स्पिंडल टूलचे कार्य तत्व - सीएनसी मशीनिंग सेंटरमध्ये सैल करणे आणि क्लॅम्पिंग करणे

स्पिंडल टूलचे कार्य तत्व - सीएनसी मशीनिंग सेंटरमध्ये सैल करणे आणि क्लॅम्पिंग करणे
सारांश: हे पेपर सीएनसी मशीनिंग सेंटर्समधील स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग मेकॅनिझमची मूलभूत रचना आणि कार्य तत्त्व यावर तपशीलवार वर्णन करते, ज्यामध्ये विविध घटकांची रचना, कार्य प्रक्रिया आणि प्रमुख पॅरामीटर्स समाविष्ट आहेत. या महत्त्वपूर्ण कार्याच्या अंतर्गत यंत्रणेचे सखोल विश्लेषण करणे, संबंधित तांत्रिक कर्मचाऱ्यांना सैद्धांतिक संदर्भ प्रदान करणे, त्यांना सीएनसी मशीनिंग सेंटर्सची स्पिंडल सिस्टम अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास आणि देखभाल करण्यास मदत करणे आणि मशीनिंग प्रक्रियेची उच्च कार्यक्षमता आणि अचूकता सुनिश्चित करणे हे त्याचे उद्दिष्ट आहे.

I. परिचय

मशीनिंग सेंटर्समध्ये स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंगचे कार्य हे सीएनसी मशीनिंग सेंटर्ससाठी ऑटोमेटेड मशीनिंग साध्य करण्यासाठी एक महत्त्वाचा पाया आहे. वेगवेगळ्या मॉडेल्समध्ये त्याच्या संरचनेत आणि कार्य तत्त्वात काही फरक असले तरी, मूलभूत चौकट समान आहे. मशीनिंग सेंटर्सची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, मशीनिंगची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी आणि उपकरणांची देखभाल ऑप्टिमायझेशन करण्यासाठी त्याच्या कार्य तत्त्वावरील सखोल संशोधन खूप महत्त्वाचे आहे.

II. मूलभूत रचना

सीएनसी मशीनिंग सेंटर्समधील स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग मेकॅनिझममध्ये प्रामुख्याने खालील घटक असतात:
  • पुल स्टड: टूलच्या टॅपर्ड शँकच्या शेपटीवर बसवलेले, हे टूल घट्ट करण्यासाठी पुल रॉडसाठी एक प्रमुख कनेक्टिंग घटक आहे. टूलची स्थिती आणि क्लॅम्पिंग साध्य करण्यासाठी ते पुल रॉडच्या डोक्यावर असलेल्या स्टील बॉलशी सहकार्य करते.
  • पुल रॉड: स्टील बॉलद्वारे पुल स्टडशी संवाद साधून, ते उपकरणाच्या क्लॅम्पिंग आणि सैल करण्याच्या क्रिया साध्य करण्यासाठी तन्य आणि थ्रस्ट फोर्स प्रसारित करते. त्याची हालचाल पिस्टन आणि स्प्रिंग्सद्वारे नियंत्रित केली जाते.
  • पुली: सामान्यतः पॉवर ट्रान्समिशनसाठी मध्यवर्ती घटक म्हणून काम करते, स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेमध्ये, ते संबंधित घटकांच्या हालचालींना चालना देणाऱ्या ट्रान्समिशन लिंक्समध्ये सामील असू शकते. उदाहरणार्थ, पिस्टनसारख्या घटकांच्या हालचालींना चालना देण्यासाठी ते हायड्रॉलिक सिस्टम किंवा इतर ड्रायव्हिंग डिव्हाइसेसशी जोडलेले असू शकते.
  • बेलेव्हिल स्प्रिंग: स्प्रिंग पानांच्या अनेक जोड्यांपासून बनलेले, हे उपकरणाचे ताणतणाव बल निर्माण करण्यासाठी एक प्रमुख घटक आहे. त्याची शक्तिशाली लवचिक शक्ती मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान स्पिंडलच्या टॅपर्ड होलमध्ये टूल स्थिरपणे स्थिरपणे निश्चित केले आहे याची खात्री करू शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकतेची हमी मिळते.
  • लॉक नट: बेलेव्हिल स्प्रिंग सारख्या घटकांना कामाच्या प्रक्रियेदरम्यान सैल होण्यापासून रोखण्यासाठी आणि संपूर्ण टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेची स्थिरता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी वापरले जाते.
  • शिम समायोजित करणे: अॅडजस्टिंग शिम पीसून, पिस्टनच्या स्ट्रोकच्या शेवटी पुल रॉड आणि पुल स्टडमधील संपर्क स्थिती अचूकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे टूलचे सुलभ सैल होणे आणि घट्ट होणे सुनिश्चित होते. संपूर्ण टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेच्या अचूक समायोजनात ते महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.
  • कॉइल स्प्रिंग: हे टूल सैल होण्याच्या प्रक्रियेत भूमिका बजावते आणि पिस्टनच्या हालचालीला मदत करते. उदाहरणार्थ, जेव्हा पिस्टन टूल सैल करण्यासाठी पुल रॉड ढकलण्यासाठी खाली सरकतो, तेव्हा कॉइल स्प्रिंग कृतीची गुळगुळीतता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी एक विशिष्ट लवचिक शक्ती प्रदान करते.
  • पिस्टन: हे टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेमध्ये पॉवर-एक्झिक्युटिंग घटक आहे. हायड्रॉलिक प्रेशरद्वारे चालवले जाणारे, ते वर आणि खाली हलते आणि नंतर टूलच्या क्लॅम्पिंग आणि लूझिंग क्रिया लक्षात घेण्यासाठी पुल रॉड चालवते. संपूर्ण टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग प्रक्रियेसाठी त्याच्या स्ट्रोक आणि थ्रस्टचे अचूक नियंत्रण अत्यंत महत्वाचे आहे.
  • लिमिट स्विचेस ९ आणि १०: ते अनुक्रमे टूल क्लॅम्पिंग आणि लूझिंगसाठी सिग्नल पाठवण्यासाठी वापरले जातात. हे सिग्नल सीएनसी सिस्टमला परत दिले जातात जेणेकरून सिस्टम मशीनिंग प्रक्रियेवर अचूक नियंत्रण ठेवू शकेल, प्रत्येक प्रक्रियेची समन्वित प्रगती सुनिश्चित करू शकेल आणि टूल क्लॅम्पिंग स्थितीच्या चुकीच्या निर्णयामुळे होणारे मशीनिंग अपघात टाळू शकेल.
  • पुली: वरील आयटम ३ मध्ये नमूद केलेल्या पुलीप्रमाणेच, ते पॉवरचे स्थिर प्रसारण सुनिश्चित करण्यासाठी आणि टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेच्या सर्व घटकांना पूर्वनिर्धारित कार्यक्रमानुसार सहकार्याने कार्य करण्यास सक्षम करण्यासाठी ट्रान्समिशन सिस्टममध्ये एकत्रितपणे भाग घेते.
  • एंड कव्हर: हे स्पिंडलच्या अंतर्गत संरचनेचे संरक्षण आणि सील करण्याची भूमिका बजावते, धूळ आणि चिप्ससारख्या अशुद्धींना स्पिंडलच्या आतील भागात जाण्यापासून रोखते आणि टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेच्या सामान्य ऑपरेशनवर परिणाम करते. त्याच वेळी, ते अंतर्गत घटकांसाठी तुलनेने स्थिर कार्य वातावरण देखील प्रदान करते.
  • अॅडजस्टिंग स्क्रू: टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेची कार्यक्षमता अधिक अनुकूल करण्यासाठी आणि दीर्घकालीन वापरादरम्यान ते उच्च-परिशुद्धता कार्यरत स्थिती राखते याची खात्री करण्यासाठी काही घटकांच्या पोझिशन्स किंवा क्लिअरन्समध्ये बारीक समायोजन करण्यासाठी याचा वापर केला जाऊ शकतो.

III. कार्य तत्व

(I) टूल क्लॅम्पिंग प्रक्रिया

जेव्हा मशीनिंग सेंटर सामान्य मशीनिंग स्थितीत असते, तेव्हा पिस्टन 8 च्या वरच्या टोकाला हायड्रॉलिक ऑइल प्रेशर नसतो. यावेळी, कॉइल स्प्रिंग 7 नैसर्गिकरित्या विस्तारित स्थितीत असतो आणि त्याच्या लवचिक बलामुळे पिस्टन 8 वरच्या दिशेने एका विशिष्ट स्थितीत जातो. दरम्यान, बेलेव्हिल स्प्रिंग 4 देखील भूमिका बजावते. त्याच्या स्वतःच्या लवचिक वैशिष्ट्यांमुळे, बेलेव्हिल स्प्रिंग 4 पुल रॉड 2 ला वरच्या दिशेने हलवते, ज्यामुळे पुल रॉड 2 च्या डोक्यावरील 4 स्टील बॉल टूल शँकच्या पुल स्टड 1 च्या शेपटीच्या कंकणाकृती खोबणीत प्रवेश करतात. स्टील बॉल एम्बेडिंगसह, बेलेव्हिल स्प्रिंग 4 चे टेंशनिंग बल पुल रॉड 2 आणि स्टील बॉलद्वारे पुल स्टड 1 मध्ये प्रसारित केले जाते, ज्यामुळे टूल शँक घट्ट धरला जातो आणि स्पिंडलच्या टेपर्ड होलमध्ये टूलची अचूक स्थिती आणि मजबूत क्लॅम्पिंग लक्षात येते. ही क्लॅम्पिंग पद्धत बेलेव्हिल स्प्रिंगच्या शक्तिशाली लवचिक संभाव्य उर्जेचा वापर करते आणि उच्च-गती रोटेशन आणि कटिंग फोर्सच्या क्रियेखाली टूल सैल होणार नाही याची खात्री करण्यासाठी पुरेसे ताणतणाव बल प्रदान करू शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकता आणि स्थिरता हमी मिळते.

(II) साधन सोडण्याची प्रक्रिया

जेव्हा टूल बदलण्याची आवश्यकता असते, तेव्हा हायड्रॉलिक सिस्टीम सक्रिय होते आणि हायड्रॉलिक ऑइल पिस्टन 8 च्या खालच्या टोकात प्रवेश करते, ज्यामुळे वरच्या दिशेने थ्रस्ट निर्माण होतो. हायड्रॉलिक थ्रस्टच्या क्रियेखाली, पिस्टन 8 कॉइल स्प्रिंग 7 च्या लवचिक बलावर मात करतो आणि खाली सरकू लागतो. पिस्टन 8 ची खालची हालचाल पुल रॉड 2 ला समकालिकपणे खाली सरकण्यासाठी ढकलते. पुल रॉड 2 खाली सरकत असताना, स्टीलचे गोळे टूल शँकच्या पुल स्टड 1 च्या शेपटीच्या कंकणाकृती खोबणीतून वेगळे होतात आणि स्पिंडलच्या मागील टॅपर्ड होलच्या वरच्या भागात कंकणाकृती खोबणीत प्रवेश करतात. यावेळी, स्टीलचे गोळे पुल स्टड 1 वर प्रतिबंधक प्रभाव पाडत नाहीत आणि टूल सैल होते. जेव्हा मॅनिपुलेटर टूल शँक स्पिंडलमधून बाहेर काढतो, तेव्हा कॉम्प्रेस्ड हवा पिस्टन आणि पुल रॉडच्या मध्यवर्ती छिद्रांमधून बाहेर पडेल जेणेकरून स्पिंडलच्या टॅपर्ड होलमधील चिप्स आणि धूळ यासारख्या अशुद्धता साफ होतील, पुढील टूल इंस्टॉलेशनची तयारी होईल.

(III) मर्यादा स्विचची भूमिका

टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग प्रक्रियेदरम्यान सिग्नल फीडबॅकमध्ये लिमिट स्विच 9 आणि 10 महत्त्वाची भूमिका बजावतात. जेव्हा टूल जागेवर क्लॅम्प केले जाते, तेव्हा संबंधित घटकांच्या स्थितीत बदल लिमिट स्विच 9 ला ट्रिगर करतो आणि लिमिट स्विच 9 ताबडतोब सीएनसी सिस्टमला टूल क्लॅम्पिंग सिग्नल पाठवतो. हा सिग्नल मिळाल्यानंतर, सीएनसी सिस्टम पुष्टी करते की टूल स्थिर क्लॅम्पिंग स्थितीत आहे आणि त्यानंतर स्पिंडल रोटेशन आणि टूल फीड सारख्या त्यानंतरच्या मशीनिंग ऑपरेशन्स सुरू करू शकते. त्याचप्रमाणे, जेव्हा टूल लूझनिंग अॅक्शन पूर्ण होते, तेव्हा लिमिट स्विच 10 ट्रिगर होतो आणि तो सीएनसी सिस्टमला टूल लूझनिंग सिग्नल पाठवतो. यावेळी, सीएनसी सिस्टम संपूर्ण टूल चेंजिंग प्रक्रियेचे ऑटोमेशन आणि अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी टूल चेंजिंग ऑपरेशन करण्यासाठी मॅनिपुलेटर नियंत्रित करू शकते.

(IV) प्रमुख पॅरामीटर्स आणि डिझाइन पॉइंट्स

  • टेंशनिंग फोर्स: सीएनसी मशीनिंग सेंटरमध्ये एकूण ३४ जोड्या (६८ तुकडे) बेलेव्हिल स्प्रिंग्ज वापरल्या जातात, ज्यामुळे एक शक्तिशाली टेंशनिंग फोर्स निर्माण होऊ शकतो. सामान्य परिस्थितीत, टूल घट्ट करण्यासाठी टेंशनिंग फोर्स १० केएन असतो आणि तो जास्तीत जास्त १३ केएनपर्यंत पोहोचू शकतो. अशा टेंशनिंग फोर्स डिझाइनमुळे मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान टूलवर काम करणाऱ्या विविध कटिंग फोर्स आणि सेंट्रीफ्यूगल फोर्सचा सामना करणे पुरेसे असते, स्पिंडलच्या टेपर्ड होलमध्ये टूलचे स्थिर फिक्सेशन सुनिश्चित होते, मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान टूल विस्थापन किंवा पडण्यापासून रोखते आणि अशा प्रकारे मशीनिंग अचूकता आणि पृष्ठभागाची गुणवत्ता हमी देते.
  • पिस्टन स्ट्रोक: टूल बदलताना, पिस्टन ८ चा स्ट्रोक १२ मिमी असतो. या १२-मिमी स्ट्रोक दरम्यान, पिस्टनची हालचाल दोन टप्प्यात विभागली जाते. प्रथम, पिस्टन सुमारे ४ मिमी पुढे गेल्यानंतर, तो स्पिंडलच्या टॅपर्ड होलच्या वरच्या भागात असलेल्या Φ३७-मिमी कंकणाकृती खोबणीत स्टीलचे गोळे प्रवेश करेपर्यंत पुल रॉड २ ला ढकलण्यास सुरुवात करतो. यावेळी, टूल सैल होण्यास सुरुवात होते. त्यानंतर, पुल रॉडचा पृष्ठभाग "a" पुल स्टडच्या वरच्या भागाशी संपर्क साधेपर्यंत खाली उतरत राहतो, स्पिंडलच्या टॅपर्ड होलमधून टूल पूर्णपणे बाहेर ढकलतो जेणेकरून मॅनिपुलेटर टूल सहजतेने काढू शकेल. पिस्टनच्या स्ट्रोकवर अचूक नियंत्रण ठेवून, टूलच्या सैल करणे आणि क्लॅम्पिंग क्रिया अचूकपणे पूर्ण केल्या जाऊ शकतात, ज्यामुळे अपुरे किंवा जास्त स्ट्रोक टाळता येतात ज्यामुळे क्लॅम्पिंग सैल होऊ शकते किंवा टूल सैल करण्यास असमर्थता येते.
  • संपर्क ताण आणि साहित्य आवश्यकता: ४ स्टील बॉल, पुल स्टडचा शंकूच्या आकाराचा पृष्ठभाग, स्पिंडल होलचा पृष्ठभाग आणि स्टील बॉल जिथे आहेत त्या छिद्रांना कामाच्या प्रक्रियेदरम्यान बराच संपर्क ताण सहन करावा लागत असल्याने, या भागांच्या साहित्यावर आणि पृष्ठभागाच्या कडकपणावर उच्च आवश्यकता लावल्या जातात. स्टील बॉलवरील बलाची सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठी, ४ स्टील बॉल जिथे आहेत त्या छिद्रे एकाच समतलात असल्याची खात्री करणे आवश्यक आहे. सहसा, हे प्रमुख भाग उच्च-शक्ती, उच्च-कठोरता आणि पोशाख-प्रतिरोधक साहित्य स्वीकारतील आणि त्यांच्या पृष्ठभागाची कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध सुधारण्यासाठी अचूक मशीनिंग आणि उष्णता उपचार प्रक्रिया पार पाडतील, याची खात्री करून की विविध घटकांच्या संपर्क पृष्ठभाग दीर्घकालीन आणि वारंवार वापरात चांगली कार्यरत स्थिती राखू शकतील, पोशाख आणि विकृती कमी करतील आणि टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग यंत्रणेचे सेवा आयुष्य वाढवतील.

IV. निष्कर्ष

सीएनसी मशीनिंग सेंटर्समधील स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग मेकॅनिझमची मूलभूत रचना आणि कार्य तत्त्व एक जटिल आणि अत्याधुनिक प्रणाली बनवते. प्रत्येक घटक एकमेकांशी सहकार्य करतो आणि जवळून समन्वय साधतो. अचूक यांत्रिक डिझाइन आणि कल्पक यांत्रिक संरचनांद्वारे, साधनांचे जलद आणि अचूक क्लॅम्पिंग आणि लूझिंग साध्य केले जाते, जे सीएनसी मशीनिंग सेंटर्सच्या कार्यक्षम आणि स्वयंचलित मशीनिंगसाठी एक शक्तिशाली हमी प्रदान करते. सीएनसी मशीनिंग सेंटर्सच्या डिझाइन, उत्पादन, वापर आणि देखभालीसाठी त्याच्या कार्य तत्त्वाची आणि प्रमुख तांत्रिक मुद्द्यांची सखोल समज खूप मार्गदर्शक महत्त्वाची आहे. भविष्यात, सीएनसी मशीनिंग तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह, स्पिंडल टूल-लूझनिंग आणि क्लॅम्पिंग मेकॅनिझम देखील सतत ऑप्टिमाइझ आणि सुधारित केले जाईल, उच्च-स्तरीय उत्पादन उद्योगाच्या वाढत्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी उच्च अचूकता, जलद गती आणि अधिक विश्वासार्ह कामगिरीकडे वाटचाल करेल.