Analýza patentovej technológie Zhejiang Mingxu: Modulárny systém zmeny rýchleho nástroja pre spracovanie komponentov skateboardu (patent č.: ZL 2023 2 0122452.1)

V dávkovom spracovaní komponentov typu skateboard (ako sú vodiace koľajnice a presné posúvače), tradičné nástrojové systémy čelia dvom hlavným problémom:

● Zlá opakovaná presnosť polohovania: Kumulatívne chyby z viacerých upínacích operácií presahujú 0,1 mm (v súlade s toleranciou triedy ISO 2768-M), nepriaznivo ovplyvňujúca kolmo na párenia povrchov (zvyčajne sa vyžaduje, aby bola <0,05 mm na 100 mm);

● Neefektívne vymenenie nástrojov: prepínanie medzi vyhradenými príslušenstvami trvá viac ako 45 minút na inštanciu, čo vedie k miere využívania zariadenia pod 60% ( Zdroj: CIRP Annals 2022, 71 (1), s. 333-336 ).

Analýza základných technologických inovácií

I. Topologický dizajn pre upevnenie príspevkov

1.1 Štruktúra obmedzenia o obmedzení

Mechanizmus upevňovania duálneho kroku:

● Pevný blok (20) a upínací blok (302) sú vybavené prvým a druhým upínacím krokom (202A/303A). Výška týchto krokov sa zhoduje s príkazom na obrábanie (s toleranciou ± 0,01 mm);

● Optimalizáciou uhla sklonu kroku na 75 ° ± 1 ° pomocou analýzy konečných prvkov dosahuje mechanizmus podiel nesieho šmykového sily presahujúceho 85% (na rozdiel od 30% v tradičných metódach planárneho upínacieho upínania).

Zlepšenie presnosti obrábania:

● Bočné obrábanie je dokončené v jednej upínacej operácii s chybami polohovej presnosti ≤0,02 mm (splnenie štandardov GB/T 1184-K);

● Hodnota drsnosti povrchu RA sa neustále udržiava pod 0,8 μm (podľa testovaných v súlade s normami ISO 4288).

II. Modulárny systém rýchlej zmeny nástrojov

2.1 Plug-in Modulárna architektúra

Dizajn s dvoma slot:

● Prvé/druhé montážne sloty (201/302a) využívajú prispôsobenie H7/G6, ktoré v kombinácii s polohovými klávesmi dosahuje opakovanú presnosť polohovania ± 0,005 mm;

● Čas výmeny modulu je ≤ 3 minúty za kus (na základe skutočných údajov o meraní), čo podporuje prepínanie obrobkov s hrúbkami v rozmedzí od 5 mm do 50 mm.

2.2 Mechanizmus pohonu s uzavretou slučkou

● Skrutka (305) využíva dvojité lichobežné vlákno (TR16 × 4p8), ktorá v spojení s prechodným blokom (306) umožňuje rýchlosť mikroferu 0,02 mm na revolúciu;

● Riadiaca tyč (304) obsahuje obmedzovač krútiaceho momentu (nastavený na 15N · m), aby sa zabránilo poškodeniu obrobku preťažením.

Tabuľka porovnávania technických parametrov

Validácia v typických obrábaní scenárov

Prípad 1: Opakovanie lineárnych sprievodcov posúvače

● opracované 18 posúvačov rôznych špecifikácií s kumulatívnym časom vymenenia náradia 38 minút (tradičné náradie by vyžadovalo 13,5 hodiny);

● Chyba kolmá na bočných povrchoch bola ≤0,015 mm na 100 mm (splnenie štandardnej požiadavky GB/T 1184 ≤0,05 mm).

Prípad 2: Zvládnutie skupinových otvorov z hydraulických ventilových dosiek

● Dokončené obrábanie 12 párových povrchov v jednej upínacej operácii a dosiahnutie hodnoty CPK 1,67 pre presnosť polohy (splnenie štandardov Six Sigma);

● Životnosť nástroja sa predĺžila o 40% (v dôsledku hladín vibrácií znížených na podhorky pod 0,5 g).

Tento patent predefinuje konštrukčnú paradigmu pre náradie pre dávkové obrábanie dvoma technologickými cestami: optimalizácia topológie obmedzenia príjmu a riadenie modulárnej sily uzavretej slučky. Podľa novinového vyhľadávania (uskutočňovaného prostredníctvom Derwent Innovation) táto štruktúra dosahuje index účinnosti zmeny (CEI) 0,92, čo predstavuje zlepšenie 210% oproti podobným riešeniam a umiestni ju na technologické predné predbežné pole v poli Niche Field.

Ak sa chcete dozvedieť viac, kontaktujte mašinériu Mingxu a získajte úplnú patentovú správu: [email protected] .