Konstrukční analýza vřetenových součástí v CNC vertikálních obráběcích centrech

Výše uvedené je strukturální schéma součástí vřetena vertikálního CNC obráběcího centra. Skládá se z automatického upínacího a uvolňovacího mechanismu pro vřeteno a řezné nástroje, jakož i přední a zadní ložiska. Přední konec vřetena má kuželový otvor 7:24, který se snadno instaluje a demontuje držák nástroje a má kritický třecí moment. Standardní tažný hřebík 5 je utažen uvnitř držáku nástroje.

Když je nutné utáhnout nástroj, není v horní olejové komoře pístu 1 tlak oleje a pružina stohované pružiny 3 posune píst 1 nahoru do polohy zobrazené na diagramu. Tažná tyč 2 se pohybuje nahoru do polohy zobrazené v diagramu pod tlakem pružiny 3 a ocelová kulička 4 je nucena zatahovat a upnout v kroužkové drážce tažného čepu 5. Tažný čep 5 je utažen nahoru přes ocelovou kuličkovou tažnou tyč, takže vnější kuželový povrch kuželového otvoru jsou vzájemně stlačeny a držák nástroje je upnut na vřetenu.

Když je rukojeť uvolněna, hydraulický olej vstupuje do horní olejové komory pístu 1 a tlak oleje způsobuje, že se píst 1 pohybuje dolů, tlačí tyč 2, aby se pohyboval dolů. V tomto bodě je stohovaná pružina 3 stlačena a ocelová kulička 4 se pohybuje dolů spolu s napěťovým kolíkem 5. Když se ocelová kulička pohybuje do větší otvory vřetena, uvolní se napěťový kolík 5 a nástroj a napěťový kolík 5 mohou být odstraněny robotickým ramenem. Poté, co robotické rameno nainstaluje novou rukojeť nástroje, hydraulický olej v olejové komoře pístu 1 uvolňuje tlak a utáhne rukojeť nástroje.

Upínací mechanismus rukojeti využívá pružinové upínání a hydraulické uvolnění, aby se v případě náhlého výpadku proudu rukojeti sama neuvolnila. K hornímu konci otvoru pro pístní tyč je připojen stlačený vzduch. Když robotické rameno vytáhne nástroj z vřetena, stlačený vzduch fouká kuželový otvor vřetena středovým otvorem pístní tyče a tažné tyče, což zajišťuje správné umístění nástroje. Cestovní spínače 7 a 8 slouží k vysílání signálů pro upnutí a uvolnění držáku nástroje.