Strukturel analyse af spindelkomponenter i CNC vertikale bearbejdningscentre

Ovenstående er et strukturelt diagram af spindelkomponenterne i et lodret CNC bearbejdningscenter. Den består af en automatisk klemme- og frigørelsesmekanisme til spindel og skæreværktøj samt for- og baglejer. Spindelns forreste ende har et 7:24 konisk hul, som er let at montere og fjerne værktøjsholderen, og har et kritisk friktionsmoment.Standard træksøm 5 spændes inde i værktøjsholderen.

Når det er nødvendigt at stramme værktøjet, er der intet olietryk i det øverste oliekammer af stempel 1, og fjederkraften af den stablede fjeder 3 flytter stempel 1 opad til den position, der er vist i diagrammet. Trækstang 2 bevæger sig opad til den position, der er vist i diagrammet under trykket af fjeder 3, og stålkugle 4 er tvunget til at trække sig tilbage og klemme i ringrillen af trækstift 5 Trækstift 5 strammes opad gennem stålkugletrækstang, således at den ydre kegleoverflade af værktøjsholderkollen og den indre kegleoverflade af spindelkeglehullet komprimeres gensidigt, og værktøjsholderen fastspændes på spindlen.

Når håndtaget er afslappet, trænger hydraulikolie ind i det øverste oliekammer i stempel 1, og olietrykket får stempel 1 til at bevæge sig nedad og skubbe stang 2 til at bevæge sig nedad. På dette tidspunkt komprimeres den stablede fjeder 3, og stålkuglen 4 bevæger sig nedad sammen med spændingspinden 5 Når stålkuglen bevæger sig til en større spindelåbning, frigives spændingspinden 5, og værktøjet og spændingspinden 5 kan fjernes af robotarmen. Når robotarmen har installeret det nye værktøjshåndtag, frigiver hydraulikolien i oliekammeret i stempel 1 tryk og strammer værktøjshåndtaget.

Håndtag klemmemekanismen bruger fjederspænding og hydraulisk afslapning for at sikre, at håndtaget ikke løsner af sig selv i tilfælde af pludselig strømafbrydelse under drift. Når robotarmen trækker værktøjet ud af spindlen, blæser trykluften spindelhullet gennem stempelstangens midterhul og trækstang, så værktøjsholderens koniske overflade passer tæt sammen med spindelhullet, hvilket sikrer den korrekte placering af værktøjet. Rejseafbrydere 7 og 8 bruges til at sende signaler til fastspænding og løsning af værktøjsholderen.