящия отвор между трите челюсти и вкарайте инструмента върху дръжката на инструмента в подходящия отвор между трите челюсти, така че върхът на инструмента да контактува с дъното на подходящия отвор. След това завъртете цилиндричната обвивка на инструмента за подравняване на фрезова машина с ЦПУ в обратна посока, челюстите се разширяват, отворът за настаняване намалява и взаимното положение на инструмента за подравняване на инструмента и инструмента се фиксира.
Фигура 3 Инсталиране на инструмента за подравняване на инструмента
Когато настройвате изместването на нулевата точка в посоката на Z-ос, работете с CNC машинния инструмент, за да се приближите постепенно до горната повърхност на нулевата точка на детайла. Когато предупреждението на инструмента за настройка на инструмента светне, натиснете бутона "OFF SET" на работния панел на CNC фрезата, за да намерите интерфейса за настройка на отместването на нулевата точка. Въведете присъщата стойност на дължината на инструмента за настройка на инструмента за фрезоване с цифрово управление в буферната зона, натиснете бутона "Измерване" или прочетете стойността на механичната координата, показана на машината в този момент, добавете я към присъщата стойност на дължината на настройката на инструмента инструмент и въведете получената стойност в интерфейса за настройка на отместването на нулевата точка, за да завършите настройката на отместването на нулевата точка на ос Z.
Когато настройвате отместването на нулевата точка в посоката на оста X, работете с CNC машинния инструмент, за да приближите постепенно страничната повърхност на детайла в посоката на оста X с контакта на инструмента за настройка. Когато светне предупреждението на инструмента за настройка, въведете координатната стойност на инструмента за настройка в координатната система на детайла в буферната област на интерфейса за настройка на отместването на нулевата точка и натиснете бутона "Измерване", за да завършите настройката на отместването на нулевата точка в посоката на оста X. Методът за настройка на нулевото отместване в посоката на оста Y е същият като този в посоката на оста X [6].
3. Принцип на работа на инструмента за подравняване на CNC фрезови машини
Когато контактът е в контакт с детайла, токът ще изтече от положителния електрод на батерията вътре в индикатора, ще премине през свързващия вал и ще достигне частта на скобата на инструмента за настройка. Скобата е свързана към инструмента и инструментът е монтиран върху държача на инструмента. Държачът на инструмента е монтиран на машинния инструмент и детайлът е фиксиран върху машинния инструмент. Заготовката контактува с контакта, а контактът е свързан към свързващия прът. Свързващият прът е свързан към положителния електрод на светоизлъчващия диод чрез проводник, а отрицателният електрод на светодиода е свързан към отрицателния електрод на батерията чрез проводник, образувайки затворена верига, която осветява диод. Когато контактът напусне детайла, веригата се прекъсва и светодиодът изгасва. Принципът на управляващата верига е показан на фигура 4.
Фигура 4 Принцип на веригата
4. Заключение
За да се реши проблемът с настройката на отместването на нулевата точка в фрезови машини с ЦПУ, е проектиран инструмент за подравняване на инструмента за фреза с ЦПУ, който може да завърши настройката на стойността на отместване на нулевата точка в посоките на оста X, Y и Z на CNC фрезовата машина координатна система на детайла. В същото време се въвежда използването на инструменти за подравняване на инструменти. Инструментът за подравняване на фрезови машини с ЦПУ включва главно патронник и индикатор, който е оборудван с бутонна батерия като източник на захранване и светлинно излъчващ диод като предупредително устройство. Когато настройвате нулевото отместване на фрезовата машина, използвайте захващащото устройство на патронника, за да фиксирате инструмента за настройка на инструмента за фреза. Когато контактът на инструмента за настройка на инструмента влезе в контакт с детайла, машинният инструмент, детайлът, инструментът и инструментът за настройка на инструмента образуват затворена верига и предупредителното устройство светва. В интерфейса за нулево отместване на CNC фрезовата машина, въведете координатната стойност на инструмента в механичната координатна система, за да завършите настройката на нулевото отместване на CNC фрезовата машина. Използването на това устройство за настройка на инструмент може ефективно да спести време за настройка на нулево отместване и да подобри производителността, тъй като има еластично устройство вътре в устройството за настройка на инструмента, което избягва опасността от неправилна работа и сблъсък с инструмента, намалява разходите за поддръжка, има проста структура и е лесен за работа.
Проект за финансиране: Технологичен институт Shandong Huayu 2019 Изследователска платформа на ниво кампус: Център за изследване и развитие на технологии за производство на инструменти с ЦПУ; Проект за научноизследователска и развойна програма Dezhou Enterprise: Изследване и практика на устройство за настройка на инструменти за CNC фреза (DZSKJ202008)
