Die beginsel en stappe van outomatiese gereedskapsverandering in CNC-bewerkingsentrums

Beginsel en stappe van outomatiese gereedskapsverandering in CNC-bewerkingsentrums

I. Inleiding

II. Beginsel van outomatiese gereedskapswisseling in CNC-bewerkingsentrums

(I) Basiese Proses van Gereedskapverandering

(II) Analise van Gereedskapbeweging

• Gereedskap stop saam met die spil en beweeg na die gereedskapveranderingsposisie: Hierdie proses vereis dat die spil vinnig en akkuraat ophou draai en na die spesifieke gereedskapveranderingsposisie beweeg deur die bewegingstelsel van die masjiengereedskap se koördinaatasse. Gewoonlik word hierdie beweging bewerkstellig deur die transmissiemeganisme soos die skroef-moerpaar wat deur die motor aangedryf word om te verseker dat die posisioneringsakkuraatheid van die spil aan die verwerkingsvereistes voldoen.
• Beweging van die Gereedskap in die Gereedskapstydskrif: Die bewegingsmodus van die gereedskap in die gereedskapstydskrif hang af van die tipe gereedskapstydskrif. Byvoorbeeld, in 'n kettingtipe gereedskapstydskrif beweeg die gereedskap na die gespesifiseerde posisie saam met die rotasie van die ketting. Hierdie proses vereis dat die dryfmotor van die gereedskapstydskrif die rotasiehoek en spoed van die ketting presies beheer om te verseker dat die gereedskap die gereedskapwisselposisie akkuraat kan bereik. In 'n skyftipe gereedskapstydskrif word die posisionering van die gereedskap bereik deur die roterende meganisme van die gereedskapstydskrif.
• Oordragbeweging van die Gereedskap met die Gereedskapveranderingsmanipulator: Die beweging van die gereedskapveranderingsmanipulator is relatief kompleks, aangesien dit beide rotasie- en lineêre bewegings moet bewerkstellig. Tydens die gereedskapgryp- en gereedskapvrystellingsfases moet die manipulator die gereedskap nader en verlaat deur middel van presiese lineêre beweging. Gewoonlik word dit bereik deur die tandstang- en kleinratmeganisme wat aangedryf word deur 'n hidrouliese silinder of 'n lugsilinder, wat dan die meganiese arm aandryf om lineêre beweging te bewerkstellig. Tydens die gereedskaponttrekking- en gereedskapinvoegfases moet die manipulator, benewens lineêre beweging, ook 'n sekere rotasiehoek uitvoer om te verseker dat die gereedskap gladweg uit die spil of die gereedskapmagasyn onttrek en daarin geplaas kan word. Hierdie rotasiebeweging word bewerkstellig deur die samewerking tussen die meganiese arm en die ratkas, wat die omskakeling van kinematiese pare behels.
• Beweging van die Gereedskap wat Terugkeer na die Verwerkingsposisie met die 主轴: Nadat die gereedskapverandering voltooi is, moet die spil vinnig terugkeer na die oorspronklike verwerkingsposisie met die nuwe gereedskap om die daaropvolgende verwerkingsbewerkings voort te sit. Hierdie proses is soortgelyk aan die beweging van die gereedskap wat na die gereedskapveranderingsposisie beweeg, maar in die teenoorgestelde rigting. Dit vereis ook hoë-presisie posisionering en 'n vinnige reaksie om die stilstandtyd tydens die verwerkingsproses te verminder en die verwerkingsdoeltreffendheid te verbeter.

III. Stappe van outomatiese gereedskapsverandering in CNC-bewerkingsentrums

(I) Gereedskaplaai

• Willekeurige Gereedskaphouer Laaimetode
  Hierdie gereedskaplaaimetode het relatief hoë buigsaamheid. Operateurs kan gereedskap in enige gereedskaphouer in die gereedskapsmagazyn plaas. Daar moet egter op gelet word dat nadat die gereedskapinstallasie voltooi is, die nommer van die gereedskaphouer waar die gereedskap geleë is, akkuraat aangeteken moet word sodat die beheerstelsel die gereedskap akkuraat kan vind en oproep volgens die programinstruksies in die daaropvolgende verwerkingsproses. Byvoorbeeld, in sommige komplekse vormverwerkingsprosedures moet gereedskap gereeld verander word volgens verskillende verwerkingsprosedures. In hierdie geval kan die ewekansige gereedskaphouerlaaimetode die bergingsposisies van gereedskap gerieflik volgens die werklike situasie rangskik en die gereedskaplaai-doeltreffendheid verbeter.
• Vaste Gereedskaphouer Laaimetode
  Anders as die ewekansige gereedskaphouerlaaimetode, vereis die vaste gereedskaphouerlaaimetode dat gereedskap in voorafbepaalde spesifieke gereedskaphouers geplaas moet word. Die voordeel van hierdie metode is dat die bergposisies van gereedskap vas is, wat gerieflik is vir operateurs om te onthou en te bestuur, en ook bevorderlik is vir die vinnige posisionering en oproep van gereedskap deur die beheerstelsel. In sommige bondelproduksieverwerkingstake, as die verwerkingsproses relatief vas is, kan die aanvaarding van die vaste gereedskaphouerlaaimetode die stabiliteit en betroubaarheid van verwerking verbeter en verwerkingsongelukke wat veroorsaak word deur verkeerde gereedskapbergposisies, verminder.

(II) Gereedskapkeuse

• Sekwensiële Gereedskapseleksie
  Die opeenvolgende gereedskapseleksiemetode vereis dat operateurs gereedskap in die gereedskaphouers plaas in streng ooreenstemming met die volgorde van die tegnologiese proses wanneer gereedskap gelaai word. Tydens die verwerkingsproses sal die beheerstelsel die gereedskap een vir een neem volgens die plasingsvolgorde van die gereedskap en dit na gebruik terugplaas in die oorspronklike gereedskaphouers. Die voordeel van hierdie gereedskapseleksiemetode is dat dit eenvoudig is om te gebruik en 'n lae koste het, en dit is geskik vir sommige verwerkingstake met relatief eenvoudige verwerkingsprosesse en vaste gereedskapgebruiksvolgorde. Byvoorbeeld, in die verwerking van sommige eenvoudige asdele, mag slegs 'n paar gereedskap in 'n vaste volgorde nodig wees. In hierdie geval kan die opeenvolgende gereedskapseleksiemetode aan die verwerkingsvereistes voldoen en die koste en kompleksiteit van die toerusting verminder.
• Willekeurige Gereedskapkeuse
• Gereedskaphouer Kodering Gereedskap Seleksie
  Hierdie gereedskapseleksiemetode behels die kodering van elke gereedskaphouer in die gereedskaptydskrif en dan die gereedskap wat ooreenstem met die gereedskaphouerkodes een vir een in die gespesifiseerde gereedskaphouers te plaas. Tydens programmering gebruik operateurs die adres T om die gereedskaphouerkode te spesifiseer waar die gereedskap geleë is. Die beheerstelsel dryf die gereedskaptydskrif om die ooreenstemmende gereedskap na die gereedskapveranderingsposisie te skuif volgens hierdie koderingsinligting. Die voordeel van die gereedskaphouerkodering-gereedskapseleksiemetode is dat die gereedskapseleksie meer buigsaam is en kan aanpas by sommige verwerkingstake met relatief komplekse verwerkingsprosesse en ongeïsoleerde gereedskapgebruiksvolgorde. Byvoorbeeld, in die verwerking van sommige komplekse lugvaartonderdele, moet gereedskap dalk gereeld verander word volgens verskillende verwerkingsonderdele en prosesvereistes, en die gereedskapgebruiksvolgorde is ongeïsoleerd. In hierdie geval kan die gereedskaphouerkodering-gereedskapseleksiemetode gerieflik die vinnige seleksie en vervanging van gereedskap bewerkstellig en die verwerkingsdoeltreffendheid verbeter.
• Rekenaargeheue-instrumentkeuse
  Gereedskapkeuse in rekenaargeheue is 'n meer gevorderde en intelligente gereedskapkeusemetode. Onder hierdie metode word die gereedskapnommers en hul stoorposisies of gereedskaphouernommers ooreenstemmend in die geheue van die rekenaar of die geheue van die programmeerbare logikabeheerder gememoriseer. Wanneer dit nodig is om gereedskap tydens die verwerkingsproses te verander, sal die beheerstelsel die posisie-inligting van die gereedskap direk uit die geheue verkry volgens die programinstruksies en die gereedskaptydskrif aandryf om die gereedskap vinnig en akkuraat na die gereedskapveranderingsposisie te skuif. Boonop, aangesien die verandering van die gereedskapbergingsadres intyds deur die rekenaar onthou kan word, kan gereedskap lukraak in die gereedskaptydskrif uitgehaal en teruggestuur word, wat die bestuursdoeltreffendheid en gebruiksbuigsaamheid van gereedskap aansienlik verbeter. Hierdie gereedskapkeusemetode word wyd gebruik in moderne hoë-presisie en hoë-doeltreffendheid CNC-bewerkingsentrums, veral geskik vir verwerkingstake met komplekse verwerkingsprosesse en talle soorte gereedskap, soos die verwerking van onderdele soos motor-enjinblokke en silinderkoppe.

(III) Gereedskapverandering

• Beide die gereedskap op die spil en die gereedskap wat in die gereedskapstydskrif vervang moet word, is in lukrake gereedskaphouers.
  In hierdie geval is die gereedskapveranderingsproses soos volg: Eerstens voer die gereedskapstydskrif die gereedskapseleksie-operasie uit volgens die instruksies van die beheerstelsel om die gereedskap wat vervang moet word, vinnig na die gereedskapveranderingsposisie te skuif. Dan strek die dubbelarmige manipulator uit om die nuwe gereedskap in die gereedskapstydskrif en die ou gereedskap op die spil akkuraat te gryp. Vervolgens roteer die gereedskapveranderingstafel om die nuwe gereedskap en die ou gereedskap na die ooreenstemmende posisies van die spil en die gereedskapstydskrif onderskeidelik te draai. Laastens plaas die manipulator die nuwe gereedskap in die spil en klem dit vas, en plaas terselfdertyd die ou gereedskap in die leë posisie van die gereedskapstydskrif om die gereedskapveranderingsoperasie te voltooi. Hierdie gereedskapveranderingsmetode het relatief hoë buigsaamheid en kan aanpas by verskeie verwerkingsprosesse en gereedskapkombinasies, maar dit het hoër vereistes vir die akkuraatheid van die manipulator en die reaksiespoed van die beheerstelsel.
• Die gereedskap op die spil word in 'n vaste gereedskaphouer geplaas, en die gereedskap wat vervang moet word, is in 'n lukrake gereedskaphouer of 'n vaste gereedskaphouer.
  Die gereedskapseleksieproses is soortgelyk aan die bogenoemde metode vir die ewekansige gereedskaphouer-gereedskapseleksie. Wanneer die gereedskap vervang word, moet die gereedskapstydskrif vooraf gedraai word na die spesifieke posisie om die spilgereedskap te ontvang, sodat die ou gereedskap akkuraat terug na die gereedskapstydskrif gestuur kan word. Hierdie gereedskapsveranderingsmetode is meer algemeen in sommige verwerkingstake met relatief vaste verwerkingsprosesse en hoë gebruiksfrekwensies van die spilgereedskap. Byvoorbeeld, in sommige bondelproduksie-gatverwerkingsprosedures kan spesifieke boormasjiene of ruimers vir 'n lang tyd op die spil gebruik word. In hierdie geval kan die plasing van die spilgereedskap in 'n vaste gereedskaphouer die stabiliteit en doeltreffendheid van verwerking verbeter.
• Die gereedskap op die spil is in 'n lukrake gereedskaphouer, en die gereedskap wat vervang moet word, is in 'n vaste gereedskaphouer.
  Die gereedskapseleksieproses is ook om die gespesifiseerde gereedskap uit die gereedskapstydskrif te kies volgens die verwerkingsprosesvereistes. Wanneer die gereedskap vervang word, sal die gereedskap wat van die spil geneem word, na die naaste leë gereedskapposisie gestuur word vir daaropvolgende gebruik. Hierdie gereedskapsveranderingsmetode neem tot 'n sekere mate die buigsaamheid van gereedskapberging en die gerief van gereedskapstydskrifbestuur in ag. Dit is geskik vir sommige verwerkingstake met relatief komplekse verwerkingsprosesse, talle soorte gereedskap en relatief lae gebruiksfrekwensies van sommige gereedskap. Byvoorbeeld, in sommige vormverwerkings kan verskeie gereedskap van verskillende spesifikasies gebruik word, maar sommige spesiale gereedskap word minder gereeld gebruik. In hierdie geval kan die plasing van hierdie gereedskap in vaste gereedskaphouers en die berging van die gebruikte gereedskap op die spil naby die ruimtebenutting van die gereedskapstydskrif en die gereedskapsveranderingsdoeltreffendheid verbeter.

IV. Gevolgtrekking