Ar žinote, iš kokių komponentų susideda CNC apdirbimo centro diskinio tipo įrankių dėtuvė?

CNC apdirbimo centrų diskinio tipo įrankių žurnalas: struktūra, pritaikymas ir įrankių keitimo metodai

I. Įvadas
CNC apdirbimo centrų srityje įrankių dėtuvė yra labai svarbus komponentas, tiesiogiai veikiantis apdirbimo efektyvumą ir automatizavimo lygį. Dėl savo unikalių privalumų plačiai naudojama disko tipo įrankių dėtuvė. Disko tipo įrankių dėtuvės komponentų, taikymo scenarijų ir įrankių keitimo metodų supratimas yra labai svarbus norint išsamiai suprasti CNC apdirbimo centrų veikimo principus ir pagerinti apdirbimo kokybę.

 

II. CNC apdirbimo centrų įrankių dėtuvių tipų apžvalga
CNC apdirbimo centrų įrankių dėtuvės gali būti skirstomos į įvairius tipus pagal jų formą. Disko tipo įrankių dėtuvė yra vienas iš labiausiai paplitusių ir plačiausiai naudojamų tipų. Disko tipo įrankių dėtuvė taip pat žinoma kaip įrankių rankos tipo įrankių dėtuvė arba manipuliatoriaus įrankių dėtuvė. Be disko tipo įrankių dėtuvės, kitų tipų įrankių dėtuvės skiriasi forma ir veikimo principais. Pavyzdžiui, skėčio tipo įrankių dėtuvė taip pat yra įprastas tipas, tačiau, palyginti su disko tipo įrankių dėtuve, yra skirtumų įrankių keitimo greičiu ir kitais aspektais.

 

III. Diskinio tipo įrankių dėtuvės komponentai

 

(A) Įrankių disko komponentai
Įrankių disko komponentai yra viena iš pagrindinių disko tipo įrankių dėtuvės dalių ir naudojami pjovimo įrankiams laikyti. Įrankių diske yra specialūs įrankių lizdai. Šių lizdų konstrukcija gali užtikrinti, kad pjovimo įrankiai būtų stabiliai įdėti į įrankių diską, o lizdų dydis ir tikslumas atitiktų naudojamų pjovimo įrankių specifikacijas. Kalbant apie konstrukciją, įrankio diskas turi būti pakankamai tvirtas ir standus, kad atlaikytų pjovimo įrankių svorį ir išcentrinę jėgą, susidarančią didelio greičio sukimosi metu. Tuo pačiu metu svarbus ir įrankio disko paviršiaus apdorojimas. Paprastai naudojami atsparumo dilimui ir antikoroziniai apdorojimo metodai, siekiant pailginti įrankio disko tarnavimo laiką.

 

(B) Guoliai
Guoliai atlieka labai svarbų atraminį vaidmenį disko tipo įrankių dėtuvėje. Jie gali išlaikyti tokius komponentus kaip įrankio diskas ir velenas stabilų sukimosi metu. Didelio tikslumo guoliai gali sumažinti trintį ir vibraciją sukimosi metu, pagerindami įrankių dėtuvės darbo tikslumą ir stabilumą. Atsižvelgiant į įrankių dėtuvės apkrovos ir sukimosi greičio reikalavimus, bus parenkami įvairių tipų ir specifikacijų guoliai, pavyzdžiui, ritininiai ir rutuliniai guoliai. Šie guoliai turi pasižymėti gera apkrovos talpa, sukimosi tikslumu ir ilgaamžiškumu.

 

(C) Guolių įvorės
Guolių įvorės naudojamos guoliams montuoti ir užtikrinti stabilią jų montavimo aplinką. Jos gali apsaugoti guolius nuo išorinių priemaišų sukeliamo erozijos ir užtikrinti teisingą guolių padėtį bei koncentriškumą po montavimo. Guolių įvorių medžiaga paprastai parenkama iš metalinių medžiagų, turinčių tam tikrą stiprumą ir atsparumą dilimui, o guolių įvorių apdirbimo tikslumas turi didelę įtaką normaliam guolių veikimui ir viso įrankių dėtuvės veikimui.

 

(D) Velenas
Velenas yra pagrindinis komponentas, jungiantis įrankio diską ir galios komponentus, tokius kaip variklis. Jis perduoda variklio sukimo momentą, kad įrankio diskas galėtų suktis. Veleno konstrukcija turi atsižvelgti į jo stiprumą ir standumą, siekiant užtikrinti, kad galios perdavimo metu nebūtų deformacijos. Tuo tarpu jungiamosios dalys tarp veleno ir kitų komponentų turi būti tiksliai pritvirtintos, pavyzdžiui, su guoliais, kad sumažėtų drebėjimas ir energijos nuostoliai sukimosi metu. Kai kuriuose aukštos klasės diskiniuose įrankių dėtuvėse velenas gali būti pagamintas iš specialių medžiagų ir apdirbimo procesų, kad atitiktų aukštesnius našumo reikalavimus.

 

(E) Dėžutės dangtelis
Dėžutės dangtelis daugiausia atlieka įrankių dėtuvės vidinių komponentų apsaugos funkciją. Jis gali užkirsti kelią dulkėms, drožlėms ir kitiems nešvarumams patekti į įrankių dėtuvės vidų ir paveikti jos normalų veikimą. Dėžutės dangtelio konstrukcija paprastai turi atsižvelgti į sandarumą ir lengvą išmontavimą, kad būtų lengviau prižiūrėti ir patikrinti vidines įrankių dėtuvės dalis. Be to, dėžutės dangtelio konstrukcija taip pat turi atitikti visos įrankių dėtuvės išvaizdą ir montavimo vietą.

 

(F) Traukimo kaiščiai
Traukimo kaiščiai atlieka svarbų vaidmenį keičiant įrankius įrankių dėtuvėje. Jie naudojami pjovimo įrankiams ištraukti arba įdėti iš įrankių disko angų tam tikrais momentais. Traukimo kaiščių judėjimą reikia tiksliai kontroliuoti, o konstrukcijos ir gamybos tikslumas tiesiogiai veikia įrankių keitimo tikslumą ir patikimumą. Traukimo kaiščiai paprastai veikia kartu su kitais perdavimo komponentais, kad būtų galima įdėti ir ištraukti pjovimo įrankius per mechanines konstrukcijas.

 

(G) Fiksavimo diskas
Fiksavimo diskas naudojamas įrankio diskui užfiksuoti, kai įrankių dėtuvė neveikia arba yra tam tikroje būsenoje, kad įrankio diskas netyčia nesisuktų. Jis gali užtikrinti stabilią pjovimo įrankių padėtį įrankių dėtuvėje ir išvengti įrankio padėties nukrypimų, kuriuos sukelia įrankio disko drebėjimas apdirbimo proceso metu. Fiksavimo disko veikimo principas paprastai įgyvendinamas mechaninio fiksavimo mechanizmo ir įrankio disko arba veleno sąveikaujant.

 

(H) Variklis
Variklis yra disko tipo įrankių dėtuvės maitinimo šaltinis. Jis sukuria sukimo momentą įrankių diskui sukti, leisdamas įrankių dėtuvei atlikti įrankių pasirinkimo ir keitimo operacijas. Atsižvelgiant į įrankių dėtuvės konstrukcijos reikalavimus, parenkamas tinkamas galios ir sukimosi greičio variklis. Kai kuriuose didelio našumo apdirbimo centruose variklis gali būti aprūpintas pažangiomis greičio reguliavimo ir valdymo sistemomis, kad būtų galima tiksliau valdyti įrankių disko sukimosi greitį ir atitikti skirtingų apdirbimo procesų įrankių keitimo greičio reikalavimus.

 

(I) Ženevos ratas
Ženevos rato mechanizmas atlieka svarbų vaidmenį indeksuojant ir pozicionuojant disko tipo įrankių dėtuvę. Jis gali tiksliai pasukti įrankio diską iš anksto nustatytu kampu, taip tiksliai pozicionuodamas įrankį reikiamoje padėtyje. Ženevos rato konstrukcijos ir gamybos tikslumas turi lemiamos įtakos įrankio padėties tikslumui įrankių dėtuvėje. Bendradarbiaudamas su tokiais galios komponentais kaip variklis, jis gali įgyvendinti efektyvias ir tikslias įrankių pasirinkimo funkcijas.

 

(J) Dėžutė
Dėžės korpusas yra pagrindinė konstrukcija, kurioje telpa ir laikomi kiti įrankių dėtuvės komponentai. Ji suteikia montavimo vietas ir apsaugo tokius komponentus kaip guoliai, velenai ir įrankių diskai. Dėžės korpuso konstrukcija turi atsižvelgti į bendrą stiprumą ir standumą, kad jis atlaikytų įvairias jėgas įrankių dėtuvės veikimo metu. Tuo tarpu dėžės korpuso vidinės erdvės išdėstymas turėtų būti pagrįstas, kad būtų lengva sumontuoti ir prižiūrėti kiekvieną komponentą, taip pat reikėtų atsižvelgti į tokius klausimus kaip šilumos išsklaidymas, kad būtų išvengta per didelio temperatūros kilimo ilgalaikio veikimo metu, kuris turėtų įtakos įrankių dėtuvės veikimui.

 

(K) Jutiklių jungikliai
Disko tipo įrankių dėtuvėje naudojami jutikliniai jungikliai, skirti aptikti tokią informaciją kaip pjovimo įrankių padėtis ir įrankio disko sukimosi kampas. Per šiuos jutiklinius jungiklius apdirbimo centro valdymo sistema gali realiuoju laiku suprasti įrankių dėtuvės būseną ir tiksliai valdyti įrankių keitimo procesą. Pavyzdžiui, įrankio buvimo vietos jutiklis gali užtikrinti tikslią pjovimo įrankio padėtį, kai jis įdedamas į įrankio disko arba veleno angą, o įrankio disko sukimosi kampo jutiklis padeda tiksliai valdyti įrankio disko indeksavimą ir padėtį, kad būtų užtikrintas sklandus įrankių keitimo operacijos eiga.

 

IV. Diskinio tipo įrankių dėtuvės taikymas apdirbimo centruose

 

(A) Automatinio įrankių keitimo funkcijos įgyvendinimas
Apdirbimo centre sukonfigūruojus disko tipo įrankių dėtuvę, galima automatiškai keisti įrankius – tai vienas svarbiausių jų pritaikymų. Apdirbimo proceso metu, kai reikia pakeisti pjovimo įrankį, valdymo sistema pagal programos instrukcijas valdo tokius komponentus kaip variklis ir įrankių dėtuvės manipuliatorius, kad įrankiai būtų keičiami automatiškai be žmogaus įsikišimo. Ši automatinio įrankių keitimo funkcija gerokai pagerina apdirbimo tęstinumą ir efektyvumą bei sumažina prastovas apdirbimo proceso metu.

 

(B) Apdirbimo efektyvumo ir tikslumo gerinimas
Kadangi disko tipo įrankių dėtuvė gali automatiškai keisti įrankius, ruošinys gali atlikti kelis procesus, tokius kaip frezavimas, gręžimas, gręžimas, praplatinimas ir sriegimas vienu prispaudimu. Vienas prispaudimas padeda išvengti padėties nustatymo klaidų, kurios gali atsirasti kelių prispaudimo procesų metu, taip žymiai pagerinant apdirbimo tikslumą. Tuo tarpu didelis įrankių keitimo greitis leidžia apdirbimo procesą padaryti kompaktiškesnį, sumažinti pagalbinį laiką ir pagerinti bendrą apdirbimo efektyvumą. Sudėtingų dalių apdirbime šis pranašumas yra dar akivaizdesnis ir gali efektyviai sutrumpinti apdirbimo ciklą bei pagerinti gamybos efektyvumą.

 

(C) Kelių apdirbimo procesų reikalavimų tenkinimas
Disko tipo įrankių dėtuvėje galima laikyti įvairių tipų ir specifikacijų pjovimo įrankius, kurie gali atitikti skirtingų apdirbimo procesų reikalavimus. Nesvarbu, ar tai didelio skersmens freza, reikalinga grubiam apdirbimui, ar mažo skersmens grąžtas, plėstuvas ir kt., reikalingi apdailos apdirbimui, visi jie gali būti laikomi įrankių dėtuvėje. Dėl to apdirbimo centrui nereikia dažnai keisti įrankių dėtuvės ar rankiniu būdu keisti pjovimo įrankių, kai susiduriama su skirtingomis apdirbimo užduotimis, o tai dar labiau padidina apdirbimo lankstumą ir pritaikomumą.

 

V. Diskinio tipo įrankių dėtuvės įrankių keitimo metodas
Diskinės įrankių dėtuvės įrankių keitimas yra sudėtingas ir tikslus procesas, kurį atlieka manipuliatorius. Kai apdirbimo centro valdymo sistema duoda įrankių keitimo komandą, manipuliatorius pradeda judėti. Pirmiausia jis vienu metu suima naudojamą pjovimo įrankį ant veleno ir pasirinktą pjovimo įrankį įrankių dėtuvėje, o tada pasisuka 180°. Šiam sukimosi judesiui reikalingas didelis tikslumas, siekiant užtikrinti pjovimo įrankių stabilumą ir padėties tikslumą sukimosi metu.
Baigus sukimąsi, manipuliatorius tiksliai įdeda iš veleno paimtą pjovimo įrankį į atitinkamą įrankių dėtuvės padėtį ir tuo pačiu metu uždeda iš įrankių dėtuvės paimtą pjovimo įrankį ant veleno. Šio proceso metu tokie komponentai kaip įtempimo kaiščiai ir jutiklių jungikliai veikia koordinuotai, kad užtikrintų tikslų pjovimo įrankių įdėjimą ir ištraukimą. Galiausiai manipuliatorius grįžta į pradinę padėtį ir visas įrankių keitimo procesas yra baigtas. Šio įrankių keitimo metodo privalumas yra didelis įrankių keitimo greitis ir didelis tikslumas, kurie gali atitikti šiuolaikinių apdirbimo centrų reikalavimus efektyviam ir tiksliam apdirbimui.

 

VI. Diskinių įrankių žurnalo plėtros tendencijos ir technologinės naujovės

 

(A) Įrankių keitimo greičio ir tikslumo gerinimas
Nuolat tobulėjant apdirbimo technologijoms, keliami vis didesni reikalavimai diskinių įrankių dėtuvių įrankių keitimo greičiui ir tikslumui. Ateities diskinėse įrankių dėtuvėse gali būti naudojamos pažangesnės variklio pavaros technologijos, didelio tikslumo transmisijos komponentai ir jautresni jutiklių jungikliai, kad būtų dar labiau sutrumpintas įrankių keitimo laikas ir pagerintas įrankių padėties tikslumas, taip pagerinant bendrą apdirbimo efektyvumą ir apdirbimo centro kokybę.

 

(B) Įrankio talpos didinimas
Atliekant kai kurias sudėtingas apdirbimo užduotis, reikia daugiau pjovimo įrankių tipų ir kiekių. Todėl disko tipo įrankių dėtuvės turi tendenciją tobulėti didinant įrankių talpą. Tai gali apimti novatorišką įrankių disko struktūros dizainą, kompaktiškesnį komponentų išdėstymą ir optimalų bendros įrankių dėtuvės erdvės išnaudojimą, kad tilptų daugiau pjovimo įrankių, per daug nedidinant įrankių dėtuvės tūrio.

 

(C) Intelekto ir automatizavimo laipsnio tobulinimas
Ateityje diskinio tipo įrankių dėtuvės bus glaudžiau sujungtos su apdirbimo centro valdymo sistema, siekiant aukštesnio intelekto ir automatizavimo laipsnio. Pavyzdžiui, įrankių dėtuvė gali realiuoju laiku stebėti pjovimo įrankių susidėvėjimo situaciją per jutiklius ir perduoti informaciją atgal į valdymo sistemą. Valdymo sistema automatiškai reguliuos apdirbimo parametrus arba ragins pakeisti pjovimo įrankius pagal pjovimo įrankių susidėvėjimo laipsnį. Tuo tarpu įrankių dėtuvės gedimų diagnostikos ir ankstyvojo įspėjimo funkcijos bus tobulesnės, o tai leis laiku aptikti galimas problemas ir sumažinti prastovas, kurias sukelia įrankių dėtuvės gedimai.

 

(D) Gilus integravimas su apdirbimo procesais
Kuriant disko tipo įrankių dėtuvę, daugiau dėmesio bus skiriama giliai integracijai su apdirbimo procesais. Pavyzdžiui, apdorojant skirtingas medžiagas (pvz., metalą, kompozicines medžiagas ir kt.) ir skirtingas apdirbimo formas (pvz., išlenktus paviršius, skyles ir kt.), įrankių dėtuvės įrankių parinkimo ir keitimo strategijos bus išmanesnės. Derinant su apdirbimo procesų planavimo programine įranga, įrankių dėtuvė gali automatiškai pasirinkti tinkamiausius pjovimo įrankius ir įrankių keitimo tvarką, kad būtų pagerinta apdirbimo kokybė ir efektyvumas.

 

VII. Išvada
Diskinė įrankių dėtuvė, kaip svarbus CNC apdirbimo centrų komponentas, pasižymi sudėtinga ir tikslia konstrukcija, kuri lemia puikų jos našumą apdirbimo proceso metu. Nuo įrankių disko komponentų iki įvairių valdymo ir perdavimo komponentų – kiekvienas komponentas atlieka nepakeičiamą vaidmenį. Platus disko tipo įrankių dėtuvės pritaikymas ne tik pagerina apdirbimo centro automatizavimo lygį ir apdirbimo efektyvumą, bet ir užtikrina apdirbimo tikslumą dėl tikslaus įrankių keitimo metodo. Nuolat tobulėjant gamybos pramonei, disko tipo įrankių dėtuvė vis dar turi didelį potencialą technologinių inovacijų ir našumo gerinimo srityse ir toliau vystysis, siekdama greitesnės, tikslesnės ir išmanesnės, suteikdama daugiau patogumo ir vertės CNC apdirbimo pramonei.