Znate li od kojih se komponenti sastoji spremnik alata diskovnog tipa CNC obradnog centra?

Diskasti magazin alata CNC obradnih centara: Struktura, primjena i metode izmjene alata

I. Uvod
U području CNC obradnih centara, spremnik alata ključna je komponenta koja izravno utječe na učinkovitost obrade i razinu automatizacije. Među njima, spremnik alata diskovnog tipa široko se koristi zbog svojih jedinstvenih prednosti. Razumijevanje komponenti, scenarija primjene i metoda izmjene alata spremnika alata diskovnog tipa od velikog je značaja za dubinsko razumijevanje principa rada CNC obradnih centara i poboljšanje kvalitete obrade.

 

II. Pregled vrsta magazina alata u CNC obradnim centrima
Spremnici alata u CNC obradnim centrima mogu se klasificirati u različite vrste prema njihovim oblicima. Spremnik alata u obliku diska jedan je od češćih i široko korištenih tipova. Spremnik alata u obliku diska poznat je i kao spremnik alata tipa kraka alata ili spremnik alata manipulatora. Osim spremnika alata u obliku diska, druge vrste spremnika alata razlikuju se po obliku i principima rada. Na primjer, spremnik alata u obliku kišobrana također je uobičajen tip, ali postoje razlike u brzini izmjene alata i drugim aspektima u usporedbi sa spremnikom alata u obliku diska.

 

III. Komponente spremnika alata diskovnog tipa

 

(A) Komponente alatnog diska
Komponente diska alata jedan su od ključnih dijelova spremnika alata diskovnog tipa i koriste se za pohranu alata za rezanje. Na disku alata postoje specifični utori za alate. Dizajn tih utora može osigurati da su alati za rezanje stabilno postavljeni u disku alata, a veličina i preciznost utora odgovaraju specifikacijama korištenih alata za rezanje. Što se tiče dizajna, disk alata mora imati dovoljnu čvrstoću i krutost da izdrži težinu alata za rezanje i centrifugalnu silu koja se stvara tijekom vrtnje velikom brzinom. U međuvremenu, važna je i površinska obrada diska alata. Obično se primjenjuju metode obrade otporne na habanje i hrđu kako bi se produžio vijek trajanja diska alata.

 

(B) Ležajevi
Ležajevi igraju ključnu potpornu ulogu u spremniku alata diskastog tipa. Oni mogu održavati komponente poput diska alata i osovine stabilnima tijekom rotacije. Visokoprecizni ležajevi mogu smanjiti trenje i vibracije tijekom rotacije, poboljšavajući preciznost rada i stabilnost spremnika alata. Prema zahtjevima opterećenja i brzine rotacije spremnika alata, odabrat će se različite vrste i specifikacije ležajeva, kao što su valjkasti ležajevi i kuglični ležajevi. Ovi ležajevi moraju imati dobru nosivost, preciznost rotacije i trajnost.

 

(C) Čahure ležaja
Čahure ležajeva koriste se za ugradnju ležajeva i osiguravanje stabilnog okruženja za njihovu ugradnju. One mogu zaštititi ležajeve od erozije uzrokovane vanjskim nečistoćama i osigurati ispravan položaj i koncentričnost ležajeva nakon ugradnje. Materijal čahura ležajeva obično se odabire od metalnih materijala određene čvrstoće i otpornosti na habanje, a preciznost obrade čahura ležajeva ima važan utjecaj na normalan rad ležajeva i performanse cijelog spremnika alata.

 

(D) Osovina
Osovina je ključna komponenta koja povezuje disk alata i komponente snage poput motora. Prenosi okretni moment motora kako bi se disk alata mogao rotirati. Dizajn osovine mora uzeti u obzir njezinu čvrstoću i krutost kako bi se osiguralo da ne dolazi do deformacije tijekom procesa prijenosa snage. U međuvremenu, spojni dijelovi između osovine i drugih komponenti moraju imati dobru preciznost prianjanja, poput prianjanja s ležajevima, kako bi se smanjilo tresenje i gubitak energije tijekom rotacije. U nekim vrhunskim spremnicima alata s diskovima, osovina može usvojiti posebne materijale i procese obrade kako bi se zadovoljili viši zahtjevi za performansama.

 

(E) Poklopac kutije
Poklopac kutije uglavnom igra ulogu u zaštiti unutarnjih komponenti spremnika alata. Može spriječiti ulazak prašine, strugotine i drugih nečistoća u unutrašnjost spremnika alata i utjecaj na njegov normalan rad. Dizajn poklopca kutije obično mora uzeti u obzir brtvljenje i jednostavnost rastavljanja kako bi se olakšalo održavanje i pregled unutarnjih dijelova spremnika alata. Osim toga, struktura poklopca kutije također mora uzeti u obzir koordinaciju s izgledom i prostorom za ugradnju cijelog spremnika alata.

 

(F) Izvlačivi klinovi
Vučne igle igraju važnu ulogu u procesu izmjene alata u spremniku alata. Koriste se za izvlačenje ili umetanje alata za rezanje iz ili u utore diska alata u određenim trenucima. Kretanje vučnih igala mora biti precizno kontrolirano, a preciznost dizajna i proizvodnje izravno utječu na točnost i pouzdanost izmjene alata. Vučne igle obično rade u koordinaciji s drugim komponentama prijenosa kako bi se ostvarile operacije umetanja i izvlačenja alata za rezanje kroz mehaničke strukture.

 

(G) Zaključavajući disk
Blokirajući disk koristi se za blokiranje alatnog diska kada spremnik alata ne radi ili je u određenom stanju kako bi se spriječilo slučajno okretanje alatnog diska. Može osigurati stabilan položaj alata za rezanje u spremniku alata i izbjeći odstupanje položaja alata uzrokovano trešenjem alatnog diska tijekom procesa obrade. Princip rada blokirnog diska obično se ostvaruje suradnjom između mehaničkog mehanizma za blokiranje i alatnog diska ili osovine.

 

(H) Motor
Motor je izvor napajanja diskastog spremnika alata. Osigurava okretni moment za rotaciju diska alata, omogućujući spremniku alata da ostvari operacije odabira alata i izmjene alata. Prema zahtjevima dizajna spremnika alata, odabrat će se odgovarajući motor za snagu i brzinu vrtnje. U nekim visokoučinkovitim obradnim centrima, motor može biti opremljen naprednim sustavima za regulaciju i upravljanje brzinom kako bi se postigla preciznija kontrola brzine vrtnje diska alata i zadovoljili zahtjevi različitih procesa obrade za brzinu izmjene alata.

 

(I) Ženevski kotač
Mehanizam Ženevskog kotača ima važnu primjenu u indeksiranju i pozicioniranju diskastog spremnika alata. Može precizno rotirati disk alata prema unaprijed određenom kutu, čime se alat točno pozicionira u željeni položaj. Preciznost dizajna i proizvodnje Ženevskog kotača imaju ključan utjecaj na preciznost pozicioniranja alata u spremniku alata. Suradnjom s energetskim komponentama poput motora, mogu se ostvariti učinkovite i točne funkcije odabira alata.

 

(J) sanduk
Kućište kutije je osnovna struktura koja smješta i podupire ostale komponente spremnika alata. Pruža položaje za ugradnju i zaštitu komponenti poput ležajeva, osovina i diskova alata. Dizajn kućišta kutije mora uzeti u obzir ukupnu čvrstoću i krutost kako bi izdržalo različite sile tijekom rada spremnika alata. U međuvremenu, raspored unutarnjeg prostora kućišta kutije trebao bi biti razuman kako bi se olakšala ugradnja i održavanje svake komponente, a treba uzeti u obzir i probleme poput odvođenja topline kako bi se izbjegao utjecaj na performanse spremnika alata zbog prekomjernog porasta temperature tijekom dugotrajnog rada.

 

(K) Senzorski prekidači
Senzorski prekidači se koriste u spremniku alata diskovnog tipa za detekciju informacija kao što su položaj alata za rezanje i kut rotacije diska alata. Pomoću ovih senzorskih prekidača, upravljački sustav obradnog centra može u stvarnom vremenu razumjeti stanje spremnika alata i precizno kontrolirati proces izmjene alata. Na primjer, senzor alata na mjestu može osigurati točan položaj alata za rezanje kada se umetne u utor diska alata ili vretena, a senzor kuta rotacije diska alata pomaže u preciznoj kontroli indeksiranja i pozicioniranja diska alata kako bi se osigurao nesmetan napredak operacije izmjene alata.

 

IV. Primjena diskovnog magazina alata u obradnim centrima

 

(A) Ostvarivanje funkcije automatske izmjene alata
Nakon što je spremnik alata diskovnog tipa konfiguriran u obradnom centru, može ostvariti automatsku izmjenu alata, što je jedna od njegovih najvažnijih primjena. Tijekom procesa obrade, kada je potrebno promijeniti alat za rezanje, upravljački sustav pokreće komponente poput motora i manipulatora spremnika alata prema uputama programa kako bi se automatski dovršila izmjena alata bez ljudske intervencije. Ova funkcija automatske izmjene alata uvelike poboljšava kontinuitet i učinkovitost obrade te smanjuje vrijeme zastoja tijekom procesa obrade.

 

(B) Poboljšanje učinkovitosti i preciznosti obrade
Budući da spremnik alata diskovnog tipa može ostvariti automatsku izmjenu alata, obradak može dovršiti više procesa kao što su glodanje, bušenje, razvrtanje, razvrtanje i narezivanje navoja pod uvjetom jednog stezanja. Jedno stezanje izbjegava pogreške pozicioniranja koje se mogu pojaviti tijekom više procesa stezanja, čime se uvelike poboljšava preciznost obrade. U međuvremenu, velika brzina izmjene alata čini proces obrade kompaktnijim, smanjujući pomoćno vrijeme i poboljšavajući ukupnu učinkovitost obrade. Kod obrade složenih dijelova, ova prednost je još očitija i može učinkovito skratiti ciklus obrade i poboljšati učinkovitost proizvodnje.

 

(C) Zadovoljavanje potreba višestrukih zahtjeva procesa obrade
Spremnik alata diskastog tipa može primiti različite vrste i specifikacije alata za rezanje, što može zadovoljiti zahtjeve različitih procesa obrade. Bilo da se radi o glodalu velikog promjera potrebnom za grubu obradu ili svrdlu malog promjera, razvrtaču itd. potrebnom za završnu obradu, svi se mogu pohraniti u spremnik alata. Zbog toga obradni centar ne mora često mijenjati spremnik alata ili ručno mijenjati alate za rezanje kada se suočava s različitim zadacima obrade, što dodatno poboljšava fleksibilnost i prilagodljivost obrade.

 

V. Metoda izmjene alata u magazinu alata diskastog tipa
Izmjena alata u spremniku alata diskastog tipa složen je i precizan proces koji izvršava manipulator. Kada upravljački sustav obradnog centra izda naredbu za izmjenu alata, manipulator se počinje kretati. Prvo istovremeno hvata alat za rezanje koji se koristi na vretenu i odabrani alat za rezanje u spremniku alata, a zatim se rotira za 180°. Ovo rotacijsko kretanje zahtijeva visokopreciznu kontrolu kako bi se osigurala stabilnost i točnost položaja alata za rezanje tijekom rotacije.
Nakon što je rotacija završena, manipulator precizno postavlja alat za rezanje iz vretena u odgovarajući položaj spremnika alata i istovremeno instalira alat za rezanje iz spremnika alata na vreteno. Tijekom ovog procesa, komponente poput zateznih klinova i senzorskih sklopki rade koordinirano kako bi osigurale točno umetanje i vađenje alata za rezanje. Konačno, manipulator se vraća u ishodište i cijeli proces izmjene alata je završen. Prednost ove metode izmjene alata leži u velikoj brzini izmjene alata i visokoj točnosti, što može zadovoljiti zahtjeve modernih obradnih centara za učinkovitu i preciznu obradu.

 

VI. Trendovi razvoja i tehnološke inovacije časopisa za alate s diskovima

 

(A) Poboljšanje brzine i preciznosti izmjene alata
S kontinuiranim razvojem tehnologije obrade, postavljaju se veći zahtjevi za brzinu izmjene alata i preciznost diskastog magazina alata. Budući diskasti magazini alata mogli bi usvojiti naprednije tehnologije pogona motora, visokoprecizne komponente prijenosa i osjetljivije senzorske sklopke kako bi se dodatno smanjilo vrijeme izmjene alata i poboljšala preciznost pozicioniranja alata, čime se poboljšava ukupna učinkovitost obrade i kvaliteta obradnog centra.

 

(B) Povećanje kapaciteta alata
U nekim složenim strojnim zadacima potrebne su veće vrste i količine alata za rezanje. Stoga, diskovni magazin alata ima trend razvoja prema povećanju kapaciteta alata. To može uključivati ​​inovativan dizajn strukture diska alata, kompaktniji raspored komponenti i optimalno korištenje ukupnog prostora magazina alata kako bi se smjestio veći broj alata za rezanje bez prevelikog povećanja volumena magazina alata.

 

(C) Poboljšanje stupnja inteligencije i automatizacije
Budući diskovni magazini alata bit će bolje povezani s upravljačkim sustavom obradnog centra kako bi se postigao veći stupanj inteligencije i automatizacije. Na primjer, magazin alata može pratiti stanje istrošenosti alata za rezanje u stvarnom vremenu putem senzora i slati informacije natrag u upravljački sustav. Upravljački sustav će automatski prilagoditi parametre obrade ili zatražiti promjenu alata za rezanje prema stupnju istrošenosti alata za rezanje. U međuvremenu, funkcije dijagnoze grešaka i ranog upozorenja magazina alata bit će savršenije, što može pravovremeno otkriti potencijalne probleme i smanjiti vrijeme zastoja uzrokovano greškama magazina alata.

 

(D) Duboka integracija s procesima obrade
Razvoj diskastog magazina alata posvetit će veću pozornost dubokoj integraciji s procesima obrade. Na primjer, za obradu različitih materijala (kao što su metal, kompozitni materijali itd.) i različite oblike obrade (kao što su zakrivljene površine, rupe itd.), strategije odabira alata i izmjene alata u magazinu alata bit će inteligentnije. Kombinacijom sa softverom za planiranje procesa obrade, magazin alata može automatski odabrati najprikladnije alate za rezanje i redoslijed izmjene alata kako bi se poboljšala kvaliteta i učinkovitost obrade.

 

VII. Zaključak
Kao važna komponenta CNC obradnih centara, diskovni magazin alata ima složenu i preciznu strukturu koja određuje njegove izvrsne performanse tijekom procesa obrade. Od komponenti diska alata do raznih upravljačkih i prijenosnih komponenti, svaka komponenta igra neizostavnu ulogu. Široka primjena diskovnog magazina alata ne samo da poboljšava razinu automatizacije i učinkovitost obrade obradnog centra, već i osigurava preciznost obrade preciznom metodom izmjene alata. S kontinuiranim razvojem proizvodne industrije, diskovni magazin alata i dalje ima veliki potencijal u tehnološkim inovacijama i poboljšanju performansi te će se nastaviti razvijati prema bržem, preciznijem i inteligentnijem radu, donoseći veću praktičnost i vrijednost CNC industriji obrade.