Автоматична зміна інструменту на верстатах з ЧПУ

Оброблювальні верстати з ЧПУ оснащуються функцією заміни робочого елемента, що виконується без участі оператора. Автоматична зміна інструменту на верстатах з ЧПУ підвищує продуктивність, допомагає скоротити простої і час на зміну обробного елемента.

Зміст

  • 1 Різновиди механізмів
  • 2 Види конструкцій
  • 3 Способи зміни інструмента
  • 4 Розташування інструментального магазину
  • 5 Компонувальні схеми

Різновиди механізмів

До механізмів автоматичної зміни відносяться магазини інструментів, револьверні головки, автооператоры. Їх основне завдання виконати заміну в максимально короткі терміни. При цьому необхідно отримати постійне, точне позиціонування, коли виліт і розташування осі фрези або свердла зберігаються.

Револьверну головку використовують при низьких вимогах до точності і при потребном кількості до 8 одиниць. Операція займає 1-3 сек. Після переміщення в робоче положення один з шпинделів стає приводним, отримує обертання від главпривода. Пристрій застосовується на токарних, фрезерних, свердлильних верстатах.

Види конструкцій

Конструкція магазину інструментів буває:

  • Барабанної.
  • Ланцюговий.
  • Дискової.
  • Планетарної.
  • Інструмент в будь-якій з цих конструкцій орієнтується паралельно, радіально або під кутом до центральної осі шпинделя верстата. При потребі 30-40 одиниць потрібні дискового пристрою або барабанного типу, з зростанням потреби до 100 одиниць – ланцюгового.

    Автоматична зміна інструменту на верстатах з ЧПУ

    Необхідні інструменти для обробки розміщуються в гніздах магазина верстата. Кожна з осередків запрограмована під своїм номером, що полегшує пошук. Система датчиків і приладів зворотного зв’язку відстежують його в комірці.

    Способи зміни інструмента

    Автозаміна інструменту відбувається за двома схемами, коли магазин перемішається (»парасолька») і не переміщується («рука»).

    Коли виникає необхідність заміни робочого елемента за схемою «парасолька», система числового програмного управління надсилає шпиндель в позицію біля магазину. Він зміщується до тієї ж точки, поки не відбудеться суміщення фрези або свердла з вільної осередком. Вузол главпривода зміщується і відпускає відпрацьований робочий елемент. Потім магазин провертається, підставляючи потрібне свердло або фрезу. Шпиндель ЧПУ закріплює його і від’їжджає. Пристрій займає вихідне положення.

    При нерухомому пристрій, вузол главпривода під’їжджає в задану позицію біля пристрою, який переміщується поки робочий елемент розташується поруч зі шпинделем. Механічна «рука» захоплює відразу два робочих елемента – змінний і відпрацьована, захоплення від’їжджає, змінює інструменти місцями. Потім повертається, змінний елемент фіксується шпинделем, а інший залишається в накопичувальному пристрої.

    Розташування інструментального магазину

    Розташовуватися пристрій на верстаті може на колоні, столі, шпиндельної головки, в зоні поза обладнання.

    Монтаж пристрою на столі призводить до обмеження корисної площі, значних втрат часу на операцію зміни робочого елемента, тому застосовується рідко.

    Істотно полегшується завантаження і транспортування, якщо пристрій знаходиться на шпиндельних голівках верстатів. Робочий елемент підводиться до суміщення з віссю обертання. Оправлення зі свердлом бере гільза і переносить з накопичувача. При наступному циклі відбувається підйом вузла главпривода, потім поворот револьверного накопичувача.

    Зміна здійснюється без участі оператора, в автоматичному режимі. Пристрій має обмеження по місткості, пристойний робочий хід і потужніше привід, ніж у револьверної головки.

    Великою місткістю (на 12-120 одиниць) мають пристрої, винесені на колону або за верстат. Така компоновка спричиняє ускладнення конструкції, виникає потреба в автооператорах і транспортних механізмах. Збільшуються витрати часу. Потрібна ємність визначається кількістю операцій технологічного циклу обробки, зовнішнім діаметром, що перебуває у накопичувачі інструменту. Оптимальною прийнята можливість розміщення 30 робочих елементів.


    Автоматична зміна інструменту на верстатах з ЧПУ

    Компонувальні схеми

    Існуючі схеми компоновки:

  • З функцією зміни різального інструменту одним шпинделем.
  • З повною заміною вузла шпінделя. Сюди відносяться револьверні головки і магазини шпиндельних гільз.
  • Комбінована система, коли використовується ручний режим разом з автоматичним або магазин спільно з револьверною головкою.
  • Існуюча конструкція магазину шпиндельних гільз, де використана лінійна і барабанна компонування, допускає установку від 15 до 20 гільз. У нього досить жорсткий шпиндельний вузол, надійна фіксація. До недоліків відноситься те, що механізм занадто громіздкий і дорогий.

    Скоротити час заміни допомагають комбіновані механізми, що мають револьверну голівку і магазин.

    Поширені багатоцільові верстати, коли заміна відбувається в 1 шпинделі. У них є можливість закріплення великої кількості інструментів за рахунок оснащення змінними магазинами, механізмами пакетної заміни, стелажами внестаночного зберігання. Маніпуляції зі зміною робочого елемента виконує портальний робот.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: