Principiu è Passi di u Cambiamentu Automaticu di l'Utensili in i Centri di Machining CNC
Riassuntu: Questu articulu spiega in dettagliu l'impurtanza di u dispusitivu di cambiamentu automaticu di l'utensili in i centri di machinazione CNC, u principiu di u cambiamentu automaticu di l'utensili è i passi specifici, cumpresi aspetti cum'è u caricamentu di l'utensili, a selezzione di l'utensili è u cambiamentu di l'utensili. Hà per scopu d'analizà in prufundità a tecnulugia di cambiamentu automaticu di l'utensili, furnisce un supportu teoricu è una guida pratica per migliurà l'efficienza di trasfurmazione è a precisione di i centri di machinazione CNC, aiutà l'operatori à capisce è ammaestrà megliu sta tecnulugia chjave, è dopu migliurà l'efficienza di a pruduzzione è a qualità di u produttu.
I. Introduzione
Cum'è equipaggiamenti chjave in a fabricazione muderna, i centri di machinazione CNC ghjocanu un rollu cruciale cù i so dispositivi di cambiamentu automaticu di utensili, sistemi di utensili di taglio è dispositivi di cambiamentu automaticu di pallet. L'applicazione di sti dispositivi permette à i centri di machinazione di cumpletà a trasfurmazione di parechje parti diverse di un pezzu dopu una sola installazione, riducendu assai i tempi di inattività senza guasti, accorciendu efficacemente u ciclu di fabricazione di u produttu, è avendu ancu un significatu significativu per migliurà a precisione di trasfurmazione di i prudutti. Cum'è a parte centrale trà elli, a prestazione di u dispositivu di cambiamentu automaticu di utensili hè direttamente ligata à u livellu di efficienza di trasfurmazione. Dunque, una ricerca approfondita nantu à u so principiu è i so passi hà un valore praticu impurtante.
II. Principiu di u cambiamentu automaticu di l'utensili in i centri di machinazione CNC
(I) Prucessu basicu di cambiamentu di strumentu
Ancu s'ellu ci sò diversi tipi di magazzini d'utensili in i centri di machinazione CNC, cum'è i magazzini d'utensili à discu è i magazzini d'utensili à catena, u prucessu basicu di cambiamentu d'utensili hè coerente. Quandu u dispusitivu di cambiamentu automaticu d'utensili riceve una istruzione di cambiamentu d'utensili, tuttu u sistema principia rapidamente u prugramma di cambiamentu d'utensili. Prima, u mandrinu smetterà immediatamente di girà è si fermerà precisamente à a pusizione di cambiamentu d'utensili preimpostata per mezu di un sistema di pusizionamentu d'alta precisione. In seguitu, u mecanismu di sbloccaggio di l'utensili hè attivatu per fà chì l'utensili nantu à u mandrinu sianu in un statu rimpiazzabile. Intantu, secondu l'istruzzioni di u sistema di cuntrollu, u magazzinu d'utensili aziona i dispusitivi di trasmissione currispondenti per spustà rapidamente è precisamente u novu utensile in a pusizione di cambiamentu d'utensili è esegue ancu l'operazione di sbloccaggio di l'utensili. Dopu, u manipulatore à doppiu bracciu agisce rapidamente per piglià precisamente sia l'utensili novi sia quelli vechji à u listessu tempu. Dopu chì a tavula di scambiu d'utensili gira in a pusizione curretta, u manipulatore installa u novu utensile nantu à u mandrinu è mette u vechju utensile in a pusizione viota di u magazzinu d'utensili. Infine, u mandrinu esegue l'azione di serraggio per tene fermamente u novu utensile è torna à a pusizione iniziale di trasfurmazione secondu l'istruzzioni di u sistema di cuntrollu, cumpletendu cusì tuttu u prucessu di cambiamentu di l'utensile.
(II) Analisi di u muvimentu di l'utensili
Durante u prucessu di cambiamentu di l'utensile in u centru di machinazione, u muvimentu di l'utensile hè custituitu principalmente da quattru parti chjave:
- L'utensile si ferma cù u mandrinu è si move à a pusizione di cambiamentu di l'utensile: Stu prucessu richiede chì u mandrinu smetta di girà rapidamente è precisamente è si move à a pusizione specifica di cambiamentu di l'utensile attraversu u sistema di muvimentu di l'assi di coordinate di a macchina utensile. Di solitu, stu muvimentu hè ottenutu da u mecanismu di trasmissione cum'è a coppia vite-noce azionata da u mutore per assicurà chì a precisione di pusizionamentu di u mandrinu risponde à i requisiti di trasfurmazione.
- Muvimentu di l'utensile in u magazinu d'utensili: U modu di muvimentu di l'utensile in u magazinu d'utensili dipende da u tipu di magazinu d'utensili. Per esempiu, in un magazinu d'utensili di tipu catena, l'utensile si move à a pusizione specificata inseme cù a rotazione di a catena. Stu prucessu richiede à u mutore di guida di u magazinu d'utensili di cuntrullà precisamente l'angulu di rotazione è a velocità di a catena per assicurà chì l'utensile possi ghjunghje currettamente à a pusizione di cambiamentu d'utensile. In un magazinu d'utensili di tipu discu, u pusizionamentu di l'utensile hè ottenutu per mezu di u mecanismu di rotazione di u magazinu d'utensili.
- Muvimentu di Trasferimentu di l'Utensile cù u Manipulatore di Cambiamentu di l'Utensile: U muvimentu di u manipulatore di cambiamentu di l'utensile hè relativamente cumplessu postu chì deve ottene movimenti sia rotazionali sia lineari. Durante e fasi di presa di l'utensile è di liberazione di l'utensile, u manipulatore deve avvicinassi è lascià l'utensile per mezu di un muvimentu lineare precisu. Di solitu, questu hè ottenutu da u mecanismu à cremagliera è pignone guidatu da un cilindru idraulicu o un cilindru à aria, chì poi aziona u bracciu meccanicu per ottene un muvimentu lineare. Durante e fasi di ritirata è inserimentu di l'utensile, in più di u muvimentu lineare, u manipulatore deve ancu eseguisce un certu angulu di rotazione per assicurà chì l'utensile possa esse ritiratu è inseritu senza intoppi in u mandrinu o in u magazinu di l'utensili. Stu muvimentu rotazionale hè ottenutu per mezu di a cuuperazione trà u bracciu meccanicu è l'alberu di l'ingranaggi, chì implica a cunversione di coppie cinematiche.
- Muvimentu di l'utensile chì torna à a pusizione di trasfurmazione cù u 主轴: Dopu chì u cambiamentu di l'utensile hè cumpletatu, u mandrinu hà bisognu di vultà rapidamente à a pusizione di trasfurmazione originale cù u novu utensile per cuntinuà l'operazioni di trasfurmazione successive. Stu prucessu hè simile à u muvimentu di l'utensile chì si move à a pusizione di cambiamentu di l'utensile, ma in a direzzione opposta. Richiede ancu un pusizionamentu di alta precisione è una risposta rapida per riduce i tempi di inattività durante u prucessu di trasfurmazione è migliurà l'efficienza di trasfurmazione.
III. Passi di u cambiamentu automaticu di l'utensili in i centri di machinazione CNC
(I) Caricamentu di l'arnesi
- Metudu di caricamentu aleatoriu di u portautensili
Stu metudu di carica di l'arnesi hà una flessibilità relativamente alta. L'operatori ponu piazzà l'arnesi in qualsiasi porta-arnesi in u magazinu di l'arnesi. Tuttavia, si deve nutà chì dopu chì l'installazione di l'arnesi hè cumpleta, u numeru di u porta-arnesi induve si trova l'arnese deve esse registratu currettamente in modu chì u sistema di cuntrollu possi truvà è chjamà currettamente l'arnese secondu l'istruzzioni di u prugramma in u prucessu di trasfurmazione successivu. Per esempiu, in certi prucessi di stampi cumplessi, l'arnesi ponu avè bisognu di esse cambiati spessu secondu diverse procedure di trasfurmazione. In questu casu, u metudu di carica aleatoriu di u porta-arnesi pò urganizà cunvenientemente e pusizioni di almacenamentu di l'arnesi secondu a situazione attuale è migliurà l'efficienza di carica di l'arnesi. - Metudu di carica di u portautensili fissu
À u cuntrariu di u metudu di caricamentu aleatoriu di i portautensili, u metudu di caricamentu di i portautensili fissi richiede chì l'utensili sianu piazzati in portautensili specifichi predefiniti. U vantaghju di stu metudu hè chì e pusizioni di almacenamentu di l'utensili sò fisse, ciò chì hè cunveniente per l'operatori da ricurdà è gestisce, è hè ancu favurevule à u pusizionamentu è a chjama rapida di l'utensili da u sistema di cuntrollu. In certi travaglii di trasfurmazione di pruduzzione in batch, se u prucessu di trasfurmazione hè relativamente fissu, l'adopzione di u metudu di caricamentu di i portautensili fissi pò migliurà a stabilità è l'affidabilità di a trasfurmazione è riduce l'accidenti di trasfurmazione causati da pusizioni di almacenamentu di l'utensili incorrette.
(II) Selezzione di strumenti
A selezzione di l'arnesi hè un ligame chjave in u prucessu automaticu di cambiamentu di l'arnesi, è u so scopu hè di selezziunà rapidamente è precisamente l'arnese specificatu da u magazinu di l'arnesi per risponde à i bisogni di e diverse procedure di trasfurmazione. Attualmente, ci sò principalmente i dui metudi cumuni di selezzione di l'arnesi seguenti:
- Selezzione di Strumenti Sequenziale
U metudu sequenziale di selezzione di l'arnesi richiede à l'operatori di piazzà l'arnesi in i porta-arnesi in stretta cunfurmità cù a sequenza di u prucessu tecnologicu quandu caricanu l'arnesi. Durante u prucessu di trasfurmazione, u sistema di cuntrollu piglierà l'arnesi unu per unu secondu a sequenza di piazzamentu di l'arnesi è li rimetterà in i porta-arnesi originali dopu l'usu. U vantaghju di stu metudu di selezzione di l'arnesi hè chì hè simplice da operà è hà un costu bassu, è hè adattatu per alcune attività di trasfurmazione cù prucessi di trasfurmazione relativamente simplici è sequenze d'usu di l'arnesi fisse. Per esempiu, in a trasfurmazione di alcune parti simplici di l'arburu, solu uni pochi di arnesi in una sequenza fissa ponu esse necessarii. In questu casu, u metudu sequenziale di selezzione di l'arnesi pò risponde à i requisiti di trasfurmazione è pò riduce u costu è a cumplessità di l'attrezzatura. - Selezzione aleatoria di strumenti
- Codifica di u portautensili Selezzione di l'utensili
Stu metudu di selezzione di l'arnesi implica a codifica di ogni porta-arnesi in u magazinu di l'arnesi è dopu mette l'arnesi currispondenti à i codici di u porta-arnesi in i porta-arnesi specificati unu per unu. Quandu si programma, l'operatori utilizanu l'indirizzu T per specificà u codice di u porta-arnesi induve si trova l'arnesi. U sistema di cuntrollu guida u magazinu di l'arnesi per spustà l'arnesi currispondenti à a pusizione di cambiamentu di l'arnesi secondu queste informazioni di codifica. U vantaghju di u metudu di selezzione di l'arnesi di codifica di u porta-arnesi hè chì a selezzione di l'arnesi hè più flessibile è pò adattassi à alcune attività di trasfurmazione cù prucessi di trasfurmazione relativamente cumplessi è sequenze d'usu di l'arnesi micca fisse. Per esempiu, in u trasfurmazione di alcune parti cumplesse di l'aviazione, l'arnesi ponu avè bisognu di esse cambiati frequentemente secondu diverse parti di trasfurmazione è esigenze di prucessu, è a sequenza d'usu di l'arnesi ùn hè micca fissa. In questu casu, u metudu di selezzione di l'arnesi di codifica di u porta-arnesi pò realizà convenientemente a selezzione è a sustituzione rapida di l'arnesi è migliurà l'efficienza di trasfurmazione. - Selezzione di Strumenti di Memoria di l'Ordinatore
A selezzione di l'arnesi in memoria di l'urdinatore hè un metudu di selezzione di l'arnesi più avanzatu è intelligente. Sicondu stu metudu, i numeri di l'arnesi è e so pusizioni di almacenamentu o i numeri di u porta-arnesi sò memorizati currispundentemente in a memoria di l'urdinatore o in a memoria di u cuntrollore logicu programmabile. Quandu hè necessariu cambià l'arnesi durante u prucessu di trasfurmazione, u sistema di cuntrollu uttene direttamente l'infurmazioni di pusizione di l'arnesi da a memoria secondu l'istruzzioni di u prugramma è guida u magazinu di l'arnesi per spustà rapidamente è precisamente l'arnesi à a pusizione di cambiamentu di l'arnesi. Inoltre, postu chì u cambiamentu di l'indirizzu di almacenamentu di l'arnesi pò esse ricordatu da l'urdinatore in tempu reale, l'arnesi ponu esse estratti è rinviati à casu in u magazinu di l'arnesi, migliurendu assai l'efficienza di gestione è a flessibilità d'usu di l'arnesi. Stu metudu di selezzione di l'arnesi hè largamente utilizatu in i centri di machinazione CNC muderni d'alta precisione è alta efficienza, particularmente adattatu per i travaglii di trasfurmazione cù prucessi di trasfurmazione cumplessi è numerosi tipi d'arnesi, cum'è a trasfurmazione di pezzi cum'è blocchi di mutori d'automobile è teste di cilindri.
(III) Cambiamentu di Strumenti
U prucessu di cambiamentu di l'utensile pò esse divisu in e seguenti situazioni secondu i tipi di portautensili di l'utensile nantu à u mandrinu è l'utensile da rimpiazzà in u magazinu di l'utensili:
- Sia l'arnese nantu à u mandrinu sia l'arnese da rimpiazzà in u magazinu d'arnesi sò in portaarnesi aleatorii.
In questu casu, u prucessu di cambiamentu di l'utensile hè u seguente: Prima, u magazinu di l'utensili esegue l'operazione di selezzione di l'utensili secondu l'istruzzioni di u sistema di cuntrollu per spustà rapidamente l'utensile da rimpiazzà à a pusizione di cambiamentu di l'utensile. Dopu, u manipulatore à dui bracci si stende per piglià cù precisione u novu utensile in u magazinu di l'utensili è u vechju utensile nantu à u mandrinu. In seguitu, a tavola di scambiu di l'utensili gira per rotà u novu utensile è u vechju utensile à e pusizioni currispondenti di u mandrinu è di u magazinu di l'utensili rispettivamente. Infine, u manipulatore inserisce u novu utensile in u mandrinu è u blocca, è à u listessu tempu, mette u vechju utensile in a pusizione viota di u magazinu di l'utensili per cumpletà l'operazione di cambiamentu di l'utensili. Stu metudu di cambiamentu di l'utensili hà una flessibilità relativamente alta è pò adattassi à diversi prucessi di trasfurmazione è cumminazzioni di strumenti, ma hà esigenze più elevate per a precisione di u manipulatore è a velocità di risposta di u sistema di cuntrollu. - L'arnese nantu à u mandrinu hè piazzatu in un porta-arnese fissu, è l'arnese da rimpiazzà hè in un porta-arnese aleatoriu o in un porta-arnese fissu.
U prucessu di selezzione di l'utensili hè simile à u metudu di selezzione di l'utensili di u portautensili aleatoriu sopra. Quandu si cambia l'utensile, dopu avè pigliatu l'utensile da u mandrinu, u magazinu di l'utensili deve esse giratu in anticipu à a pusizione specifica per riceve l'utensile di u mandrinu in modu chì u vechju utensile possi esse rinviatu currettamente à u magazinu di l'utensili. Stu metudu di cambiamentu di l'utensile hè più cumunu in certi travaglii di trasfurmazione cù prucessi di trasfurmazione relativamente fissi è alte frequenze d'usu di l'utensile di u mandrinu. Per esempiu, in certi prucessi di trasfurmazione di fori di pruduzzione in batch, punte o alesatori specifici ponu esse aduprati nantu à u mandrinu per un bellu pezzu. In questu casu, mette l'utensile di u mandrinu in un portautensili fissu pò migliurà a stabilità è l'efficienza di a trasfurmazione. - L'arnese nantu à u mandrinu hè in un porta-arnese aleatoriu, è l'arnese da rimpiazzà hè in un porta-arnese fissu.
U prucessu di selezzione di l'utensili hè ancu di selezziunà l'utensile specificatu da u magazinu di l'utensili secondu i requisiti di u prucessu di trasfurmazione. Quandu si cambia l'utensile, l'utensile pigliatu da u mandrinu serà mandatu à a pusizione di l'utensile viota più vicina per un usu successivu. Stu metudu di cambiamentu di l'utensile, finu à un certu puntu, tene contu di a flessibilità di u almacenamentu di l'utensili è di a cunvenienza di a gestione di u magazinu di l'utensili. Hè adattatu per alcune attività di trasfurmazione cù prucessi di trasfurmazione relativamente cumplessi, numerosi tipi di strumenti è frequenze d'usu relativamente basse di certi strumenti. Per esempiu, in alcune trasfurmazioni di stampi, si ponu aduprà parechji strumenti di diverse specifiche, ma certi strumenti speciali sò aduprati menu frequentemente. In questu casu, mette questi strumenti in portautensili fissi è almacenà l'utensili usati nantu à u mandrinu vicinu pò migliurà u tassu di utilizzazione di u spaziu di u magazinu di l'utensili è l'efficienza di cambiamentu di l'utensili.
IV. Cunclusione
U principiu è i passi di u cambiamentu automaticu di l'utensili in i centri di machinazione CNC sò un'ingegneria di sistema cumplessa è precisa, chì implica cunniscenze tecniche in parechji campi cum'è a struttura meccanica, u cuntrollu elettricu è a prugrammazione di software. Una cunniscenza approfondita è a maestria di a tecnulugia di cambiamentu automaticu di l'utensili sò di grande impurtanza per migliurà l'efficienza di trasfurmazione, a precisione di trasfurmazione è l'affidabilità di l'equipaggiu di i centri di machinazione CNC. Cù u sviluppu cuntinuu di l'industria manifatturiera è u prugressu tecnologicu, i dispositivi di cambiamentu automaticu di l'utensili di i centri di machinazione CNC continueranu ancu à innovà è à migliurà, muvendusi versu una velocità più alta, una precisione più alta è una intelligenza più forte per risponde à a crescente dumanda di trasfurmazione di pezzi cumplessi è furnisce un forte sustegnu per prumove a trasfurmazione è l'aghjurnamentu di l'industria manifatturiera. In l'applicazioni pratiche, l'operatori devenu sceglie ragiunevolmente i metudi di carica di l'utensili, i metudi di selezzione di l'utensili è e strategie di cambiamentu di l'utensili secondu e caratteristiche è i requisiti di i travaglii di trasfurmazione per utilizà pienamente i vantaghji di i centri di machinazione CNC, migliurà l'efficienza di a pruduzzione è a qualità di u produttu. Intantu, i pruduttori di l'equipaggiu devenu ancu ottimizà continuamente i prucessi di cuncepimentu è di fabricazione di i dispositivi di cambiamentu automaticu di l'utensili per migliurà e prestazioni è a stabilità di l'equipaggiu è furnisce à l'utilizatori suluzioni di machinazione CNC di qualità superiore è più efficienti.