Токарлык шпиндель бирдиги: иштөө касиеттери

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Станоктордун шпинделдери, адатта, иштетүүчү механизмдин элементтеринин бири катары даярдалган материалды бекитүүгө жана калыптандырууга жооп берет. Ошол эле учурда анын электр станциясы, подшипник бөлүгү жана агрегаттын жумушчу жабдуулары менен интерфейси ушунчалык тыгыз болгондуктан, бул бөлүктүн бардык инфраструктурасы жөнүндө айтууга болот. Тигил же бул шпиндель монтажын (SHU) машинанын моментин берүү функциясын жана иштетүүчү күчтү багыттоо милдетин камсыз кылган жооптуу негизги механизми катары кароо керек.

Өнүмгө сереп салуу

Бул механизм мотор шпиндели деп да аталат жана азыркы жыгач жана металл иштетүүчү станоктордун негизги монтаждоо агрегаттарынын бирин түзөт. Өндүрүмдүүлүгү жана андан да көбүрөөк даражада даярдалган механикалык таасирдин тактыгы анын өзгөчөлүктөрүнө жараша болот. Жогоруда айтылгандай, биз элементтердин бүтүндөй комплекси жөнүндө сөз болуп жатат,шпинделдик агрегаттардын негизин түзүүдө. Бул механизмдин негизин таянычтар, майлоо системасы, пломбалар, моментин берүү жана подшипник бөлүктөрү түзөт. Көбүнчө булар кесүүчү аспап түрүндөгү саптаманын иштешин камсыз кылуу үчүн көмөкчү жана көмөкчү функцияларды аткарган компоненттер.

Станоктордун кубаттуулугу биринчи кезекте кыймылдаткычтан көз каранды экени жалпы кабыл алынган. Бул чындык, бирок жарым-жартылай гана. Мисалы, металл кесүүчү станоктордун шпинделдик агрегаттары кесүү ылдамдыгы үчүн чектөөчү шарттарды пайда кылуучу айлануунун өз жыштык диапазонуна ээ. Бирок бул диапазон жетиштүү жогорку тактыктын колдоосу менен оптималдуу иштетүү ылдамдыгын тууралоо функциясы экенин түшүнүү маанилүү.

Шпиндельдин негизги функцияларынын дагы бири – бул станокту түз кармап туруу, ал эми кээ бир учурларда даярдалган бөлүктүн өзүн. Мындай бекитүү үчүн курал кармагыч жана картридждер сыяктуу атайын кыскычтар жана кычкачтар колдонулат. Ошондуктан, шпиндельдин мүнөздөмөлөрүн эске алуу, шанактын өлчөмдөрү боюнча инструментти тандоодо жана иштетүү процессинин жол берилген параметрлерин аныктоодо.

SU дизайн

Мотор шпиндельинин конструкциялык чечимин иштеп чыгууда тапшырманы аткаруучулар механизмге динамикалык жана титирөө жүктөрдү максималдуу кыскартууга көңүл буруулары керек. Жумушчу топтун мындай сапатка жетиши станоктордун бышыктыгына жана кайра иштетүүнүн сапатына түздөн-түз таасирин тийгизет. Ушул себептен улам, шпиндель чогултуу барган сайынкөз карандысыз түзүлүш катары өзүнчө корпуста иштелип чыккан, ал баштык деп аталат.

Төмөнкүлөр долбоорлоо алгоритми үчүн баштапкы маалымат катары алынган:

• Күч.
• Айлануунун тактыгы.
• Ылдамдык.
• Тиректер үчүн максималдуу жылытуу.
• Тилтирүүгө каршылык.
• Катуулугу.

Баштапкы параметрлердин негизинде структуралык схема, макеттин деталдары жана өндүрүш материалдары тандалат. Келечектеги машинанын түрү белгилүү бир дизайн чечимдерин тандоого да таасирин тийгизет. Мисалы, жогорку тактыктагы механикалык жабдуулар үчүн шпиндель агрегаттарынын конструкциясы 0,5тен 2 микронго чейинки диапазондо механикалык аракеттин тактыгын камсыз кыла ала турган гидродинамикалык подшипниктердин схемасына негизделген. Өзгөчө ички майдалоочу баштары бар жогорку ылдамдыктагы агрегаттар үчүн абаны майлоону талап кылган атайын жылма подшипниктер колдонулат. Эреже катары, алмаз казуучу жана универсалдуу металл кесүүчү станоктор үчүн 600 айн/минутунан жогорку иштетүү ылдамдыгын колдоого басым жасоо менен шпинделдик базаны куруу принциптери колдонулат. Төмөн ылдамдыкты колдоо үчүн компоненттердин параметрлери салттуу түрдө фрезер, мунара жана бургулоочу машиналар үчүн эсептелет. Бул жерде эреже колдонулат, механикалык аракет канчалык кылдат болсо, момент ошончолук жогору болушу керек. Татаал орой жана кесүү үчүн төмөнкү RPM конфигурациялары колдонулат.

Шпиндельди чогултууну эсептөө

Бкатуулугу негизги дизайн мүнөздөмөсү катары каралат. Ал шпиндельдин тирөөч элементтери менен өздүк серпилгич деформациясынан жалпы аракеттеги күчтүн астында кайра иштетүү зонасында ийкемдүү жылышуулардын көрсөткүчү катары туюнтулат. Күч ошондой эле оор жүктөлгөн монтаждарды мүнөздөө үчүн колдонулат жана жогорку RPM баштыктары үчүн минималдуу резонанстык маани, б.а. жогорку титирөөгө туруктуулук ийгиликтүү иштетүүнүн негизги фактору болот.

Металл кесүүчү станоктор үчүн иш жүзүндө бардык шпиндель агрегаттары кесүү тактыгы үчүн өзүнчө эсептелген. Бул эсептөө шпиндель учунун радиалдык чыгуу коэффициентинин негизинде подшипниктер үчүн жүргүзүлөт. Уруксат берилген агып чыгуунун мааниси дизайн тактык классына жараша болот, аны аныктоодо дизайнерлер иштетүү процессине коюлган талаптарга негизделет.

Подшипниктин шакекчесинин ички бетиндеги радиалдык агып чыгуунун индекси анын эксцентриситетине жана жылма элементтери бар жолдордун каталарына көз каранды. Бул тактык параметри тентектик деп аталган эффект аркылуу туюндурат. Подшипниктерди контролдоо процессинде алардын белгиленген стандарттарга ылайыктуулугу аныкталат, андан кийин четтөөлөр аныкталса, продукция кайра карап чыгууга жөнөтүлүшү мүмкүн. Монтаждоо учурунда шпиндельди монтаждоо учун подшипниктердин тактыгын мындан ары жогорулатуу боюнча чаралардын ичинен теменкулерду бел-гилееге болот:

• Ички шакекчелердин жана подшипник журналдарынын эксцентриситеттери карама-каршы багытта.
• Подшипниктердин сырткы шакекчелеринин эксцентриситеттери жанадене тешиктери да карама-каршы багытта жайгаштырылат.
• Арткы жана алдыңкы бөлүктөрүнүн подшипниктеринин ички шакекчелеринин эксцентриситеттерин орнотууда аларды бир тегиздикте кармоо керек.

SU Performance

Шпинделдин маанилүү техникалык жана физикалык көрсөткүчтөрүнүн катуулугу жана тактыгы чектелбейт. Бул механизмдин башка маанилүү касиеттеринин арасында, баса белгилей кетүү керек:

• Тилтирүүгө каршылык. Термелүүсүз туруктуу айланууну камсыз кылуу ШУ жөндөмдүүлүгү. Термелүү эффектин толугу менен жок кылуу мүмкүн эмес, бирок кылдаттык менен конструктордук эсептөөлөрдүн аркасында аны иштетүү зонасында пульсациялоочу күчтөр жана машинанын кыймылдаткычындагы момент сыяктуу туурасынан кеткен жана буралма термелүү булактарынын таасирин азайтуу жолу менен азайтууга болот.
• Ылдамдык. Оптималдуу иштөө шартына уруксат берилген мүнөтүнө айлануулардын санын чагылдырган шпиндельди чогултуунун ылдамдыгына мүнөздүү. Башкача айтканда, буюмдун структуралык жана технологиялык сапаттары менен аныкталуучу максималдуу уруксат берилген айлануу ылдамдыгы.
• Жытуу подшипниктери. Интенсивдүү жылуулукту түзүү жогорку ылдамдыкта иштетүүдө табигый туунду фактор болуп саналат. Жылытуу элементтик базанын деформациясына алып келиши мүмкүн болгондуктан, бул көрсөткүч долбоорлоодо эсептелиши керек. Жыйналыштын ысыкка эң сезгич компоненти подшипник болуп саналат, анын формасынын өзгөрүшү шпиндельдин иштешин начарлатышы мүмкүн. Термикалык деформация процесстерин азайтуу үчүн өндүрүүчүлөр керексырткы подшипник шакекчелерин жол берилген жылытуу нормаларын сактагыла.
• Жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгү. Максималдуу уруксат берилген статикалык жүктөмдүн шарттарында шпиндель подшипниктеринин иштөө коэффициенти аркылуу аныкталат.
• Узактуулук. Капиталдык оңдоого чейинки буюмдун иштөө сааттарынын санын көрсөтүүчү убакыт көрсөткүчү. Шпиндель монтажынын октук жана радиалдык катуулугу тең салмактуу болгон шартта, туруктуулук 20 миң саатка жетиши мүмкүн. Иштен чыгуунун минималдуу убактысы эки жана беш миң саатты түзөт, бул жылмалоочу жана ички майдалоочу станокторго мүнөздүү.

SHU жасоо үчүн материалдар

Шпиндельдин элементтик базасы үчүн материалдарды тандоо да жабдуулардын айрым техникалык жана эксплуатациялык касиеттерин камсыз кылуучу фактор болуп саналат. Лаптоо, бургулоо жана бургулоо агрегаттарында моменттин таасиринен коргоого басым жасалат, мисалы, фрезердик станоктордун шпинделдери ийилүүчү моменттердин таасиринин негизинде чогултулат. Ар бир учурда, материал кыймылдаткыч бетинде, ошондой эле подшипник журналында жетиштүү эскирүү каршылыгына ээ болушу керек. Форманын жана өлчөмдөрдүн туруктуулугу буюмдун туура иштешинин негизги шарты болуп саналат, ал көбүнчө колдонулган материалдын сортунун мүнөздөмөлөрүнө көз каранды.

Тактык класстары H жана P болгон машиналарда 40X, 45, 50 маркасындагы болот эритмелеринен жасалган шпиндельдер колдонулат Кээ бир учурларда конструкциялык чечимдериндукциялык термикалык аракет менен катуулоо жолу менен металлды атайын тазалоону талап кылат. Көбүнчө бөлүктүн эң маанилүү бөлүктөрү катары продуктуларды катуулатуу аткаруу беттерине жана подшипник журналдарына колдонулат.

Конус тешиктери, оюктары, фланецтери жана тепкичтүү өтүшү бар татаал формадагы элементтер үчүн көлөмдүү катуулатылган болот колдонулат. Бул кайра иштетүү технологиясы кийин карбюризациялоо менен машинанын шпиндель агрегаттарынын алдыңкы бөлүктөрүн чыгаруу пландаштырылган даярдалган бөлүктөргө гана уруксат берилет. Бул учурда 40XGR жана 50X болоттору колдонулат.

Тактык класстары А жана В болгон жабдуулар 18KhGT жана 40KhFA маркасындагы болоттон жасалган, нитриттелген шпинделдер менен жабдылган. Азот менен тазалоо процесси тетиктин катуулугун жогорулатуу, ошондой эле баштапкы формасын жана өлчөмүн сактоо үчүн талап кылынат. Күчтү жана структуралык туруктуулукту жогорулатуу суюктук сүрүлүүсү бар системаларда колдонулган шпиндельдер үчүн милдеттүү шарт болуп саналат.

Диспетчердик бөлмөнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн макетинде материалдарга талаптар анчалык деле жогору эмес. Жөнөкөй формадагы элементтер 20Kh, 12KhNZA жана 18KhGT маркасындагы болоттон жасалышы мүмкүн, бирок бул учурда да бланкалар алдын ала өчүрүүгө, карбюризацияга жана катуулантууга дуушар болушат.

SU структуралык моделдери

Азыркы станокто колдонулуучу шпиндель механизмдеринин негизги улушу эки подшипникке ээ. Бул конфигурация жабдууларды оптималдаштыруу жана техникалык уюмдун ыңгайлуулугу боюнча оптималдуу болуп саналат.өндүрүш процесси. Бирок, ири ишканалар үчүнчү мамыдан кошумча колдоого алынган моделдерди да колдонушат.

Подшипниктерди жайгаштыруу конфигурациялары ишке ашыруу ыкмалары жагынан да эки ача. Бүгүнкү күндө термикалык эффекттердин таасирин азайтуучу маанилүү жөнгө салуучу функцияларды баштыктын аймагына өткөрүп берүү тенденциялары байкалууда. Шпиндель монтажынын жөнөкөй моделдеринде ролик подшипниктери колдонулат, бул ошондой эле жылуулукту пайда кылуудан деформация коркунучун азайтат жана жөндөөнүн натыйжалуулугун жогорулатат. Ошол эле учурда, катуулугун жогорулатуу жана айлануу тактыгын жогорулатуу менен бирге, мындай механизмдер ылдамдыгын төмөндөтүү түрүндөгү кемчилиги бар. Ошондуктан, бул конфигурация ылдамдыгы төмөн токарлар үчүн эң ылайыктуу.

Жай ылдамдыктагы майдалоочу агрегаттар ошондой эле алдыңкы колдоо бөлүгүндө ролик подшипниктери менен жабдылган, ал эми арткы тарабы бурчтук контакт элементтеринин дуплекси менен камсыздалган. Тактап айтканда, тегерек жана ички жылмалоочу станоктордун конструкцияларында шпинделдик агрегаттар ушундайча ишке ашырылган. Агрегаттын функционалдык системасын жөнөкөйлөтүү үчүн, конус ролик подшипниктери да мүмкүнчүлүк берет. Фрезердик агрегаттарга карата мындай чечим октук подшипник тобун киргизүү зарылдыгын жокко чыгарат. Натыйжада, катуулуктун оптималдуу чеги сакталат, бирок аны менен чектелген момент менен жылуулукту түзүү көйгөйлөрү эч жакка кетпейт.

Продукциянын сапатын көзөмөлдөө

Башкаларды чогулткандан кийин подшипник тобунун боштугу-алдын ала жүктөө текшерилет. Бул операциятолук кандуу жумуштарга механизмдин даярдыгын баалоо зарыл. Текшерүү аспапты домкрат жана динамометр менен жүктөө аркылуу жүргүзүлөт. Өлчөө индикаторлор менен түздөн-түз жүргүзүлөт, анын ичинде өлчөө баштары, сенсорлор, микрокаторлор ж. Кадам жүктөмүнүн өзгөрүшүн бекиткенде, шпиндель учунун жылыштарынын графиги түзүлөт.

Төмөнкү элементтери бар бурулуучу шпиндель монтажынын катуулугу эки чекиттүү өлчөө ыкмасы менен көзөмөлдөнөт. Биринчиден, жүктүн ийри сызыгынын сызыктуу бөлүгүндө эки башкаруу пункту орнотулат. Андан ары ар бир сызык үчүн деформация маалыматтары жазылат, андан кийин салыштыруу жүргүзүлөт. Стандарттык көрсөткүчтөр катары, машина үчүн жалпы техникалык талаптардын дизайн баалуулуктары жана сандар да колдонулушу мүмкүн. Мындан тышкары, сыноолордун натыйжасында алынган салыштыруу үчүн татаал маалыматтар орточо арифметикалык маанилер түрүндө берилиши керек. Ушундай эле жол менен октук жана радиалдык жүктөрдү өлчөө подшипниктердин ортосунда пайда болгон боштуктарды бекитүү менен жүргүзүлөт.

Эгер стандарттык маанилерден четтөөлөр аныкталса, клиренс-алдын ала жүктөө туураланат. Мындай милдеттерди аткаруу үчүн токардык станоктордун шпиндель агрегаттарын тейлөөдө жылытуу таянычтарынын техникасы колдонулат. Белгилүү бир диапазондо термометрлердин жана термопарлардын термикалык экспозициясынын шарттарында гайкалар бекемделет жана жөнгө салынат.

SHU механизми үчүн пломбалар

Баштыктын курамына жанамеханизмдин изоляциялык жана герметикалык касиеттерин жогорулатуучу атайын пломбалар. Бул эмне үчүн? Токардын иштөө процесси майлоо шарттарында чоң көлөмдөгү майда калдыктарды чыгаруу менен байланышкандыктан, функционалдык тетиктердин бүтөлүшү кеңири таралган. Демек, шпиндель монтаждоодо жумушчу элементтерди чаңдан, кирден жана нымдуулуктан коргогон түзүлүштөр каралышы керек. Герметик мына ушул үчүн. Эреже катары, бул шакекче түрүндөгү чыгымдалуучу материал, ал борборлоштурулган курдун жардамы менен шпиндельге орнотулган. Механизмди иштетүү учурунда аны мезгил-мезгили менен алмаштыруу же абалын тууралоо талап кылынат. Сырткы булгануунун күчөгөн шарттарында коргоочу тайгак шакеги кошумча колдонулушу мүмкүн. Эгерде машина орточо же төмөнкү ылдамдыкта иштеп жатса, анда эриндин мөөрү да бекитилиши керек.

SHU тейлөө

Башкаларды эксплуатациялоодо кызматкерлердин негизги милдети анын тетиктеринин майланышын көзөмөлдөө болуп саналат. Бул адатта айлануучу тиштүү механизмдердин, дөңгөлөктөрдүн жана диск тетиктеринин беттерине чачуу жолу менен жасалат. Майлоочу майдын бул түрү үчүн оптималдуу курамы 50 ° C чейин ысытылганда 20 илешкектүүлүк индексине ээ болушу керек. Фрезердик шпиндель монтажынын конструкциялары майды подшипникке коллектор аркылуу же түздөн-түз жумушчу топко жөнөтүү мүмкүнчүлүгүн караштырат. Анын үстүнө мунайдын бир бөлүгү жумушчу сессия аяктагандан кийин да калышы керек. Эски булганган суюктук жаңысына алмаштырылат. Заманбап машиналарда толтуруу процессин жөнөкөйлөтүү үчүн, таштанды массасы төгүлүп жаткандыктан, редуктор менен шпиндельге бир эле учурда циркуляциялык май берүү автоматтык режимде уюштурулат.

Майды жаӊылоо менен бирге механизмдин техникалык абалын сактоо зарыл. Техникалык жана структуралык көйгөйлөр ашыкча ысып кетүүдөн, ашыкча деформациядан, жогорку титирөөдөн же бурулуштар аралык кыска туташуудан келип чыгышы мүмкүн. Өндүрүш процессинин бир бөлүгү катары шпиндель агрегаттарын типтүү оңдоо бузулган тетиктерди, чыгымдалуучу материалдарды алмаштыруу же отургучтарды калыбына келтирүү болушу мүмкүн. Мисалы, жаңы элементтерди деформациялоодо же орнотууда розеткаларды же тетиктердин өздөрүн кошумча оңдоо кээде курчутуу, майдалоо, тегиздөө же куруу аркылуу талап кылынат.

ШУнун Россияда өндүрүшү

Станокторду комплекттөө үчүн зарыл болгон шпинделдик тетиктердин кээ бирлери советтик индустриянын жетишкендиктерине жана тажрыйбасына таянуу менен ата мекендик өндүрүшчүлөр тарабынан өздөрүнүн станок куруучу ишканаларында чыгарылат. Фрезердик станок же токарь агрегаттары учун жогорку тактыкта иштетууге багытталбаган кадимки жетек шпиндельдеринин агрегаттарын жасап чыгарууда иш жузунде эч кандай проблема жок. Бирок, заманбап жогорку технологиялуу electrospindles гана бөлүктөрү жана импорттук компоненттеринин негизинде Россияда өндүрүлгөн. Бул чектөөлөр бул тармакта алдыңкы технологиялардын жоктугу менен гана эмес, инженердик жана өндүрүштүк маселелерди чечүүгө тийиш болгон квалификациялуу кадрлардын жетишсиздиги менен да байланыштуу.

Тыянак

Шпиндель ар кандай типтеги станоктордун борбордук функционалдык компоненттеринин бири. Жумуш операцияларын аткаруунун тактыгы, жабдууларды башкаруунун эргономикасы жана жетектөөчү механизмдин кубаттуулугун жөнгө салуунун эффективдүүлүгү анын негизги функцияларынын сапатына көз каранды. Ошондуктан, аны тандап жатканда, токарь станогунда шпиндель жыйындысынын өзгөчөлүктөрүнө көңүл буруу абдан маанилүү. Бул линиядагы иштетүү операциялары аткарылган өнөр жай сегментине гана тиешелүү эмес. Гаражда же айылда жөнөкөй операцияларды жасаган жөнөкөй үй устасы да баштын негизги билимине ээ болушу керек. Шпиндель механизмин башкаруу көндүмдөрү иштөөнү ишенимдүүрөөк жана станокту тейлөөнү үнөмдүү кылат.