Việc lựa chọn trục chính máy tiện CNC không chỉ đơn thuần là việc khớp ký hiệu đầu trục chính với kích thước mâm cặp. Đầu trục chính, giao diện mâm cặp, lỗ xuyên, ống kéo, xi lanh, phương pháp kẹp phôi và tốc độ vận hành cho phép phải được đánh giá như một hệ thống hoàn chỉnh.
chúng tôi cung cấp trục chính máy tiện CNC tích hợp và dẫn động bằng dây đai cho các cấu hình máy khác nhau. Trong hướng dẫn này, chúng tôi giải thích cách kiểm tra khả năng tương thích bằng cách sử dụng các mẫu trục chính tích hợp LMS và các mẫu trục chính dẫn động bằng dây đai TAC và SJ-20D làm ví dụ thực tế.
1. Những bộ phận nào cần phải khớp với nhau trong hệ thống trục chính máy tiện CNC?
Trục chính của máy tiện CNC không hoạt động như một bộ phận độc lập. Nó kết nối hệ thống truyền động, ổ bi, mâm cặp hoặc kẹp giữ phôi, cơ cấu kẹp và phôi gia công. Do đó, khả năng tương thích phải được đánh giá từ cả phía máy và phía hệ thống kẹp phôi.
Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu bằng việc xác định yêu cầu về phôi và gia công trước khi chọn kiểu trục chính. Đường kính thanh, trọng lượng phôi, tốc độ trục chính yêu cầu, mô-men xoắn gia công, phương pháp kẹp và bố trí máy đều ảnh hưởng đến thông số kỹ thuật cuối cùng.
Các điểm tương thích chính thường bao gồm:
- Loại đầu trục chính và kích thước lắp đặt
- Giao diện mâm cặp hoặc kẹp
- Kích thước danh nghĩa của mâm cặp và khối lượng mâm cặp cho phép
- Đường kính trong của lỗ xuyên trục chính và ống kéo
- Yêu cầu đối với xi lanh thủy lực khi sử dụng mâm cặp điện.
- Tốc độ trục chính và tốc độ cho phép của hệ thống kẹp phôi
- Cấu hình truyền động bằng dây đai, động cơ hoặc tích hợp sẵn
- Điều kiện bôi trơn, làm mát, làm kín và lắp đặt máy móc
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Bắt đầu với phôi, quy trình gia công và phương pháp kẹp phôi.
- Xem xét trục chính, mâm cặp, bộ truyền động và cấu trúc máy như một hệ thống thống nhất.
- Không nên lựa chọn trục chính chỉ dựa vào tốc độ, công suất hoặc thông số lỗ xuyên tâm.
2. Đầu trục chính ảnh hưởng đến việc lắp đặt mâm cặp như thế nào?
Đầu trục chính xác định kết nối cơ khí giữa trục chính và thiết bị kẹp phôi. Ký hiệu như A2-4, A2-5, A2-6 hoặc A2-8 xác định kích thước giao diện tiêu chuẩn, nhưng chỉ riêng ký hiệu đó thôi thì chưa đủ để hoàn tất việc đánh giá khả năng tương thích.
Mâm cặp hoặc bộ chuyển đổi mâm cặp phải phù hợp với kích thước đầu trục chính, bố trí lắp đặt, bề mặt định vị và kiểu bố trí ốc vít. Độ lệch tâm, độ đồng tâm và độ chính xác lắp đặt cũng ảnh hưởng đến chất lượng gia công và tải trọng ổ trục.
Kích thước đầu trục chính loại A thường được tham chiếu trong thiết kế máy công cụ được quy định trong tiêu chuẩn ISO 702-1 . Việc lắp đặt cuối cùng vẫn phải được kiểm tra lại dựa trên bản vẽ và yêu cầu vận hành của nhà sản xuất trục chính và thiết bị kẹp phôi.
Thông tin cần xác nhận trước khi lắp đặt mâm cặp
- Ký hiệu và kích thước chính xác của đầu trục chính.
- Tấm đỡ mâm cặp hoặc giao diện gắn trực tiếp
- Thông số kỹ thuật bu lông lắp đặt và quy trình siết chặt
- Khối lượng, đường kính và vị trí trọng tâm của mâm cặp
- Tốc độ vận hành cho phép của trục chính và mâm cặp
- Độ lệch tâm và độ đồng tâm cần thiết sau khi lắp ráp
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Việc khớp với ký hiệu A2 chỉ là bước kiểm tra khả năng tương thích đầu tiên.
- Xác nhận kích thước lắp đặt bằng cách sử dụng bản vẽ kỹ thuật tương ứng.
- Đánh giá khối lượng và độ nhô ra của mâm cặp trước khi phê duyệt bộ chuyển đổi.
3. Kích thước mâm cặp có phải là yếu tố duy nhất quyết định khả năng tương thích?
Không. Kích thước mâm cặp được liệt kê là một tài liệu tham khảo sơ bộ hữu ích, nhưng nó không khẳng định rằng mọi mâm cặp có cùng đường kính danh nghĩa đều có thể được lắp trực tiếp lên trục chính.
Hai mâm cặp có cùng kích thước danh nghĩa có thể có cách lắp đặt, khối lượng thân, tốc độ tối đa, cấu hình hàm kẹp và yêu cầu bộ truyền động khác nhau. Mâm cặp lớn hơn có thể chứa phôi lớn hơn hoặc cung cấp cấu hình hàm kẹp rộng hơn, nhưng điều đó không tự động tạo ra lực kẹp lớn hơn.
Hiệu suất kẹp phụ thuộc vào các yếu tố như cấu tạo mâm cặp, áp suất thủy lực, công suất xi lanh, lực kéo ống, loại hàm kẹp, vị trí hàm kẹp, đường kính kẹp và tốc độ trục chính. Do lực ly tâm làm giảm lực kẹp hiệu quả ở tốc độ cao hơn, toàn bộ hệ thống mâm cặp phải được kiểm tra trong phạm vi hoạt động dự kiến.
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Đường kính danh nghĩa của mâm cặp không xác nhận khả năng tương thích lắp đặt trực tiếp.
- Mâm cặp lớn hơn không tự động tạo ra lực kẹp lớn hơn.
- Hãy sử dụng mức tốc độ thấp nhất có thể áp dụng cho toàn bộ cụm lắp ráp.
4. Đường kính lỗ xuyên trục chính có giống với đường kính phôi thanh không?
Lỗ xuyên trục chính là lỗ mở bên trong được chỉ định cho chính trục chính. Khả năng kẹp phôi là đường kính phôi tối đa có thể đi qua toàn bộ máy và hệ thống kẹp phôi trong điều kiện vận hành thực tế.
Các giá trị này có thể khác nhau vì vật liệu cũng có thể cần phải đi qua ống kéo, kẹp giữ, lỗ mâm cặp, bộ truyền động, ống dẫn hướng hoặc bộ phận cấp phôi. Khe hở hiệu quả nhỏ nhất trở thành đường kính giới hạn.
Đường dẫn cấp liệu thanh để xác minh
- Kênh dẫn phôi hoặc rãnh dẫn phôi
- Kết nối trục sau
- Đường kính xi lanh thủy lực, nếu có.
- Đường kính trong của ống kéo, nếu có.
- Lỗ xuyên trục chính
- Mâm cặp, kẹp hoặc lỗ giữ phôi
- Ống dẫn hướng và khe hở vận hành cần thiết
Đường kính danh nghĩa của thanh phôi không nên bằng đường kính lỗ nhỏ nhất của chi tiết mà không xét đến khe hở, độ thẳng của vật liệu, sự biến thiên của thanh phôi, thiết kế ống dẫn hướng và điều kiện quay. Những yếu tố này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng cấp phôi tự động.
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Thông số kỹ thuật lỗ xuyên trục chính và khả năng chứa thanh kim loại không thể thay thế cho nhau.
- Đường dẫn hiệu quả nhỏ nhất kiểm soát giới hạn cấp phôi thực tế.
- Cần chừa khoảng hở phù hợp để bù trừ cho sự thay đổi của thanh và điều kiện vận hành.
5. So sánh trục chính máy tiện CNC POSA LMS, TAC và SJ-20D
Công ty TNHH Máy móc POSA cung cấp các cấu hình trục chính tích hợp và truyền động bằng dây đai cho các ứng dụng máy tiện CNC. Các mẫu LMS được hiển thị bên dưới là trục chính tích hợp, trong khi TAC và SJ-20D là trục chính truyền động bằng dây đai.
Bảng dưới đây dùng để so sánh sơ bộ các mô hình. Việc lựa chọn cuối cùng phải dựa trên tốc độ, mô-men xoắn, bố trí ổ trục, giao diện mâm cặp, hệ thống truyền động và điều kiện lắp đặt máy móc theo yêu cầu.
| Người mẫu | Loại truyền động | Mũi trục chính | Kích thước mâm cặp được liệt kê | Lỗ xuyên được liệt kê |
|---|---|---|---|---|
| LMS-S20 | Trục chính tích hợp | Kẹp | 5 trong | Ø21 mm |
| LMS-A2-4 | Trục chính tích hợp | A2-4 | 5 trong | Ø43 mm |
| LMS-A2-5 | Trục chính tích hợp | A2-5 | 6 trong | Ø56 mm |
| LMS-A2-6 | Trục chính tích hợp | A2-6 | 8 inch | Ø62 mm |
| TAC-10 | Trục chính truyền động bằng dây đai | A2-4 | 5 trong | Ø36 / Ø45 mm |
| SJ-20D | Trục chính truyền động bằng dây đai | A2-5 | 6 trong | Ø56 mm |
| TAC-20 | Trục chính truyền động bằng dây đai | A2-6 | 8 inch | Ø66 mm |
| TAC-22 / TAC-35 | Trục chính truyền động bằng dây đai | A2-8 | 10 trong | Ø80 / Ø86 mm |
| TAC-220 | Trục chính truyền động bằng dây đai | A2-15 | 18 trong | Đường kính 100 mm |
Các thông số kỹ thuật được trình bày như tài liệu tham khảo sơ bộ để lựa chọn. Trường hợp có các giá trị thay thế được hiển thị, vui lòng xác nhận cấu hình sản phẩm phù hợp với POSA. Thông số kỹ thuật sản phẩm có thể được cập nhật và khả năng tương thích cuối cùng phải được xác minh bằng cách sử dụng các bản vẽ và yêu cầu dự án được phê duyệt mới nhất.
Trục chính tích hợp hay trục chính truyền động bằng dây đai?
Trục chính tích hợp cho phép động cơ được tích hợp vào cụm trục chính và hỗ trợ bố trí truyền động nhỏ gọn với truyền tải điện trực tiếp. Trục chính truyền động bằng dây đai truyền tải điện từ động cơ bên ngoài thông qua hệ thống dây đai và ròng rọc, mang lại sự linh hoạt hơn trong việc lựa chọn động cơ và tỷ số truyền.
Không có cấu hình nào là tối ưu hơn tất cả các cấu hình khác. Sự lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào tốc độ mục tiêu, mô-men xoắn, đặc tính nhiệt, không gian máy có sẵn, yêu cầu bảo trì và kiến trúc tổng thể của máy.
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Các mẫu LMS được tích hợp sẵn trục chính máy tiện CNC.
- TAC và SJ-20D là các trục chính máy tiện CNC dẫn động bằng dây đai.
- Sử dụng bảng này để so sánh ban đầu, không phải để phê duyệt cuối cùng cho việc lắp đặt.
6. Danh sách kiểm tra khả năng tương thích trục chính máy tiện CNC trước khi yêu cầu báo giá
Việc cung cấp đầy đủ thông tin ứng dụng cho phép chúng tôi xem xét cấu hình trục chính chính xác hơn và giảm nguy cơ sai lệch giao diện trong quá trình thiết kế máy.
- Loại máy và quy trình gia công dự định
- Vật liệu phôi, kích thước và trọng lượng tối đa
- Phạm vi tốc độ trục chính yêu cầu
- Mô-men xoắn yêu cầu và chu kỳ làm việc
- Thương hiệu, kiểu máy và giao diện lắp đặt của mâm cặp hoặc kẹp
- Kích thước danh nghĩa yêu cầu của mâm cặp
- Ký hiệu đầu hình thoi
- Lỗ xuyên trục chính cần thiết
- Đường kính thanh mục tiêu và khe hở hoạt động cần thiết
- Thông tin chi tiết về ống kéo và xi lanh thủy lực (nếu có).
- Dữ liệu động cơ và cấu hình truyền động
- Yêu cầu về bôi trơn, làm mát và làm kín
- Bản vẽ không gian lắp đặt máy và giao diện
- Độ lệch tâm, độ chính xác và yêu cầu kiểm tra
Nếu chưa chọn được mâm cặp hoặc bộ truyền động cuối cùng, hãy cung cấp phạm vi gia công và phương pháp kẹp dự kiến. Chúng tôi có thể sử dụng thông tin này trong quá trình thảo luận về thông số kỹ thuật trục chính, nhưng nhà sản xuất máy vẫn chịu trách nhiệm kiểm định toàn bộ máy móc, hệ thống kẹp phôi và hệ thống an toàn.
Những điểm chính cần ghi nhớ
- Bao gồm các dữ liệu về phôi, thiết bị kẹp phôi, hiệu suất và lắp đặt trong yêu cầu báo giá.
- Hãy cung cấp bản vẽ bất cứ khi nào kích thước lắp đặt hoặc khoảng cách là yếu tố quan trọng.
- Phê duyệt cuối cùng phải bao gồm toàn bộ máy móc và hệ thống kẹp phôi.
7. Câu hỏi thường gặp về khả năng tương thích của trục chính máy tiện CNC
Lỗ xuyên trục chính của máy tiện CNC có tương đương với khả năng chứa thanh kim loại hữu ích không?
Không. Lỗ xuyên là thông số kỹ thuật của trục chính. Khả năng chứa phôi có thể sử dụng được bị giới hạn bởi đường kính hiệu dụng nhỏ nhất trong toàn bộ đường dẫn cấp phôi, bao gồm ống kéo, bộ truyền động, mâm cặp hoặc kẹp, ống dẫn hướng và bộ cấp phôi.
Có thể lắp bất kỳ loại mâm cặp 6 inch nào vào trục chính A2-5 không?
Không tự động. Giao diện lắp đặt mâm cặp, tấm đỡ, bố trí ốc vít, khối lượng mâm cặp, tốc độ tối đa và yêu cầu của bộ truyền động phải được xác minh bằng cách sử dụng các bản vẽ kỹ thuật thích hợp.
Liệu mâm cặp lớn hơn luôn cung cấp lực kẹp lớn hơn?
Không. Lực kẹp phụ thuộc vào thiết kế mâm cặp, công suất bộ truyền động, áp suất thủy lực, lực kéo ống, vị trí hàm kẹp, đường kính kẹp và tốc độ trục chính. Đường kính mâm cặp không phải là yếu tố duy nhất quyết định lực kẹp hiệu quả.
Có thể sử dụng bộ chuyển đổi để lắp mâm cặp lớn hơn vào đầu trục chính nhỏ hơn không?
Trong một số ứng dụng, bộ chuyển đổi có thể khả thi về mặt cơ khí, nhưng không được phép phê duyệt chỉ dựa trên kích thước. Khối lượng mâm cặp, độ nhô ra, tốc độ quay, lực ly tâm, tải trọng ổ trục chính và cấu trúc máy móc cần được xem xét kỹ lưỡng về mặt kỹ thuật.
Yếu tố nào giới hạn tốc độ tối đa của cụm trục chính và mâm cặp?
Tốc độ hoạt động của cụm chi tiết không được vượt quá tốc độ định mức thấp nhất cho phép giữa trục chính, mâm cặp, càng kẹp, bộ chuyển đổi và các bộ phận liên quan. Khối lượng phôi, độ mở rộng càng kẹp, sự mất cân bằng và điều kiện kẹp có thể yêu cầu tốc độ hoạt động thấp hơn.
Cần cung cấp những thông tin gì khi yêu cầu trục chính máy tiện CNC POSA?
Cung cấp loại máy, quy trình gia công, phạm vi phôi, tốc độ và mô-men xoắn yêu cầu, thông tin về đầu trục chính, mâm cặp hoặc kẹp, đường kính thanh mục tiêu, yêu cầu về lỗ xuyên, chi tiết bộ truyền động, dữ liệu động cơ và bản vẽ giao diện máy.