بستن نقطه صفر چگونه کار می کند؟

بستن نقطه صفر چیست و چگونه کار می کند

گیره نقطه صفر یک سیستم نگهدارنده است که به ماشین ابزار اجازه می دهد قطعه کار یا پالت را در موقعیتی دقیق و قابل تکرار قرار داده و محکم کند - معمولاً با تکرارپذیری 0.002 ± میلی متر یا بهتر . اصل اصلی: یک گل میخ کششی دقیق (که به آن پیچ گیره یا دستگیره نگهدارنده نیز می گویند) که بر روی پالت قطعه کار ثابت شده است به یک ماژول گیرنده نصب شده روی میز دستگاه کشیده می شود. هنگامی که درگیر می شود، گل میخ هم به صورت محوری (محور Z) و هم به صورت شعاعی (محور X/Y) در یک حرکت قفل می شود و نیاز به تراز مجدد دستی را از بین می برد.

در بستن نقطه صفر هیدرولیک به طور خاص سیستم‌ها، فشار هیدرولیک برای آزاد کردن مکانیسم بستن استفاده می‌شود. هنگامی که روغن هیدرولیک به ماژول عرضه می شود، عناصر گیره دار فنری جمع می شوند و اجازه می دهند گل میخ کشش وارد یا خارج شود. هنگامی که فشار هیدرولیک آزاد شد، فنرهای قدرتمند عناصر گیره را به سمت قفل کردن گل میخ با نیروهایی که معمولاً از 15000 نیوتن تا 60000 نیوتن در هر ماژول ، بسته به مدل. این اصل "گیره فنر، رهاسازی هیدرولیک" تضمین می کند که قطعه کار به طور ایمن نگه داشته می شود حتی اگر نیروی هیدرولیک از بین برود.

اجزای کلیدی یک سیستم بستن نقطه صفر

درک سیستم مستلزم شناخت اجزای اصلی آن و نحوه تعامل آنها است:

• ماژول گیرنده (واحد بستن): درstalled on the machine table or tombstone. Contains the spring/hydraulic mechanism and precision bore that accepts the pull stud.
• گل میخ (شستی نگهدارنده): گل میخ سخت شده و زمینی که روی پالت قطعه کار یا صفحه فیکسچر ثابت شده است. هندسه مخروطی یا استوانه ای آن با عناصر گیره گیرنده جفت می شود.
• عناصر بستن (توپ ها یا قطعات): توپ ها یا قطعات فولادی سخت شده در داخل گیرنده که در هنگام بستن سیستم، شیار گل میخ را می گیرند.
• چشمه ها: نیروی گیره واقعی را فراهم کنید. در سیستم های هیدرولیک، فنرها در حین رهاسازی فشرده می شوند و در حین گیره به طور کامل منبسط می شوند.
• مدار هیدرولیک: فشار روغن (معمولاً 50 تا 80 بار) را برای فعال کردن مکانیسم رهاسازی که از طریق کانال های داخلی یا شیلنگ های خارجی متصل می شود، تامین می کند.
• مهر و موم و حلقه های برف پاک کن: از اجزای داخلی در برابر مایع خنک کننده، تراشه ها و آلودگی محافظت کنید - برای دقت طولانی مدت بسیار مهم است.

گام به گام: چرخه بستن چگونه کار می کند

1. فشار هیدرولیک اعمال می شود به ماژول گیرنده (معمولا 50-80 بار). این به بسته فنری فشار می آورد، توپ ها یا بخش های گیره را به سمت داخل جمع می کند و سوراخ را باز می کند.
2. گل میخ کشش وارد شده است به سوراخ گیرنده باز پالت یا فیکسچر روی صفحه ماژول می‌افتد و با سطوح مبدأ زمین دقیق تماس می‌گیرد (مرجع Z).
3. فشار هیدرولیک آزاد می شود. فنرها منبسط می شوند و عناصر گیره را به سمت بیرون و داخل شیار گل میخ کشش می برند.
4. گل میخ کششی به سمت پایین کشیده می شود توسط عناصر گیره، فشار دادن محکم پالت بر روی سطح مبنا. این مکان همزمان X/Y و نشستن Z در یک اقدام واحد به دست می آید.
5. نیروی گیره حفظ می شود تنها با کشش بهار هیچ نیروی هیدرولیکی برای بسته نگه داشتن قطعه کار در حین ماشینکاری مورد نیاز نیست.

برای آزاد کردن، فشار هیدرولیک دوباره اعمال می شود، فنرها فشرده می شوند، عناصر گیره جمع می شوند و میخ کششی را می توان برداشت. کل زمان تغییر به طور معمول است زیر 60 ثانیه .

تکرارپذیری: مزیت اصلی

مزیت تعیین کننده بستن نقطه صفر، تکرارپذیری موقعیت استثنایی آن است. از آنجایی که گل میخ کششی و گیرنده دارای تلورانس های دقیق آسیاب شده تا محکم هستند، هر بار که یک پالت سوار می شود، در عرض میکرون به همان موقعیت برمی گردد.

این تکرارپذیری به این معنی است که وقتی افست های برنامه یک قطعه ایجاد شد، نیازی به بررسی مجدد یا صلاحیت مجدد نیست وقتی پالت برداشته شد و دوباره نصب شد - حتی چند روز یا چند هفته بعد.

سیستم های نقطه صفر هیدرولیک در مقابل پنوماتیک در مقابل دستی

ماژول های بستن نقطه صفر می توانند از روش های مختلف تحریک برای مکانیسم آزادسازی استفاده کنند. در اینجا نحوه مقایسه آنها آمده است:

بستن نقطه صفر هیدرولیک

از فشار روغن هیدرولیک برای آزاد کردن گیره فنری استفاده می کند. بالاترین نیروهای گیره و بهترین مقاومت در برابر آلودگی را ارائه می دهد. ایده آل برای مراکز ماشینکاری سنگین، تولید با حجم بالا و محیط هایی با بارهای خنک کننده یا تراشه تهاجمی. به یک واحد تامین هیدرولیک یا ادغام با مدار هیدرولیک داخلی دستگاه نیاز دارد.

بستن نقطه صفر پنوماتیکی

از هوای فشرده (معمولاً 6 بار) برای رهاسازی استفاده می کند. ادغام آسان تر در تاسیسات بدون زیرساخت هیدرولیکی، نیروهای گیره کمتر نسبت به نسخه های هیدرولیک، مناسب برای قطعات کار سبک تر و سنگ زنی یا کاربردهای EDM.

بستن دستی نقطه صفر

فعال سازی با دست با استفاده از یک کلید شش گوش یا پمپ دستی انجام می شود. بدون نیاز به برق خارجی - مناسب برای اتاق ابزار، بازرسی یا تنظیمات کم حجم که در آن نیازی به فعال سازی خودکار نیست.

جایی که از سیستم های بستن نقطه صفر استفاده می شود

بستن نقطه صفر در طیف گسترده ای از محیط های تولید دقیق استفاده می شود:

• مراکز ماشینکاری CNC: تغییرات سریع پالت بین چندین شماره قطعه؛ تنظیمات 5 محوره که در آن باید از تعمیر مجدد خودداری شود.
• مراکز تراشکاری و ماشین تراش: سیستم های چاک و کولت تعویض سریع بر اساس همین اصل.
• EDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی): انتقال الکترودها یا قطعات کار بین دستگاه های EDM سیمی و دایک سینک با حفظ تراز در سطح میکرون.
• ماشین آلات سنگ زنی: نصب وسایل سنگ زنی با جهت گیری ثابت برای سطحی با تحمل محکم یا سنگ زنی استوانه ای.
• CMM و بازرسی: جابجایی قطعات از ماشین به CMM بدون تعمیر مجدد، حفظ مرجع داده.
• اتوماسیون و سلول های رباتیک: فعال کردن ربات های پایانی یا تعویض کننده های خودکار پالت برای بارگیری/تخلیه با قابلیت تکرار تضمین شده.

چگونه بستن نقطه صفر زمان راه اندازی را کاهش می دهد

در traditional workholding, setup involves mounting the part, indicating datums with a dial gauge, applying offsets, and test-cutting — a process that can take 30 دقیقه تا چند ساعت در هر شغل با بستن نقطه صفر، پالت قطعه کار از قبل در خارج از ماشین پیکربندی شده است. هنگامی که بارگذاری می شود، داده شناخته شده فورا ایجاد می شود. اپراتورها به سادگی پالت را بارگذاری کرده و برنامه را اجرا می کنند.

سازندگانی که از سیستم های نقطه صفر استفاده می کنند، کاهش زمان راه اندازی را گزارش می دهند 70-90٪ . در دستگاهی که 10 راه اندازی در روز اجرا می کند، این می تواند به بهبودی تبدیل شود روزانه 3 تا 6 ساعت زمان اسپیندل مولد - بدون افزودن تجهیزات اضافی.

ملاحظات مهم هنگام اجرای بستن نقطه صفر

• محل قرارگیری و کمیت ماژول: از حداقل 3 ماژول در هر پالت برای مکان 3 نقطه ای پایدار استفاده کنید. 4 ماژول استاندارد برای پالت های بزرگتر است. ماژول های بیشتر نیروی گیره و استحکام را افزایش می دهند.
• مدیریت آلودگی: تراشه ها و مایع خنک کننده روی صفحه مبنا، تکرارپذیری را از بین می برند. همیشه صفحه گیرنده را تمیز کنید و گل میخ را قبل از نصب بکشید. اکثر ماژول های هیدرولیک دارای پورت های تصفیه هوای داخلی برای این منظور هستند.
• گشتاور نصب گل میخ کششی: ناودانی های کم گشتاور می توانند تحت نیروهای برش جابجا شوند. مقدار گشتاور مشخص شده سازنده را دقیقاً دنبال کنید.
• نگهداری فشار هیدرولیک: به طور مرتب آب بندی های هیدرولیک و سطح مایع را بررسی کنید. افت فشار در طول تعویض پالت می تواند باعث درگیری جزئی و تکرارپذیری ضعیف شود.
• مواد پالت و استحکام: خود پالت باید آنقدر سفت باشد که تحت نیروی گیره منحرف نشود. پالت های فولادی یا چدنی برای ماشینکاری سنگین ترجیح داده می شوند.

سوالات متداول: بستن نقطه صفر

Q1: چه چیزی باعث می شود گیره نقطه صفر هیدرولیک بهتر از پنوماتیک برای ماشینکاری سنگین باشد؟

سیستم‌های هیدرولیک نیروهای گیره‌ای به‌طور قابل‌توجهی تولید می‌کنند (تا 60000 نیوتن در هر ماژول در مقابل معمولاً 10000 تا 20000 نیوتن برای پنوماتیک)، که آن‌ها را در برابر نیروهای برشی در حین آسیاب کردن، حفاری یا چرخش مواد سخت مقاوم‌تر می‌کند. آنها همچنین آب بندی بهتری در برابر مایع خنک کننده و براده ها ارائه می دهند.

Q2: آیا می توان از گیره نقطه صفر در ماشین های قدیمی بدون هیدرولیک داخلی استفاده کرد؟

بله. واحدهای برق هیدرولیک مستقل را می توان به صورت خارجی متصل کرد تا ماژول ها را مستقل از سیستم های داخلی دستگاه فعال کند. نسخه های بادی یا دستی نیز جایگزین های مناسبی برای ماشین های بدون مدار هیدرولیک هستند.

Q3: هر چند وقت یکبار ماژول های گیره نقطه صفر نیاز به تعمیر و نگهداری دارند؟

در استفاده معمولی، ماژول های هیدرولیک نیاز به بازرسی دوره ای آب بندی (معمولا سالانه)، بررسی کیفیت مایع هیدرولیک، و تمیز کردن سطوح مبدأ قبل از هر استفاده دارند. در صورت بروز مشکلات تکرارپذیری، نیروی گیره باید با یک گیج نیروی کششی تأیید شود.

Q4: آیا گیره نقطه صفر برای کارهای دسته ای کوچک یا نمونه اولیه مناسب است؟

بله - بزرگترین مزیت برای دسته های کوچک حذف زمان راه اندازی برای هر کار است. حتی برای یک قطعه، اگر پالت از قبل پیکربندی شده باشد، راه‌اندازی دستگاه کمتر از یک دقیقه طول می‌کشد، که آن را برای نمونه اولیه و تولید کم حجم بسیار مقرون‌به‌صرفه می‌کند.

Q5: عمر معمولی یک ماژول بستن نقطه صفر چقدر است؟

ماژول های نقطه صفر هیدرولیک با کیفیت برای آنها رتبه بندی شده اند میلیون ها چرخه بستن تحت شرایط عملیاتی عادی عمر مفید در درجه اول با سایش مهر و موم و وضعیت سطح صفحه پایه و گل میخ کششی تعیین می شود.

Q6: در هر پالت به چند عدد ناودانی کششی نیاز است؟

حداقل 3 ناودانی کششی (با ماژول های گیرنده مربوطه) برای مکان 3 نقطه ای پایدار و قابل تکرار مورد نیاز است. 4 ناودانی برای اکثر پالت های تولیدی استاندارد هستند. ناودانی های اضافی کل نیروی گیره را برای کاربردهای سنگین افزایش می دهند.