“Vārpstas transmisijas struktūru analīze apstrādes centros”
Mūsdienu mehāniskās apstrādes jomā apstrādes centri ieņem svarīgu vietu, pateicoties to efektīvajām un precīzajām apstrādes iespējām. Skaitliskās vadības sistēma kā apstrādes centra vadības kodols vada visu apstrādes procesu tāpat kā cilvēka smadzenes. Tajā pašā laikā apstrādes centra vārpsta ir līdzvērtīga cilvēka sirdij un ir apstrādes centra galvenās apstrādes jaudas avots. Tās nozīme ir pašsaprotama. Tāpēc, izvēloties apstrādes centra vārpstu, jābūt īpaši piesardzīgam.
Apstrādes centru vārpstas var galvenokārt iedalīt četrās kategorijās atkarībā no to transmisijas struktūras: vārpstas ar zobratu piedziņu, vārpstas ar siksnas piedziņu, vārpstas ar tiešu savienojumu un elektriskās vārpstas. Šīm četrām transmisijas struktūrām ir savas īpašības un atšķirīgs rotācijas ātrums, un tām ir unikālas priekšrocības dažādos apstrādes scenārijos.
I. Ar zobratu darbināms vārpsta
Zobratu piedziņas vārpstas rotācijas ātrums parasti ir 6000 apgr./min. Viena no tās galvenajām īpašībām ir laba vārpstas stingrība, kas padara to ļoti piemērotu intensīvai griešanai. Intensīvas griešanas procesā vārpstai jāspēj izturēt lielu griešanas spēku bez acīmredzamas deformācijas. Zobratu piedziņas vārpsta tieši atbilst šai prasībai. Turklāt zobratu piedziņas vārpstas parasti ir aprīkotas ar daudzvārpstu mašīnām. Daudzvārpstu mašīnām parasti ir jāapstrādā vairākas sagataves vienlaikus vai sinhroni jāapstrādā vairākas vienas sagataves daļas, kas prasa augstu vārpstas stabilitāti un uzticamību. Zobratu pārraides metode var nodrošināt jaudas pārvades vienmērīgumu un precizitāti, tādējādi nodrošinot daudzvārpstu mašīnu apstrādes kvalitāti un efektivitāti.
Zobratu piedziņas vārpstas rotācijas ātrums parasti ir 6000 apgr./min. Viena no tās galvenajām īpašībām ir laba vārpstas stingrība, kas padara to ļoti piemērotu intensīvai griešanai. Intensīvas griešanas procesā vārpstai jāspēj izturēt lielu griešanas spēku bez acīmredzamas deformācijas. Zobratu piedziņas vārpsta tieši atbilst šai prasībai. Turklāt zobratu piedziņas vārpstas parasti ir aprīkotas ar daudzvārpstu mašīnām. Daudzvārpstu mašīnām parasti ir jāapstrādā vairākas sagataves vienlaikus vai sinhroni jāapstrādā vairākas vienas sagataves daļas, kas prasa augstu vārpstas stabilitāti un uzticamību. Zobratu pārraides metode var nodrošināt jaudas pārvades vienmērīgumu un precizitāti, tādējādi nodrošinot daudzvārpstu mašīnu apstrādes kvalitāti un efektivitāti.
Tomēr zobratu piedziņas vārpstām ir arī daži trūkumi. Sakarā ar relatīvi sarežģīto zobratu pārvades struktūru ražošanas un uzturēšanas izmaksas ir relatīvi augstas. Turklāt zobrati pārvades procesā radīs zināmu troksni un vibrāciju, kas var zināmā mērā ietekmēt apstrādes precizitāti. Turklāt zobratu pārvades efektivitāte ir relatīvi zema un patērēs noteiktu enerģijas daudzumu.
II. Siksnas piedziņas vārpsta
Siksnas piedziņas vārpstas rotācijas ātrums ir 8000 apgr./min. Šai transmisijas struktūrai ir vairākas būtiskas priekšrocības. Pirmkārt, viena no tās galvenajām īpašībām ir vienkāršā konstrukcija. Siksnas transmisija sastāv no skriemeļiem un siksnām. Konstrukcija ir samērā vienkārša un viegli izgatavojama un uzstādāma. Tas ne tikai samazina ražošanas izmaksas, bet arī padara apkopi un remontu ērtāku. Otrkārt, viegla ražošana ir arī viena no siksnas piedziņas vārpstu priekšrocībām. Pateicoties vienkāršajai konstrukcijai, ražošanas procesu ir samērā viegli kontrolēt, kas var nodrošināt augstu ražošanas kvalitāti un efektivitāti. Turklāt siksnas piedziņas vārpstām ir spēcīga buferizācijas spēja. Apstrādes procesa laikā vārpsta var tikt pakļauta dažādiem triecieniem un vibrācijām. Siksnas elastība var veikt labu buferizācijas lomu un aizsargāt vārpstu un citas transmisijas sastāvdaļas no bojājumiem. Turklāt, ja vārpsta ir pārslogota, siksna slīdēs, kas efektīvi aizsargā vārpstu un novērš bojājumus pārslodzes dēļ.
Siksnas piedziņas vārpstas rotācijas ātrums ir 8000 apgr./min. Šai transmisijas struktūrai ir vairākas būtiskas priekšrocības. Pirmkārt, viena no tās galvenajām īpašībām ir vienkāršā konstrukcija. Siksnas transmisija sastāv no skriemeļiem un siksnām. Konstrukcija ir samērā vienkārša un viegli izgatavojama un uzstādāma. Tas ne tikai samazina ražošanas izmaksas, bet arī padara apkopi un remontu ērtāku. Otrkārt, viegla ražošana ir arī viena no siksnas piedziņas vārpstu priekšrocībām. Pateicoties vienkāršajai konstrukcijai, ražošanas procesu ir samērā viegli kontrolēt, kas var nodrošināt augstu ražošanas kvalitāti un efektivitāti. Turklāt siksnas piedziņas vārpstām ir spēcīga buferizācijas spēja. Apstrādes procesa laikā vārpsta var tikt pakļauta dažādiem triecieniem un vibrācijām. Siksnas elastība var veikt labu buferizācijas lomu un aizsargāt vārpstu un citas transmisijas sastāvdaļas no bojājumiem. Turklāt, ja vārpsta ir pārslogota, siksna slīdēs, kas efektīvi aizsargā vārpstu un novērš bojājumus pārslodzes dēļ.
Tomēr siksnas piedziņas vārpstas nav ideālas. Ilgstošas lietošanas laikā siksna parādīs nodiluma un novecošanās pazīmes, un tā regulāri jānomaina. Turklāt siksnas transmisijas precizitāte ir relatīvi zema un var zināmā mērā ietekmēt apstrādes precizitāti. Tomēr gadījumos, kad apstrādes precizitātes prasības nav īpaši augstas, siksnas piedziņas vārpsta joprojām ir laba izvēle.
III. Tieši savienota vārpsta
Tieši savienoto vārpstu darbina, savienojot vārpstu un motoru, izmantojot sajūgu. Šai transmisijas struktūrai ir raksturīga liela vērpe un zems enerģijas patēriņš. Tās rotācijas ātrums pārsniedz 12000 apgr./min, un to parasti izmanto ātrgaitas apstrādes centros. Tieši savienotās vārpstas ātrgaitas darbības spēja sniedz tai lielas priekšrocības, apstrādājot sagataves ar augstu precizitāti un sarežģītām formām. Tā var ātri pabeigt griešanas apstrādi, uzlabot apstrādes efektivitāti un vienlaikus nodrošināt apstrādes kvalitāti.
Tieši savienoto vārpstu darbina, savienojot vārpstu un motoru, izmantojot sajūgu. Šai transmisijas struktūrai ir raksturīga liela vērpe un zems enerģijas patēriņš. Tās rotācijas ātrums pārsniedz 12000 apgr./min, un to parasti izmanto ātrgaitas apstrādes centros. Tieši savienotās vārpstas ātrgaitas darbības spēja sniedz tai lielas priekšrocības, apstrādājot sagataves ar augstu precizitāti un sarežģītām formām. Tā var ātri pabeigt griešanas apstrādi, uzlabot apstrādes efektivitāti un vienlaikus nodrošināt apstrādes kvalitāti.
Tieši savienotas vārpstas priekšrocības ir arī tās augstā pārraides efektivitāte. Tā kā vārpsta ir tieši savienota ar motoru bez citiem pārraides posmiem vidū, enerģijas zudumi tiek samazināti un enerģijas izmantošanas līmenis tiek uzlabots. Turklāt tieši savienotas vārpstas precizitāte ir arī relatīvi augsta un var atbilst gadījumiem ar augstākām apstrādes precizitātes prasībām.
Tomēr tieši savienotajai vārpstai ir arī daži trūkumi. Tā lielā griešanās ātruma dēļ arī motoram un savienojumam ir relatīvi augstas prasības, kas palielina aprīkojuma izmaksas. Turklāt tieši savienotā vārpsta lielā ātrumā radīs lielu siltuma daudzumu, un tai ir nepieciešama efektīva dzesēšanas sistēma, lai nodrošinātu normālu vārpstas darbību.
IV. Elektriskā vārpsta
Elektriskā vārpsta apvieno vārpstu un motoru. Motors ir vārpsta, un vārpsta ir motors. Abi ir apvienoti vienā. Šī unikālā konstrukcija padara elektriskās vārpstas transmisijas ķēdi gandrīz nulles, ievērojami uzlabojot transmisijas efektivitāti un precizitāti. Elektriskās vārpstas rotācijas ātrums ir no 18000 līdz 40000 apgr./min. Pat attīstītās ārvalstīs elektriskās vārpstas, kurās tiek izmantoti magnētiskās levitācijas gultņi un hidrostatiskie gultņi, var sasniegt rotācijas ātrumu 100000 apgr./min. Tik augsts rotācijas ātrums padara to plaši izmantojamu ātrgaitas apstrādes centros.
Elektriskā vārpsta apvieno vārpstu un motoru. Motors ir vārpsta, un vārpsta ir motors. Abi ir apvienoti vienā. Šī unikālā konstrukcija padara elektriskās vārpstas transmisijas ķēdi gandrīz nulles, ievērojami uzlabojot transmisijas efektivitāti un precizitāti. Elektriskās vārpstas rotācijas ātrums ir no 18000 līdz 40000 apgr./min. Pat attīstītās ārvalstīs elektriskās vārpstas, kurās tiek izmantoti magnētiskās levitācijas gultņi un hidrostatiskie gultņi, var sasniegt rotācijas ātrumu 100000 apgr./min. Tik augsts rotācijas ātrums padara to plaši izmantojamu ātrgaitas apstrādes centros.
Elektrisko vārpstu priekšrocības ir ļoti ievērojamas. Pirmkārt, tā kā nav tradicionālo transmisijas komponentu, konstrukcija ir kompaktāka un aizņem mazāk vietas, kas veicina apstrādes centra kopējo dizainu un izkārtojumu. Otrkārt, elektriskās vārpstas reakcijas ātrums ir liels, un tā īsā laikā var sasniegt ātrgaitas darbības stāvokli, uzlabojot apstrādes efektivitāti. Turklāt elektriskās vārpstas precizitāte ir augsta un var tikt galā ar ārkārtīgi augstām apstrādes precizitātes prasībām. Turklāt elektriskās vārpstas troksnis un vibrācija ir neliela, kas veicina labas apstrādes vides radīšanu.
Tomēr elektriskajām vārpstām ir arī daži trūkumi. Elektrisko vārpstu ražošanas tehnoloģijas prasības ir augstas, un izmaksas ir salīdzinoši augstas. Turklāt elektrisko vārpstu apkope ir sarežģītāka. Kad rodas kļūme, apkopei ir nepieciešami profesionāli tehniķi. Turklāt elektriskā vārpsta lielā ātrumā darbojoties rada lielu siltuma daudzumu, un tās normālai darbībai ir nepieciešama efektīva dzesēšanas sistēma.
Starp izplatītākajiem apstrādes centriem ir trīs relatīvi izplatīti transmisijas struktūras vārpstu veidi: siksnas piedziņas vārpstas, tieši savienotas vārpstas un elektriskās vārpstas. Zobratu piedziņas vārpstas apstrādes centros izmanto reti, taču tās ir relatīvi izplatītas vairāku vārpstu apstrādes centros. Siksnas piedziņas vārpstas parasti izmanto mazos apstrādes centros un lielos apstrādes centros. Tas ir tāpēc, ka siksnas piedziņas vārpstai ir vienkārša konstrukcija un liela buferizācijas jauda, un tā var pielāgoties dažāda lieluma apstrādes centru apstrādes vajadzībām. Tieši savienotas vārpstas un elektriskās vārpstas parasti biežāk izmanto ātrgaitas apstrādes centros. Tas ir tāpēc, ka tām ir liels griešanās ātrums un augsta precizitāte, un tās var atbilst ātrgaitas apstrādes centru prasībām attiecībā uz apstrādes efektivitāti un apstrādes kvalitāti.
Noslēgumā jāsaka, ka apstrādes centra vārpstas transmisijas konstrukcijām ir savas priekšrocības un trūkumi. Izvēloties, ir jāveic visaptveroša apsvēršana atbilstoši konkrētajām apstrādes vajadzībām un budžetam. Ja nepieciešama smaga griešanas apstrāde, var izvēlēties ar zobratu darbināmu vārpstu; ja apstrādes precizitātes prasības nav īpaši augstas un ir vēlama vienkārša konstrukcija un zemas izmaksas, var izvēlēties ar siksnu darbināmu vārpstu; ja nepieciešama ātrgaitas apstrāde un augsta apstrādes precizitāte, var izvēlēties tieši savienotu vārpstu vai elektrisko vārpstu. Tikai izvēloties atbilstošu vārpstas transmisijas struktūru, var pilnībā izmantot apstrādes centra veiktspēju un uzlabot apstrādes efektivitāti un apstrādes kvalitāti.