Máy tạo hình lò xo CNC là gì? Nguyên lý làm việc của nó là gì?

Định nghĩa chức năng của một Máy tạo hình lò xo CNC

A Máy tạo hình lò xo CNC là một hệ thống sản xuất có độ chính xác cao sử dụng điều khiển số máy tính để tự động hóa việc uốn, cuộn và tạo hình dây kim loại thành các dạng hình học lò xo phức tạp và các dạng dây phức tạp. Không giống như các nhà sản xuất lò xo cơ học truyền thống dựa vào trục cam cố định, thiết bị hiện đại này sử dụng nhiều động cơ servo độc lập để điều khiển các trục khác nhau, cho phép tạo ra các hình dạng không chuẩn mà không thể đạt được bằng tay.

Trong môi trường công nghiệp tiêu chuẩn, những máy này là xương sống của quá trình sản xuất linh kiện dây, có khả năng xử lý các đường kính dây từ 0,15 mm đến trên 10 mm . Máy hoạt động bằng cách đưa dây qua một loạt con lăn và định hình nó bằng các công cụ chuyên dụng di chuyển trong không gian ba chiều với độ chính xác phẫu thuật. Công nghệ này đảm bảo một tỷ lệ lặp lại cao , thường duy trì dung sai chặt chẽ như ± 0,01mm trong quá trình sản xuất hàng triệu đơn vị.

Nguyên lý làm việc từng bước của việc định hình dây CNC

Sự vận hành của một Máy tạo hình lò xo CNC là một chuỗi các chuyển động cơ học có tính đồng bộ cao. Quá trình này bắt đầu với nguyên liệu thô và kết thúc với thành phần đã hoàn thiện, được xử lý nhiệt hoặc sẵn sàng sử dụng. Cơ chế sau đây mô tả hành trình của dây qua máy:

Trang trí và cấp dây

Dây kim loại, thường được làm bằng thép không gỉ, thép cacbon hoặc hợp kim đồng, được kéo từ một cuộn dây hoặc ống cuộn lớn. Cái máy hệ thống cấp dây sử dụng các con lăn hạng nặng được điều khiển bởi động cơ servo mô-men xoắn cao. Những con lăn này phải tạo đủ áp lực để kéo dây mà không làm phẳng nó, đảm bảo chiều dài cấp liệu chính xác đến từng micro milimet.

Làm thẳng và chuẩn bị vật liệu

Vì dây được bảo quản trong một cuộn dây nên nó có độ cong tự nhiên hay còn gọi là "bộ nhớ". Trước khi có bất kỳ hình dạng nào xảy ra, dây đi qua máy duỗi dây . Chúng bao gồm một loạt các con lăn được sắp xếp theo cả mặt phẳng ngang và dọc. Bằng cách căng xen kẽ, máy ép tóc sẽ loại bỏ tất cả các điểm gấp khúc và uốn cong, tạo ra một đường dây thẳng hoàn hảo cho các dụng cụ tạo hình.

Hình thành đồng bộ đa trục

Khi dây đi ra khỏi thanh dẫn hướng trung tâm (ống lông), nó sẽ đi vào vùng tạo hình. trong một Máy tạo hình lò xo CNC , nhiều thanh trượt công cụ được định vị xung quanh dây. Mỗi slide có thể di chuyển độc lập. Ví dụ, trong một máy 12 trục , một số công cụ có thể tấn công dây từ các góc khác nhau cùng một lúc hoặc theo trình tự được lập trình sẵn để tạo vòng, uốn cong hoặc cuộn dây.

Vai trò của chức năng dây quay

Nhiều máy móc tiên tiến có tính năng trục dây quay . Thay vì chỉ di chuyển các dụng cụ xung quanh dây, máy có thể tự xoay dây 360 độ. Điều này cung cấp thêm tính linh hoạt, cho phép hình thành các hình dạng 3D phức tạp mà không cần phải dừng quá trình nạp hoặc sử dụng các thiết lập công cụ quá phức tạp.

Các thành phần cốt lõi của Máy tạo lò xo CNC hiện đại

Hiệu quả của một Máy tạo hình lò xo CNC là kết quả của sự phối hợp giữa phần cứng cơ khí và hệ thống điều khiển điện tử. Bảng sau đây nêu bật các thành phần phần cứng thiết yếu có trong máy cấp chuyên nghiệp.

Ưu điểm so với các hệ thống điều khiển bằng cam truyền thống

Sự chuyển đổi từ cam cơ khí sang Máy tạo hình lò xo CNC công nghệ đã cách mạng hóa bối cảnh sản xuất mùa xuân. Những ưu điểm chính tập trung vào hiệu quả và tính linh hoạt:

• Giảm thời gian thiết lập: Các máy truyền thống yêu cầu điều chỉnh cam thủ công có thể mất từ 4 đến 8 giờ. Một máy CNC có thể được lập trình lại trong dưới 30 phút .
• Hình học phức tạp: Những máy này có thể sản xuất lò xo xoắn đôi , điểm tiếp xúc của pin và dạng dây 3D trong một thao tác duy nhất, loại bỏ nhu cầu uốn thủ công thứ cấp.
• Tiết kiệm vật liệu: Kiểm soát chính xác các hoạt động cấp liệu và cắt giúp giảm thiểu kim loại phế liệu, đây là yếu tố chi phí đáng kể khi sản xuất số lượng lớn.
• Tính nhất quán: Sau khi chương trình được xác minh, máy có thể tạo ra 100.000 bộ phận giống hệt nhau với độ lệch bằng 0, điều này rất quan trọng đối với các bộ phận quan trọng về an toàn trong ngành công nghiệp ô tô.

Ứng dụng và sản lượng công nghiệp

Đầu ra của một Máy tạo hình lò xo CNC được sử dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực của cuộc sống hiện đại. Bởi vì máy có thể xử lý các mặt cắt dây khác nhau (tròn, phẳng hoặc vuông) nên ứng dụng của nó gần như vô hạn:

Ô tô và hàng không vũ trụ

Các nhà sản xuất sử dụng những máy này để tạo ra lò xo khung ghế, lò xo van động cơ và kẹp kim phun nhiên liệu. Các bộ phận này phải chịu được áp lực và nhiệt độ cực cao, đòi hỏi máy phải gia công các hợp kim có độ bền kéo cao như Inconel hoặc Chrome Silicon .

Thiết bị điện tử và y tế

Quy mô nhỏ Máy tạo hình lò xo CNCs sản xuất lò xo siêu nhỏ cho mô-đun máy ảnh điện thoại thông minh và dụng cụ phẫu thuật. Ở quy mô này, độ chính xác của máy trong việc xử lý dây mỏng như 0,1mm là điều tối quan trọng.

Tóm tắt kỹ thuật cuối cùng

Tóm lại, Máy tạo hình lò xo CNC đại diện cho đỉnh cao của công nghệ xử lý dây. Bằng cách kết hợp các động cơ servo mạnh mẽ với phần mềm điều khiển phức tạp, nó biến một cuộn dây đơn giản thành một bộ phận cơ khí phức tạp. Khả năng thực hiện nhiều hoạt động—nạp, duỗi thẳng, uốn, cuộn và cắt—trong một chu trình tự động duy nhất khiến nó trở thành tài sản không thể thiếu đối với bất kỳ nhà máy hiện đại nào hướng đến sản xuất tốc độ cao, độ chính xác cao.