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Screw Press의 구조와 기능

가장 기본적인 마찰구동방식의 Friction Screw Press에서 설명하겠지만, 구동방식의 차이만으로 Fly Wheel이 회전하는 곳부터의 동작은, Servo 구동기를 제외하면 거의 차이가 없다.
(Servo 구동기는, Slide 하강 중에 감속이 가능하고, 1행정 종료 전에 Motor 감속하면서 Starter 위치에서 Motro에 의해 정지합니다.)

1 구조・기능

통상 Frame의 윗부분에 고정된 암나사가 있고, 숫나사가 여기에 조립되어 있습니다. 숫나사의 최상부에는 상당히 고용량의 Fly Wheel이 견고하게 체결되어 있고, 최하 단에는 Bearing등으로 체결된 Slide가 있습니다. 이 상태가 입력식 Screw Press이고, Fly Wheel을 정회전 시키면 Slide가 하강하고, 역회전 시키면 Slide는 상승합니다. Slide는 상형과 하형이 부딪힐 때 까지 하강하고, 만약 형이 없다면 Fly Wheel은 Frame Crown부 윗면에 충돌합니다. Slide 또한 역시 Frame Crown부의 아랫면에 충돌 하기 전까지 상승합니다. 기계적 하사점과 상사점이 없는 Screw Press에서는 이 구조가 모든 기종에 공통으로, 취급을 잘못하면 기계를 파손시킬 수 있는 중대한 사고 가 될 수 있는 주의해야 할 요소입니다. Fly Wheel 양측에서는, 2장의 Friction Wheel이 Shaft와 축받침으로 지지되어, 항상 Motor에 의해 한 방향으로 회전하고 있습니 다. 이때, Fricion Wheel에는 상당한 회전 에너지가 축적되어 있습니다. Fly Wheel에는 가죽으로 된 Clutch Lining이 말려서 부착되어 있고, 통상 왼쪽의 Friction Disk가 Fly Wheel에 접촉되면 Fly Wheel은 시계방향으로 회전하며, 오른쪽의 Friction Disk에 접촉되면 역회전합니다. Fly Wheel가 정/역회전하게 되면 나사기구에 의해 Slide 도 상하로 움직입니다.

  • 基本的なフリクションスクリュープレス

    기본적인 Friction Screw Press

  • スクリュープレスの各部の名称

    Screw Press의 각부의 명칭

2 1행정의 작동 설명

1행정은 다음의 프로세스로 실행됩니다. Slide와 Fly Wheel은 상한에 있습니다.
기동 SW・ON으로 왼쪽이 Friction Disk가 Fly Wheel에 접촉합니다. Friction Disk내 둘레의 회전속도가 느린 부분에 접촉한 Fly Wheel은 정회전을 시작하고, Screw 기 구에 의해 서서히 둘레의 회전속도가 빠른 외측쪽으로 향해서 가속이동합니다.
Slide의 Stroke 끝 부근의 가압직전에 Fly Wheel의 회전속도는 최대에 달하며, 이 최대 Fly Wheel Energy가 가압 재료에 대해 순간적인 충격가압을 줍니다. 이 때 Fly Wheel Energy는 모두 소비되며, Fly Wheel은 순간 정지합니다. 이 후에, 전기 신호에 의해 동작이 바뀌어, 오른쪽의 Friction Disk가 Fly Wheel에 접촉해서 Fly Wheel은 역회전하게 되고, Slide는 상승합니다. 설정된 상한위치에서 Brake가 걸려서 1행정을 종료합니다.

3 기계의 구성

  • A.Frame

    큰 Fly Wheel Energy는 나사 기구를 통해서 모든 Frame에 흡수되야만 하는 경우도 있고, Straight Side형이 일반적입 니다. 소형・중형에서는 일체 Frame이고, 대형으로 가면 2~4 분할의 타이로드 체결이 됩니다. 가압시 Fly Wheel의 회 전 방향에 큰 관성 모멘트가 걸리고, 비틀림 응력이 발생하는 것이 다른 기계와는 크게 다릅니다.

  • B.Slide

    다른 Frame과는 달리, 가압시 Screw 회전 방향의 비틀림을 받아 Slide도 같은 방향으로 회전합니다. 이를 위해 4점 지지 이상의 Long Slide 형식이 많습니다.

  • C.숫나사

    Lead Screw, Spindle Screw등으로 불립니다. 큰 비틀림과 압축응력을 받으므로 열처리를 한 크롬몰리브덴강과, 니켈 크롬몰리브덴강이 사용됩니다. 나사 각도는 일반적으로 Self Lock없이 15도 이상으로 잡히므로, 나사골폭의 절삭가공 사정상, 2~4조의 사다리꼴 혹은 뿔모양의 다조 나사로 됩니다. Self Lock이 필요한 바이스등에서는 나사 각도는 작게 잡힙니다.

  • D.암나사

    Guide Screw, Spindle Nutt등으로 불립니다. 내마모성과 내구성이 요구되고, 고력 황동과 알루미늄 청동 주물이 사용 됩니다. 숫나사가 상하운동하는 구조에서는 Frame에, 그렇지 않으면 Slide에 부착됩니다. (Double Screw방식에서는 양쪽에 부착)

  • E.Fly Wheel과Clutch Belt

    마찰구동형에서는 외주부에 Clutch Belt가 부착됩니다. 선접촉으로 되어 유연성과 내열성이 요구되며, 현재 일반적으 로는 천연피혁제품이 사용됩니다. 드물게 Asbestos-free lining이 사용되지만, 깨져서 주변으로 비산될 위험이 있고, 주변이 완전히 덮혀있지 않다면 사용되서는 안됩니다. 과부하시의 과잉 Energy를 방출하는 Slip 장치 (Torque Limiter) 를 부착하는 경우도 있지만, Frame에 부착된 비틀림 Gauge로 부터의 전기 신호로 과부하 정지하는 방식이 신뢰성이 높기 때문에 장점이 작아졌다고 말할 수 있습니다.

  • F.Friction Disk

    마찰판, Friction Wheel로도 불립니다. 기본적으로는 항상 회전 Energy를 저장하고 있는 1차측 Fly Wheel로 되어 있습 니다. Energy의 축적, 마찰 전달에서 발생하는 열의 방산, 구동시의 Clutch, 3개의 역할을 합니다. Servo Motor 구동등 의 직동형식에서는 이 Wheel이 없습니다.

  • G.Wheel Shaft

    대형기에서는 Friction Wheel의 중량이 무거워지며, 2장의 Wheel이 좌우로 동시에 움직이는 것은 Latch Cylinder의 용 량이 크게되며, 또 관성이 많이 붙어 Lining이 접촉하는 곳에 충격력 생기므로, 좌우가 따로 움직이는 방식을 채택합니 다. 중・소형기에서는 Shaft와 2장의 Wheel을 고정해서 동시에 움직이는 방식이 많습니다.

  • H.Brake

    Fly Wheel 외주부에 대한 Disk Brake로서 Brake Shoe가 많습니다. Fly Wheel을 매행정 대단히 짧은 시간에 완전히 정 지시시켜야 하는 점이, 다른 기계 Press와 크게 다릅니다. Brake의 능력은큽니다. Servo Motor 구동 방식에서는 Motor 자체가 Brake의 역할을 가지며, 감속 정지를 수행하지만, 기계식 Brake도 정전시의 비상용으로 탑재하고 있습니다.

  • I.Lever・Handle 기구

    Wheel Shaft를 좌우로 이동시켜, Slide를 상하운동하기 위한 조작자용의 기구입니다. 특수 용도의 소형기를 제외하고 거의 채용하고 있지 않습니다.

  • J.작동 Cylinder

    Wheel Shaft를 좌우로 이동시키기 위한 Cylinder이며, 응답성이 좋아서 유압보다 공압을 많이 사용합니다. Lever 부착 기계에서는 Lever의 용도로 1개의 Cylinder가 부착되고, 그렇지 않은 경우는 Shaft 양단에 2개 부착됩니다.

  • K.Slide Balancer

    Slide의 중량을 균형잡는 것과 동시에, 장기 사용후 문제가 되는 나사부의 Gap을 없애주는 편리함이 있습니다.

スクリュープレスについて

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