„Analiza structurilor de transmisie a axului în centrele de prelucrare”
În domeniul prelucrărilor mecanice moderne, centrele de prelucrare ocupă o poziție importantă datorită capacităților lor de prelucrare eficiente și precise. Sistemul de control numeric, ca nucleu de control al unui centru de prelucrare, comandă întregul proces de prelucrare precum un creier uman. În același timp, axul unui centru de prelucrare este echivalent cu inima umană și este sursa principalei puteri de prelucrare a centrului de prelucrare. Importanța sa este evidentă. Prin urmare, atunci când alegem axul unui centru de prelucrare, trebuie să fim extrem de precauți.
Arborele centrale ale centrelor de prelucrare pot fi clasificate în principal în patru tipuri, în funcție de structurile lor de transmisie: arbori acționați prin angrenaje, arbori acționați prin curea, arbori cu cuplare directă și arbori electrici. Aceste patru structuri de transmisie au propriile caracteristici și viteze de rotație diferite și prezintă avantaje unice în diferite scenarii de procesare.
I. Ax acționat de roți dințate
Viteza de rotație a unui ax acționat de roți dințate este în general de 6000 r/min. Una dintre principalele sale caracteristici este rigiditatea bună a axului, ceea ce îl face foarte potrivit pentru ocazii de așchiere grele. În procesul de așchiere grea, axul trebuie să poată rezista la o forță de așchiere mare fără deformări evidente. Axul acționat de roți dințate îndeplinește exact această cerință. În plus, axele acționate de roți dințate sunt în general echipate pe mașinile cu mai mulți axis. Mașinile cu mai mulți axis trebuie de obicei să prelucreze mai multe piese simultan sau să prelucreze sincron mai multe părți ale unei singure piese de prelucrat, ceea ce necesită ca axul să aibă o stabilitate și o fiabilitate ridicate. Metoda de transmisie cu roți dințate poate asigura fluiditatea și precizia transmisiei puterii, asigurând astfel calitatea și eficiența prelucrării mașinilor cu mai mulți axis.
Viteza de rotație a unui ax acționat de roți dințate este în general de 6000 r/min. Una dintre principalele sale caracteristici este rigiditatea bună a axului, ceea ce îl face foarte potrivit pentru ocazii de așchiere grele. În procesul de așchiere grea, axul trebuie să poată rezista la o forță de așchiere mare fără deformări evidente. Axul acționat de roți dințate îndeplinește exact această cerință. În plus, axele acționate de roți dințate sunt în general echipate pe mașinile cu mai mulți axis. Mașinile cu mai mulți axis trebuie de obicei să prelucreze mai multe piese simultan sau să prelucreze sincron mai multe părți ale unei singure piese de prelucrat, ceea ce necesită ca axul să aibă o stabilitate și o fiabilitate ridicate. Metoda de transmisie cu roți dințate poate asigura fluiditatea și precizia transmisiei puterii, asigurând astfel calitatea și eficiența prelucrării mașinilor cu mai mulți axis.
Cu toate acestea, fusurile acționate prin roți dințate au și unele deficiențe. Datorită structurii relativ complexe a transmisiei prin roți dințate, costurile de fabricație și întreținere sunt relativ mari. Mai mult, roțile dințate vor genera anumite zgomote și vibrații în timpul procesului de transmisie, ceea ce poate avea un anumit impact asupra preciziei procesării. În plus, eficiența transmisiei prin roți dințate este relativ scăzută și va consuma o anumită cantitate de energie.
II. Ax acționat prin curea
Viteza de rotație a unui ax acționat prin curea este de 8000 r/min. Această structură de transmisie are mai multe avantaje semnificative. În primul rând, structura simplă este una dintre principalele sale caracteristici. Transmisia prin curea este compusă din scripeți și curele. Structura este relativ simplă și ușor de fabricat și instalat. Acest lucru nu numai că reduce costurile de producție, dar face și întreținerea și repararea mai convenabile. În al doilea rând, producția ușoară este, de asemenea, unul dintre avantajele axelor acționate prin curea. Datorită structurii sale simple, procesul de producție este relativ ușor de controlat, ceea ce poate asigura o calitate și o eficiență ridicate ale producției. Mai mult, axele acționate prin curea au o capacitate puternică de amortizare. În timpul procesului de prelucrare, axul poate fi supus la diverse impacturi și vibrații. Elasticitatea curelei poate juca un rol bun de amortizare și poate proteja axul și alte componente ale transmisiei de deteriorare. Mai mult, atunci când axul este supraîncărcat, cureaua va aluneca, ceea ce protejează eficient axul și evită deteriorarea cauzată de supraîncărcare.
Viteza de rotație a unui ax acționat prin curea este de 8000 r/min. Această structură de transmisie are mai multe avantaje semnificative. În primul rând, structura simplă este una dintre principalele sale caracteristici. Transmisia prin curea este compusă din scripeți și curele. Structura este relativ simplă și ușor de fabricat și instalat. Acest lucru nu numai că reduce costurile de producție, dar face și întreținerea și repararea mai convenabile. În al doilea rând, producția ușoară este, de asemenea, unul dintre avantajele axelor acționate prin curea. Datorită structurii sale simple, procesul de producție este relativ ușor de controlat, ceea ce poate asigura o calitate și o eficiență ridicate ale producției. Mai mult, axele acționate prin curea au o capacitate puternică de amortizare. În timpul procesului de prelucrare, axul poate fi supus la diverse impacturi și vibrații. Elasticitatea curelei poate juca un rol bun de amortizare și poate proteja axul și alte componente ale transmisiei de deteriorare. Mai mult, atunci când axul este supraîncărcat, cureaua va aluneca, ceea ce protejează eficient axul și evită deteriorarea cauzată de supraîncărcare.
Totuși, axele acționate prin curea nu sunt perfecte. Cureaua va prezenta fenomene de uzură și îmbătrânire după o utilizare pe termen lung și trebuie înlocuită periodic. În plus, precizia transmisiei prin curea este relativ scăzută și poate avea un anumit impact asupra preciziei de prelucrare. Cu toate acestea, pentru situațiile în care cerințele de precizie de prelucrare nu sunt deosebit de ridicate, axul acționat prin curea este încă o alegere bună.
III. Ax cuplat direct
Axul cuplat direct este acționat prin conectarea axului și a motorului printr-un cuplaj. Această structură de transmisie are caracteristici de torsiune mare și consum redus de energie. Viteza sa de rotație este peste 12000 r/min și este de obicei utilizată în centre de prelucrare de mare viteză. Capacitatea de funcționare de mare viteză a axului cuplat direct îi oferă avantaje mari la prelucrarea pieselor de prelucrat cu precizie ridicată și forme complexe. Poate finaliza rapid prelucrarea așchierii, poate îmbunătăți eficiența procesării și, în același timp, poate asigura calitatea procesării.
Axul cuplat direct este acționat prin conectarea axului și a motorului printr-un cuplaj. Această structură de transmisie are caracteristici de torsiune mare și consum redus de energie. Viteza sa de rotație este peste 12000 r/min și este de obicei utilizată în centre de prelucrare de mare viteză. Capacitatea de funcționare de mare viteză a axului cuplat direct îi oferă avantaje mari la prelucrarea pieselor de prelucrat cu precizie ridicată și forme complexe. Poate finaliza rapid prelucrarea așchierii, poate îmbunătăți eficiența procesării și, în același timp, poate asigura calitatea procesării.
Avantajele axului cuplat direct rezidă și în eficiența ridicată a transmisiei. Deoarece axul este conectat direct la motor fără alte legături de transmisie la mijloc, pierderea de energie este redusă, iar rata de utilizare a energiei este îmbunătățită. În plus, precizia axului cuplat direct este, de asemenea, relativ ridicată și poate satisface situații cu cerințe mai mari de precizie de procesare.
Totuși, axul cuplat direct prezintă și unele dezavantaje. Datorită vitezei sale mari de rotație, cerințele pentru motor și cuplaj sunt, de asemenea, relativ mari, ceea ce crește costul echipamentului. Mai mult, axul cuplat direct va genera o cantitate mare de căldură în timpul funcționării la viteză mare și necesită un sistem de răcire eficient pentru a asigura funcționarea normală a axului.
IV. Ax electric
Axul electric integrează axul și motorul. Motorul este axul, iar axul este motorul. Cele două sunt combinate într-unul singur. Acest design unic face ca lanțul de transmisie al axului electric să fie aproape zero, îmbunătățind considerabil eficiența și precizia transmisiei. Viteza de rotație a axului electric este cuprinsă între 18000 și 40000 r/min. Chiar și în țările străine avansate, axurile electrice care utilizează rulmenți cu levitație magnetică și rulmenți hidrostatici pot atinge o viteză de rotație de 100000 r/min. O astfel de viteză de rotație mare îl face utilizat pe scară largă în centrele de prelucrare de mare viteză.
Axul electric integrează axul și motorul. Motorul este axul, iar axul este motorul. Cele două sunt combinate într-unul singur. Acest design unic face ca lanțul de transmisie al axului electric să fie aproape zero, îmbunătățind considerabil eficiența și precizia transmisiei. Viteza de rotație a axului electric este cuprinsă între 18000 și 40000 r/min. Chiar și în țările străine avansate, axurile electrice care utilizează rulmenți cu levitație magnetică și rulmenți hidrostatici pot atinge o viteză de rotație de 100000 r/min. O astfel de viteză de rotație mare îl face utilizat pe scară largă în centrele de prelucrare de mare viteză.
Avantajele axurilor electrice sunt foarte importante. În primul rând, deoarece nu există componente de transmisie tradiționale, structura este mai compactă și ocupă mai puțin spațiu, ceea ce contribuie la designul și amplasarea generală a centrului de prelucrare. În al doilea rând, viteza de răspuns a axului electric este mare și poate atinge o stare de funcționare de mare viteză într-un timp scurt, îmbunătățind eficiența procesării. Mai mult, precizia axului electric este ridicată și poate satisface situații cu cerințe extrem de ridicate de precizie a procesării. În plus, zgomotul și vibrațiile axului electric sunt reduse, ceea ce contribuie la crearea unui mediu de procesare bun.
Cu toate acestea, axurile electrice au și unele deficiențe. Cerințele tehnologice de fabricație ale axurilor electrice sunt ridicate, iar costul este relativ ridicat. Mai mult, întreținerea axurilor electrice este mai dificilă. Odată ce apare o defecțiune, sunt necesari tehnicieni profesioniști pentru întreținere. În plus, axul electric va genera o cantitate mare de căldură în timpul funcționării la viteză mare și necesită un sistem de răcire eficient pentru a asigura funcționarea sa normală.
Printre centrele de prelucrare comune, există trei tipuri de arbori cu structură de transmisie care sunt relativ comune, și anume arbori acționați cu curea, arbori cu cuplare directă și arbori electrici. Arborele acționate cu angrenaje sunt rareori utilizate în centrele de prelucrare, dar sunt relativ comune în centrele de prelucrare cu mai mulți axuri. Arborele acționate cu curea sunt în general utilizate în centrele de prelucrare mici și în centrele de prelucrare mari. Acest lucru se datorează faptului că axul acționat cu curea are o structură simplă și o capacitate puternică de tamponare și se poate adapta nevoilor de procesare ale centrelor de prelucrare de diferite dimensiuni. Arborele cu cuplare directă și axele electrice sunt în general mai frecvent utilizate în centrele de prelucrare de mare viteză. Acest lucru se datorează faptului că au caracteristicile de viteză de rotație mare și precizie ridicată și pot îndeplini cerințele centrelor de prelucrare de mare viteză pentru eficiența procesării și calitatea procesării.
În concluzie, structurile de transmisie ale axurilor centrelor de prelucrare au propriile avantaje și dezavantaje. La alegere, trebuie acordată o atenție deosebită nevoilor specifice de prelucrare și bugetelor. Dacă este necesară o prelucrare complexă a așchierilor, se poate selecta un ax acționat cu angrenaj; dacă cerințele de precizie a prelucrării nu sunt deosebit de ridicate și se dorește o structură simplă și un cost redus, se poate selecta un ax acționat cu curea; dacă este necesară o prelucrare de mare viteză și o precizie ridicată a prelucrării, se poate selecta un ax cuplat direct sau un ax electric. Numai prin alegerea structurii adecvate de transmisie a axului se poate valorifica pe deplin performanța centrului de prelucrare, iar eficiența prelucrării și calitatea prelucrării pot fi îmbunătățite.