Структурн анализ на компонентите на шпиндела във вертикални обработващи центрове с ЦПУ

Горното е структурна диаграма на компонентите на шпиндела на вертикален обработващ център с ЦПУ. Състои се от автоматичен механизъм за затягане и освобождаване на шпиндела и режещи инструменти, както и предни и задни лагери. Предният край на шпиндела приема заострен отвор 7:24, който е лесен за инсталиране и отстраняване на държача на инструмента и има критичен въртящ момент на триене.Стандартният дърпан пирон 5 е затегнат вътре в държача на инструмента.

Когато е необходимо да затегнете инструмента, няма налягане на маслото в горната маслена камера на буталото 1, а пружинната сила на натрупаната пружина 3 премества буталото 1 нагоре до позицията, показана на диаграмата. Издърпващият прът 2 се движи нагоре до позицията, показана на диаграмата, под натиска на пружина 3, а стоманената топка 4 е принудена да се прибере и затегне в жлеба на пръстена на издърпващия щифт 5 Издърпващият щифт 5 е затегнат нагоре през стоманената топка издърпващ прът, така че външната конусна повърхност на конуса на инструмента и вътрешната конусна повърхност на отвора на конуса на шпиндела са взаимно компресирани и държачът на инструмента е затегнат върху шпиндела.

Когато дръжката е отпусната, хидравличното масло навлиза в горната маслена камера на буталото 1, а налягането на маслото кара буталото 1 да се движи надолу, натискайки прът 2 да се движи надолу. В този момент подредената пружина 3 се компресира и стоманената топка 4 се движи надолу заедно с щифта за напрежение 5 Когато стоманената топка се премести до по-голяма отвора на шпиндела, щифтът за напрежение 5 се освобождава и инструментът и щифтът за напрежение 5 могат да бъдат отстранени от роботизираното рамо. След като роботизираното рамо инсталира новата дръжка на инструмента, хидравличното масло в маслената камера на буталото 1 освобождава налягане и затяга дръжката на инструмента.

Механизмът за затягане на дръжката използва пружинно затягане и хидравлично отпускане, за да гарантира, че в случай на внезапно прекъсване на захранването по време на работа дръжката няма да се разхлаби сама. В горния край на отвора на буталния прът има сгъстен въздух, свързан с горния край на отвора на буталния прът.Когато роботизираното рамо извлече инструмента от шпиндела, сгъстеният въздух издухва отвора на шпиндела през средния отвор на буталния прът и дърпането, което прави конусната повърхност на държача на инструмента плътно прилепва към отвора на шпиндела, осигурявайки правилното позициониране на инструмента. Превключватели 7 и 8 се използват за изпращане на сигнали за затягане и разхлабване на държача на инструмента.