Trục chính máy công cụ CNC là gì?
Trục chính máy công cụ là trục trên máy công cụ dẫn động phôi hoặc dụng cụ quay. Trục chính là thành phần quan trọng nhất của máy công cụ. Nếu hệ thống CNC tương đương với bộ não con người, thì trục chính tương đương với trái tim con người. Trục chính là thành phần quan trọng của máy công cụ. Khi thiết kế thành phần trục chính, cần xem xét các yếu tố như độ chính xác quay, độ cứng tĩnh, khả năng chống rung, nhiệt độ tăng và biến dạng nhiệt, và khả năng chống mài mòn. Trong số đó, độ chính xác chuyển động và độ cứng kết cấu của thành phần trục chính là các yếu tố quyết định. Các yếu tố quan trọng trong chất lượng gia công và hiệu quả cắt.
Bộ truyền động chính của máy công cụ CNC yêu cầu phạm vi điều chỉnh tốc độ lớn để đảm bảo có thể lựa chọn lượng cắt hợp lý trong quá trình gia công để đạt được năng suất, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt tốt nhất. Việc thay đổi tốc độ của máy công cụ CNC được thực hiện tự động theo hướng dẫn điều khiển, do đó cơ cấu truyền động chính phải thích ứng với yêu cầu vận hành tự động.
1. Truyền động bánh răng là gì?
Truyền động bánh răng, phương pháp truyền động này phổ biến hơn trong các máy công cụ CNC cỡ lớn và vừa. Thông qua việc ghép nhiều cặp bánh răng, nó hoàn thành quá trình truyền động và đồng thời thực hiện thay đổi tốc độ từng bước hoặc thay đổi tốc độ vô cấp từng bước của trục chính, đảm bảo rằng các yêu cầu về đặc tính mô-men xoắn đầu ra của trục chính có thể được đáp ứng ở tốc độ thấp. Sự dịch chuyển của bánh răng trượt chủ yếu đạt được bằng cách sử dụng càng chuyển số thủy lực hoặc trực tiếp dẫn động bánh răng bằng xi lanh thủy lực.
Mặc dù phương pháp truyền động này rất hiệu quả, nhưng nó làm tăng độ phức tạp của hệ thống thủy lực của máy công cụ CNC, và các tín hiệu điện do thiết bị CNC gửi đi phải được chuyển đổi thành các tác động cơ học của van điện từ, sau đó dầu áp suất có thể được phân phối đến các xi lanh thủy lực tương ứng. , do đó thêm một liên kết trung gian để thay đổi tốc độ. Ngoài ra, độ rung và tiếng ồn do cơ cấu truyền động này gây ra cũng tương đối lớn.
2. Truyền động đai đồng bộ là gì?
Truyền động đai đồng bộ chủ yếu được sử dụng trong các máy công cụ CNC nhỏ để tránh rung động và tiếng ồn do truyền động bánh răng gây ra, nhưng chỉ có thể áp dụng cho các trục chính có đặc tính mô-men xoắn thấp. Truyền động đai đồng bộ là một loại truyền động mới kết hợp các ưu điểm của truyền động đai và xích. Bề mặt làm việc của đai và vòng tròn ngoài của puli được tạo thành hình răng, và puli và răng bánh răng được khảm vào nhau để truyền động bánh răng không trượt. Bên trong của đai đồng bộ sử dụng một lớp vật liệu chắc chắn được kéo dài không đàn hồi sau khi tải để giữ cho bước đai không thay đổi, do đó puli chính và phụ có thể thực hiện truyền động đồng bộ mà không bị trượt tương đối.
So với truyền động đai và truyền động bánh răng thông thường, truyền động đai đồng bộ có những ưu điểm sau:
(1) Không trượt, tỷ số truyền chính xác.
(2) Hiệu suất truyền tải cao, đạt trên 98%.
(3) Có phạm vi sử dụng rộng, tốc độ có thể đạt tới 50m/s, tỷ số truyền có thể đạt tới khoảng 10, công suất truyền từ vài watt đến vài kilowatt.
(4) Truyền tải ổn định và tiếng ồn thấp.
(5) Bảo trì dễ dàng và không cần bôi trơn.
Nhược điểm của truyền động đai đồng bộ là yêu cầu về khoảng cách tâm rất nghiêm ngặt trong quá trình lắp đặt, quy trình sản xuất đai và puli phức tạp và chi phí cao.
3. Truyền động động cơ là gì?
Động cơ trong bộ truyền động động cơ cũng được gọi là trục chính điện. Stato của động cơ được cố định, rôto và trục chính được thiết kế theo cách tích hợp. Phương pháp này đơn giản hóa đáng kể cấu trúc của hộp trục chính và trục chính, đồng thời cải thiện hiệu quả độ cứng của các thành phần trục chính. Tuy nhiên, mô-men xoắn đầu ra nhỏ và nhiệt do động cơ tạo ra có tác động lớn hơn đến độ chính xác của trục chính.
Ưu điểm là thành phần trục chính có cấu trúc nhỏ gọn, quán tính nhỏ và khối lượng thấp, có thể cải thiện đặc tính phản ứng khi khởi động và dừng, có lợi cho việc kiểm soát độ rung và tiếng ồn; nhược điểm là nhiệt sinh ra từ hoạt động của động cơ gây ra biến dạng nhiệt của trục chính, do đó được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ và làm mát. Vấn đề chính của trục chính động cơ tích hợp. Cụm trục chính trung tâm gia công đứng được phát triển tại Nhật Bản có trục chính động cơ tích hợp với tốc độ tối đa là 50,000 vòng/phút.
