Принциби жана CNC Machining борборлорунун автоматтык курал өзгөртүү кадамдары
Аннотация: Бул макалада CNC иштетүү борборлорунда инструментти автоматтык алмаштыруучу түзүлүштүн маанилүүлүгү, инструментти автоматтык түрдө өзгөртүү принциби жана инструментти жүктөө, инструментти тандоо жана инструментти өзгөртүү сыяктуу аспектилерди камтыган конкреттүү кадамдар кеңири талкууланат. Бул куралды автоматтык өзгөртүү технологиясын терең талдап, CNC иштетүү борборлорунун кайра иштетүү натыйжалуулугун жана тактыгын жогорулатуу үчүн теориялык колдоо жана практикалык жетекчиликти камсыз кылуу, операторлорго бул негизги технологияны жакшыраак түшүнүүгө жана өздөштүрүүгө жардам берүү, андан кийин өндүрүштүн натыйжалуулугун жана продуктунун сапатын жогорулатууга багытталган.
I. Киришүү
Заманбап өндүрүштүн негизги жабдуулары катары, CNC иштетүү борборлору инструментти автоматтык алмаштыруучу шаймандар, кесүүчү шайман системалары жана автоматтык паллет алмаштыруучу шаймандар менен чечүүчү ролду ойнойт. Бул приборлорду колдонуу механикалык борборлорго бир орнотуудан кийин бир нече түрдүү бөлүктөрүн иштеп чыгууну бүтүрүүгө мүмкүндүк берет, катасыз токтоп калууларды бир топ кыскартууга, продукцияны өндүрүү циклин натыйжалуу кыскартууга, ошондой эле продукцияны кайра иштетүүнүн тактыгын жогорулатуу үчүн олуттуу мааниге ээ. Алардын арасында негизги бөлүгү катары, автоматтык курал өзгөртүү аппараттын аткаруу кайра иштетүү натыйжалуулугун даражасына түздөн-түз байланыштуу. Ошондуктан анын принциби жана кадамдары боюнча терең изилдөөнүн маанилүү практикалык мааниси бар.
II. CNC иштетүү борборлорунда автоматтык курал өзгөртүү принциби
(I) Куралды өзгөртүүнүн негизги процесси
CNC иштетүү борборлорунда инструмент журналдарынын ар кандай түрлөрү бар болсо да, мисалы, диск түрүндөгү инструмент журналдары жана чынжыр тибиндеги инструмент журналдары, куралды өзгөртүүнүн негизги процесси ырааттуу. Аспапты автоматтык түрдө алмаштыруучу аспап инструментти өзгөртүү инструкциясын алганда, бүт система шайманды өзгөртүү программасын тез арада баштайт. Биринчиден, шпиндель дароо айланууну токтотот жана жогорку тактыктагы жайгаштыруу системасы аркылуу алдын ала белгиленген шайманды өзгөртүү абалында так токтойт. Андан кийин аспапты шпинделде алмаштыруучу абалга келтирүү үчүн аспапты ачуу механизми иштетилет. Ошол эле учурда, башкаруу тутумунун көрсөтмөлөрүнө ылайык, инструмент журналы жаңы шайманды тез жана так которуу үчүн шайманды алмаштыруучу позицияга ылайыктуу өткөргүчтөрдү айдайт, ошондой эле куралды ачуу операциясын аткарат. Андан кийин, эки колдуу манипулятор бир эле учурда жаңы жана эски шаймандарды так кармоо үчүн тез аракеттенет. Аспаптарды алмаштыруу столу туура абалга айлангандан кийин, манипулятор шпиндельге жаңы аспапты орнотот жана эски аспапты инструменттер журналынын бош абалына коет. Акыр-аягы, шпиндель жаңы шайманды бекем кармап туруу үчүн кысуу аракетин аткарат жана башкаруу тутумунун көрсөтмөлөрү боюнча баштапкы иштетүү абалына кайтып келет, ошентип куралды өзгөртүү процессин бүтүрөт.
(II) Курал кыймылынын анализи
Иштетүү борборунда инструментти өзгөртүү процессинде аспаптын кыймылы негизинен төрт негизги бөлүктөн турат:
- Аспап шпиндель менен токтойт жана инструментти алмаштыруу абалына өтөт: Бул процесс шпиндельдин тез жана так айлануусун токтотууну жана станоктун координат окторунун кыймылдуу системасы аркылуу белгилүү бир шайманды өзгөртүү абалына өтүүнү талап кылат. Адатта, бул кыймыл шпинделдин жайгашуу тактыгы иштетүү талаптарына жооп беришин камсыз кылуу үчүн мотор тарабынан башкарылуучу бурама-гайка жуп сыяктуу берүү механизми аркылуу ишке ашат.
- Аспап журналындагы инструменттин кыймылы: Аспап журналындагы аспаптын кыймыл режими инструмент журналынын түрүнө жараша болот. Мисалы, чынжыр тибиндеги инструменттер журналында чынжырдын айлануусу менен бирге аспап көрсөтүлгөн абалга жылат. Бул процесс инструмент журналынын кыймылдаткыч моторунан чынжырдын айлануу бурчун жана ылдамдыгын так көзөмөлдөөнү талап кылат, бул курал инструменттин өзгөрүү абалына так жете алат. Диск түрүндөгү инструмент журналында инструменттин жайгашуусу инструмент журналынын айлануучу механизми аркылуу ишке ашат.
- Куралды өзгөртүү манипулятору менен куралдын кыймылы: Куралды өзгөртүү манипуляторунун кыймылы салыштырмалуу татаал, анткени ал айлануучу жана сызыктуу кыймылдарга жетиши керек. Аспапты кармоо жана инструментти чыгаруу этаптарында манипулятор так сызыктуу кыймыл аркылуу инструментке жакындап, чыгып кетиши керек. Адатта, буга гидравликалык цилиндр же аба цилиндри тарабынан башкарылуучу стойка жана пинион механизми жетишилет, ал андан кийин сызыктуу кыймылга жетүү үчүн механикалык колду айдайт. Аспапты алуу жана инструментти киргизүү стадияларында сызыктуу кыймылдан тышкары, манипулятор ошондой эле аспапты шпиндельден же инструмент журналынан жылмакай тартып алуу жана киргизүү үчүн белгилүү бир айлануу бурчун аткарышы керек. Бул айлануу кыймылы кинематикалык жуптарды өзгөртүүнү камтыган механикалык кол менен тиштүү валдын ортосундагы кызматташтык аркылуу ишке ашат.
- Аспаптын кыймылы 主轴 менен кайра иштетүү абалына кайтуу: Куралды өзгөртүү аяктагандан кийин, шпиндель кийинки иштетүү операцияларын улантуу үчүн жаңы аспап менен баштапкы иштетүү абалына тез кайтып келиши керек. Бул процесс инструменттин өзгөрүү абалына, бирок карама-каршы багытта жылган кыймылына окшош. Ал ошондой эле жогорку тактык менен жайгаштыруу жана кайра иштетүү учурунда токтоп калууларды кыскартуу жана иштетүү натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн тез жооп талап кылат.
III. CNC иштетүү борборлорунда автоматтык куралды өзгөртүү кадамдары
(I) Куралды жүктөө
- Random Tool Holder Loading Method
Бул курал жүктөө ыкмасы салыштырмалуу жогорку ийкемдүүлүккө ээ. Операторлор инструменттерди инструмент журналынын каалаган аспап кармагычына жайгаштыра алышат. Бирок, белгилей кетүүчү нерсе, инструментти орнотуу аяктагандан кийин, башкаруу системасы кийинки иштетүү процессинде программанын көрсөтмөлөрүнө ылайык шайманды так таап, чакыра алгыдай инструмент жайгашкан инструмент кармоочунун номери так жазылууга тийиш. Мисалы, кээ бир татаал калыптарды кайра иштетүүдө, куралдар ар кандай иштетүү жол-жоболоруна ылайык бат-баттан өзгөртүлүшү керек болот. Бул учурда, кокус курал кармоочу жүктөө ыкмасы иш жүзүндөгү кырдаалга ылайык шаймандарды сактоо позицияларын ыңгайлуу уюштура алат жана инструментти жүктөөнүн натыйжалуулугун жогорулата алат. - Туруктуу курал ээси жүктөө ыкмасы
Кокус курал кармагычты жүктөө ыкмасынан айырмаланып, белгиленген инструмент кармагычты жүктөө ыкмасы аспаптарды алдын ала белгиленген атайын курал кармагычтарга жайгаштырууну талап кылат. Бул ыкманын артыкчылыгы инструменттердин сакталган позициялары бекитилгендигинде, бул операторлор үчүн эстеп калуу жана башкаруу үчүн ыңгайлуу, ошондой эле башкаруу системасы тарабынан аспаптарды тез жайгаштыруу жана чакыруу үчүн ыңгайлуу. Кээ бир сериялык өндүрүштүк кайра иштетүү тапшырмаларында, эгерде кайра иштетүү процесси салыштырмалуу туруктуу болсо, белгиленген инструмент ээси жүктөө ыкмасын колдонуу кайра иштетүүнүн туруктуулугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатууга жана инструментти туура эмес сактоо позицияларынан улам кайра иштетүү кырсыктарын азайтууга жардам берет.
(II) Курал тандоо
Инструментти тандоо - бул инструментти автоматтык түрдө өзгөртүү процессиндеги негизги шилтеме жана анын максаты ар кандай иштетүү процедураларынын муктаждыктарын канааттандыруу үчүн инструмент журналынан көрсөтүлгөн куралды тез жана так тандоо. Азыркы учурда, негизинен төмөнкү эки жалпы курал тандоо ыкмалары бар:
- Ыкчам курал тандоо
Инструментти ырааттуу тандоо ыкмасы операторлордон инструменттерди жүктөөдө технологиялык процесстин ырааттуулугуна так ылайык инструмент кармагычтарга инструменттерди жайгаштырууну талап кылат. Кайра иштетүү процессинде башкаруу системасы инструменттерди жайгаштыруу ырааттуулугуна ылайык инструменттерди бирден алып, колдонуудан кийин кайра баштапкы инструмент кармоочуларга салат. Бул куралды тандоо ыкмасынын артыкчылыгы, аны иштетүү жөнөкөй жана арзан баага ээ жана салыштырмалуу жөнөкөй иштетүү процесстери жана белгиленген шайманды колдонуу ырааттуулугу менен кээ бир иштетүү тапшырмаларына ылайыктуу. Мисалы, валдын кээ бир жөнөкөй бөлүктөрүн иштетүүдө белгиленген ырааттуулукта бир нече гана шаймандар талап кылынышы мүмкүн. Бул учурда, ырааттуу курал тандоо ыкмасы кайра иштетүү талаптарына жооп бере алат жана жабдуулардын наркын жана татаалдыгын азайтууга болот. - Кокус куралды тандоо
- Курал кармоочу коддоо куралын тандоо
Бул куралды тандоо ыкмасы инструменттер журналындагы ар бир инструмент кармоочуну коддоону жана андан кийин инструмент кармоочу коддоруна туура келген шаймандарды көрсөтүлгөн курал кармагычтарга бирден коюуну камтыйт. Программалоодо операторлор T дарегин колдонуп, аспап жайгашкан жерде курал кармоочунун кодун белгилешет. Башкаруу системасы шайман журналын ушул коддоо маалыматына ылайык шайманды өзгөртүү абалына жылдыруу үчүн айдайт. Курал кармоочу коддоо куралын тандоо ыкмасынын артыкчылыгы куралды тандоо ийкемдүүрөөк жана салыштырмалуу татаал иштетүү процесстери жана түзүлбөгөн куралды колдонуу ырааттуулугу менен кээ бир иштетүү тапшырмаларына ылайыкташа алат. Мисалы, кээ бир татаал авиация бөлүктөрүн иштетүүдө инструменттер ар кандай иштетүү бөлүктөрүнө жана процесстин талаптарына ылайык бат-баттан өзгөртүлүшү керек болот, ал эми куралды колдонуу ырааттуулугу белгиленбейт. Бул учурда, курал ээси коддоо курал тандоо ыкмасы ыңгайлуу тез тандоо жана куралдарды алмаштыруу ишке ашырууга жана иштетүү натыйжалуулугун жогорулатууга болот. - Компьютердин эс тутумун тандоо
Компьютердик эстутум куралын тандоо кыйла өнүккөн жана акылдуу курал тандоо ыкмасы болуп саналат. Бул ыкмага ылайык, инструменттердин номерлери жана аларды сактоо позициялары же инструмент кармоочу номерлери тиешелүү түрдө компьютердин эстутумунда же программалоочу логикалык контроллердин эсинде сакталат. Кайра иштетүү процессинде инструменттерди алмаштыруу зарыл болгондо, башкаруу системасы программалык көрсөтмөлөргө ылайык инструменттердин абалы жөнүндө маалыматты эс тутумдан түздөн-түз алат жана инструменттер журналын тез жана так инструмент алмаштыруу абалына жылдыруу үчүн айдайт. Мындан тышкары, инструменттин сактагыч дарегинин өзгөрүшү компьютер тарабынан реалдуу убакытта эсинде сакталып калгандыктан, куралдарды алып чыгып, инструмент журналында туш келди кайра жөнөтсө болот, бул башкаруунун натыйжалуулугун жана куралдарды колдонуу ийкемдүүлүгүн бир топ жакшыртат. Бул куралды тандоо ыкмасы заманбап жогорку тактыктагы жана жогорку эффективдүү CNC иштетүү борборлорунда кеңири колдонулат, өзгөчө татаал иштетүү процесстери жана көптөгөн куралдардын түрлөрү, мисалы, автомобиль кыймылдаткычынын блоктору жана цилиндр баштары сыяктуу тетиктерди иштетүү үчүн ылайыктуу.
(III) Куралды өзгөртүү
Аспапты алмаштыруу процессин шпиндельдеги аспаптын инструмент кармагычтарынын түрлөрүнө жана инструмент журналында алмаштырыла турган аспапка жараша төмөнкүдөй кырдаалдарга бөлүүгө болот:
- Шпиндельдеги курал да, инструмент журналында алмаштырыла турган шайман да туш келди курал кармагычтарда.
Бул учурда аспапты алмаштыруу процесси төмөнкүдөй болот: Биринчиден, инструмент журналы алмаштырыла турган аспапты тез арада инструмент алмаштыруу абалына жылдыруу үчүн башкаруу системасынын көрсөтмөлөрүнө ылайык шайман тандоо операциясын аткарат. Андан кийин, кош колдуу манипулятор инструмент журналындагы жаңы аспапты жана шпиндельдеги эски аспапты так кармоо үчүн узартылат. Андан кийин, жаңы аспапты жана эски аспапты шпинделдин жана шайман журналынын тиешелүү позицияларына айландыруу үчүн инструмент алмаштыруу столу айланат. Акырында, манипулятор жаңы аспапты шпинделге киргизет жана аны кысып, ошону менен бирге инструментти алмаштыруу операциясын аяктоо үчүн эски аспапты инструмент журналынын бош абалына коёт. Бул куралды өзгөртүү ыкмасы салыштырмалуу жогорку ийкемдүүлүккө ээ жана ар кандай иштетүү процесстерине жана шайман айкалыштарына ыңгайлаша алат, бирок ал манипулятордун тактыгына жана башкаруу системасынын жооп берүү ылдамдыгына жогорку талаптарга ээ. - Шпиндельдеги инструмент Туруктуу инструмент кармагычка жайгаштырылат, ал эми алмаштырыла турган курал туш келди инструмент кармоочуга же туруктуу инструмент кармоочуга
Куралды тандоо процесси жогорудагы кокус курал кармоочу куралды тандоо ыкмасына окшош. Аспапты алмаштырууда, аспапты шпиндельден алгандан кийин, эски инструментти кайра инструмент журналына так жөнөтүү үчүн, инструмент журналын шпинделди кабыл алуу үчүн белгилүү бир абалга алдын ала айлантуу керек. Бул куралды өзгөртүү ыкмасы салыштырмалуу туруктуу иштетүү процесстери жана шпиндель инструментин жогорку колдонуу жыштыгы менен кээ бир иштетүү тапшырмаларында кеңири таралган. Мисалы, кээ бир партия өндүрүштүк тешик кайра иштетүү жол-жоболорунда, белгилүү бир бургулоо же рейкерлер узак убакыт бою шпиндельде колдонулушу мүмкүн. Бул учурда, шпинделдик аспапты стационардык аспап кармагычка жайгаштыруу кайра иштетүүнүн туруктуулугун жана эффективдүүлүгүн жакшыртат. - Шпиндельдеги курал туш келди инструмент кармагычта, ал эми алмаштырыла турган аспап туруктуу инструмент кармагычта
Куралды тандоо процесси ошондой эле кайра иштетүү процессинин талаптарына ылайык инструмент журналынан көрсөтүлгөн куралды тандоо болуп саналат. Аспапты алмаштырууда шпиндельден алынган аспап кийинки колдонуу үчүн эң жакынкы бош аспап абалына жөнөтүлөт. Бул куралды өзгөртүү ыкмасы, белгилүү бир даражада, инструменттерди сактоо ийкемдүүлүгүн жана инструмент журналын башкаруунун ыңгайлуулугун эске алат. Бул салыштырмалуу татаал иштетүү процесстери, инструменттердин көп түрлөрү жана кээ бир инструменттердин салыштырмалуу төмөн жыштыгы менен кээ бир иштетүү тапшырмалары үчүн ылайыктуу. Мисалы, кээ бир калыптарды иштетүүдө ар кандай мүнөздөмөлөрдүн бир нече куралдары колдонулушу мүмкүн, бирок кээ бир атайын шаймандар азыраак колдонулат. Бул учурда, бул шаймандарды стационардык инструмент кармагычтарга жайгаштыруу жана колдонулган шаймандарды шпинделге жакын жерде сактоо инструмент журналынын мейкиндигин пайдалануу ылдамдыгын жана шайманды өзгөртүүнүн натыйжалуулугун жакшыртат.
IV. Корутунду
CNC иштетүү борборлорунда автоматтык куралды өзгөртүү принциби жана кадамдары механикалык түзүлүш, электрдик башкаруу жана программалык камсыздоо сыяктуу бир нече тармактарда техникалык билимди камтыган татаал жана так система инженериясы болуп саналат. Куралды автоматтык түрдө өзгөртүү технологиясын терең түшүнүү жана өздөштүрүү CNC иштетүү борборлорунун иштетүү эффективдүүлүгүн, тактыгын жана жабдуулардын ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн чоң мааниге ээ. Өндүрүш өнөр жайынын жана технологиялык прогресстин тынымсыз өнүгүшү менен, CNC иштетүү борборлорунун автоматтык инструменттерин алмаштыруучу шаймандары дагы инновацияларды жана өркүндөтүүнү улантат, татаал тетиктерди кайра иштетүүгө өсүп жаткан суроо-талапты канааттандыруу үчүн жогорку ылдамдыкка, жогорку тактыкка жана күчтүү интеллектке карай жылып, кайра иштетүү өнөр жайын трансформациялоого жана өркүндөтүүгө күчтүү колдоо көрсөтөт. Практикалык колдонмолордо операторлор CNC иштетүү борборлорунун артыкчылыктарын толугу менен пайдалануу, өндүрүштүн натыйжалуулугун жана продукциянын сапатын жогорулатуу үчүн кайра иштетүү милдеттеринин мүнөздөмөлөрүнө жана талаптарына ылайык инструмент жүктөө ыкмаларын, инструменттерди тандоо ыкмаларын жана инструментти өзгөртүү стратегияларын акылга сыярлык түрдө тандап алышы керек. Ошол эле учурда, жабдууларды өндүрүүчүлөр, ошондой эле жабдуулардын иштешин жана туруктуулугун жогорулатуу жана колдонуучуларга CNC иштетүү боюнча жогорку сапаттагы жана натыйжалуу чечимдерди камсыз кылуу үчүн автоматтык курал алмаштыруучу түзүлүштөрдү долбоорлоо жана өндүрүш процесстерин тынымсыз оптималдаштыруу керек.