Συσκευή τροποποίησης βιβλιοθήκης εργαλειομηχανών φρεζαρίσματος CNC
1. Προσδιορισμός τύπου γεμιστήρα εργαλείων
Υπάρχουν διάφοροι τύποι συσκευών αυτόματης αλλαγής εργαλείων, όπως βιβλιοθήκες εργαλείων τύπου καπέλου, βιβλιοθήκες εργαλείων τύπου δίσκου, βιβλιοθήκες εργαλείων τύπου αλυσίδας κ.λπ. Αυτή η ενότητα καλύπτει τις επαγγελματικές γνώσεις "Εργαλειομηχανές και Εργαλειομηχανές CNC". Συμβουλεύοντας υλικό, αναλύοντας ανάλογα με τις ανάγκες, προσδιορίζοντας τις παραμέτρους χρήσης της βιβλιοθήκης εργαλείων και επιλέγοντας την κατάλληλη βιβλιοθήκη εργαλείων. Ο τρέχων εξοπλισμός για μηχανές φρεζαρίσματος CNC επεξεργάζεται προϊόντα με όχι περισσότερα από 20 εργαλεία κοπής. Αναλύοντας τα χαρακτηριστικά κάθε τύπου βιβλιοθήκης εργαλείων και τις ανάγκες της επιχείρησης, προσδιορίζεται ότι η συσκευή αυτόματης αλλαγής εργαλείων υιοθετεί μια βιβλιοθήκη εργαλείων τύπου δίσκου, με χωρητικότητα εργαλείου 24 και δείκτες παραμέτρων της βιβλιοθήκης εργαλείων.
2. Σχεδιασμός βραχίονα
Ο βραχίονας είναι ένα συνδετικό εξάρτημα που συνδέει την εργαλειομηχανή γεμιστήρα εργαλείων. Ο σχεδιασμός του βραχίονα χρησιμοποιεί επαγγελματικές γνώσεις σε Μηχανικά CAD/CAM και Μηχανικά Βασικά στοιχεία. Μετρώντας τις διαστάσεις της εργαλειοθήκης και του γεμιστήρα εργαλειομηχανών, καθώς και το βάρος του γεμιστήρα εργαλείων, ο βραχίονας σχεδιάζεται δομικά. Το λογισμικό CAD χρησιμοποιείται για προσομοίωση συμπαγούς μοντελοποίησης για τη βελτιστοποίηση της δομής του βραχίονα και την ολοκλήρωση του σχεδίου σχεδίασης βραχίονα.
Εικόνα 1 Διάγραμμα προσομοίωσης της θέσης εγκατάστασης του γεμιστήρα εργαλείων
Το τμήμα μηχανικής κατεργασίας του βραχίονα ολοκληρώνεται από εμάς, συμπεριλαμβανομένης της επίπεδης φρεζαρίσματος, του φρεζαρίσματος με σχισμή και της κατεργασίας κλειδιών. Αυτό το μέρος της επαγγελματικής γνώσης έχει μάθει στο "Machining Training" και "CNC Machining Training".
Εικόνα 2 Σχεδιασμός βραχίονα
3. Εγκατάσταση γεμιστήρα εργαλείου
Χρησιμοποιήστε μια γέφυρα για να σηκώσετε το στήριγμα στη δεσμευμένη θέση εγκατάστασης στη στήλη του κύριου άξονα. Καθαρίστε την επιφάνεια εγκατάστασης της στήλης και του βραχίονα για να διασφαλίσετε την ακριβή εγκατάσταση της αντίστοιχης επιφάνειας. Εισαγάγετε το κλειδί τοποθέτησης του βραχίονα στο κλειδί της στήλης. Μετακινήστε το στήριγμα για να το τοποθετήσετε με ακρίβεια με τη στήλη μέσω των πλήκτρων τοποθέτησης. Στερεώστε το στήριγμα στη στήλη με μπουλόνια στερέωσης. Τοποθετήστε εξαρτήματα μπουλονιού στη στήλη για να ρυθμίσετε τη θέση του βραχίονα.
Σηκώστε τη συσκευή αυτόματης αλλαγής εργαλείων κοντά στην εργαλειομηχανή χρησιμοποιώντας μια γέφυρα και αφαιρέστε τα εξαρτήματα στήριξης της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείων. Σηκώστε τη συσκευή αυτόματης αλλαγής εργαλείου στη θέση του βραχίονα, ρυθμίστε τη συσκευή αυτόματης αλλαγής εργαλείου και στερεώστε τη στο στήριγμα με μπουλόνια. Συνδέστε τη γραμμή σήματος, το καλώδιο ρεύματος και το κύκλωμα αέρα.
4. Σχεδιασμός συστήματος
Ο σχεδιασμός του συστήματος είναι μια εξαιρετικά ολοκληρωμένη εργασία, στην οποία εφαρμόζονται οι επαγγελματικές γνώσεις Ηλεκτρικής και Ηλεκτρονικής Τεχνολογίας και Εργαλειομηχανής Ηλεκτρικού Ελέγχου και PLC.
(1) Σχεδιασμός ηλεκτρικού συστήματος. Σχεδιασμός του εξαρτήματος ισχυρού ρεύματος για τον έλεγχο του κινητήρα ευρετηρίου και του κινητήρα βραχίονα μαχαιριού της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείων. Τα Μ2 και Μ6 αντιπροσωπεύουν αντίστοιχα τον κινητήρα ευρετηρίου και τον κινητήρα βραχίονα εργαλείου της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείων. Οι KM02 και KM03 είναι οι επαφές ελέγχου προς τα εμπρός και προς τα πίσω της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείων και οι κινητήρες προς τα εμπρός και προς τα πίσω είναι συμπλεγμένοι. Το KM06 είναι ένας επαφέας για τον κινητήρα του βραχίονα μαχαιριού. Καθώς ο κινητήρας του βραχίονα μαχαιριού λειτουργεί μόνο προς μία κατεύθυνση, ο βραχίονας του μαχαιριού περιστρέφεται δεξιόστροφα και αριστερόστροφα μέσω της εσωτερικής μετατροπής της μηχανικής δομής, επομένως υπάρχει μόνο ένας επαφέας για την ενέργεια αλλαγής εργαλείου. Οι QF03 και QF06 είναι διακόπτες κυκλώματος αέρα που διακόπτουν το κύκλωμα όταν υπερφορτώνονται για να διασφαλίσουν την ασφαλή λειτουργία. Τα ZM02 και ZM06 είναι κυκλώματα απορρόφησης που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της κυματομορφής τάσης και ρεύματος που φέρει ο κινητήρας κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο.
Εικόνα 3 Ηλεκτρικό σχηματικό διάγραμμα
(2) Σχεδιασμός κυκλώματος επαφέα. Αυτή η ενότητα ελέγχει κυρίως την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του σήματος εξόδου του PMC. Τα KA02, KA03 και KA06 ελέγχουν αντίστοιχα το φυσικό ενδιάμεσο ρελέ που τροφοδοτεί τα πηνία KM02, KM03 και KM06.
(3) Έλεγχος της αντίστροφης κοπής και της οπισθοκοπής. Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες YV2 και YV3 ελέγχονται από φυσικά ρελέ KA04 και KA05, αντίστοιχα.
5. Εντοπισμός σφαλμάτων εργαλειομηχανών
Σε αυτό το μέρος της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν οι επαγγελματικές γνώσεις "Συντήρηση εργαλειομηχανών CNC" και "Αρχές και Εφαρμογές CNC". Πριν από τον εντοπισμό σφαλμάτων, ορίστε τις παραμέτρους του συστήματος και ορίστε K3.3=1K5.5=1 σε K παραμέτρους για να επιτύχετε μια αλλαγή εργαλείου ενός βήματος (M80-M86).
(1) Αυτόματη προσαρμογή θέσης συσκευής αλλαγής εργαλείου. Ο προσδιορισμός της σχετικής θέσης μεταξύ της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείου και του άξονα είναι κρίσιμος για τον καθορισμό του εάν η αλλαγή εργαλείου μπορεί να ολοκληρωθεί με επιτυχία. Εκτελέστε τα M80 (κατακόρυφη βάση στήριξης εργαλείου), M81 (συγκράτηση βραχίονα εργαλείου), M82 (χαλαρή θέση εργαλείου), M83 (αλλαγή εργαλείου), M84 (σφιχτή θέση εργαλείου), M85 (αρχή βραχίονα εργαλείου) και M86 (οριζόντια θήκη εργαλείου) εντολές με τη σειρά για να τοποθετήσετε τον βραχίονα αλλαγής εργαλείου στη θέση αλλαγής εργαλείου (M83). Εφαρμόστε κόκκινο λάδι μολύβδου ομοιόμορφα στην κωνική επιφάνεια μιας λαβής εργαλείου και τοποθετήστε το στον βραχίονα του εργαλείου για να ρυθμίσετε τη θέση της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείου. Προσαρμόστε τις λεπτές βίδες ρύθμισης X και Y στο στήριγμα για να ρυθμίσετε τη θέση της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείου. Ταυτόχρονα, στη λειτουργία χειροκίνητου τροχού, μετακινήστε τον άξονα πάνω-κάτω στον άξονα Z, έτσι ώστε η οπή του κώνου του άξονα να εφάπτεται ελαφρά με την κωνική επιφάνεια της λαβής του εργαλείου. Παρατηρήστε το κόκκινο καλώδιο στην οπή του κώνου του άξονα. Η κατανομή του λαδιού έως ότου το κόκκινο μολύβδινο λάδι κατανεμηθεί ομοιόμορφα στην επιφάνεια της οπής του κώνου του άξονα. Σφίξτε τις βίδες του βραχίονα έτσι ώστε να ρυθμιστεί η θέση της συσκευής αυτόματης αλλαγής εργαλείου.
Σχήμα 4 Διάγραμμα σχεδίασης επαφέα
Σχήμα 5 Διάγραμμα κυκλώματος πνευματικής ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας
(2) Ρυθμίστε το δεύτερο σημείο αναφοράς για την εργαλειομηχανή (σημείο αλλαγής εργαλείου). Πριν από τον εντοπισμό σφαλμάτων, η εργαλειομηχανή πρέπει να επιστρέψει στη μηχανική προέλευση και να εκτελέσει μια λειτουργία επαναφοράς στο μηδέν. Γενικά, η μηχανική προέλευση είναι υψηλότερη από το σημείο αλλαγής εργαλείου. Ορίστε τις παραμέτρους συστήματος για να ορίσετε K3.3=1 και K5.5=1 στις παραμέτρους K. Εισαγάγετε την παράμετρο συστήματος Z 50 # 1326, ορίστε το APC # 1851 σε 1, επανεκκινήστε, ορίστε το APZ # 1851 σε 1, κάντε επανεκκίνηση και οι παράμετροι πριν από τη ρύθμιση έχουν πλέον ρυθμιστεί. Μετακινήστε τον άξονα Z στη λειτουργία χειροκίνητου τροχού για να κάνετε ελαφρά επαφή μεταξύ της οπής του κώνου του άξονα και της θήκης εργαλείου. Μετακινήστε τον άξονα Z προς τα πάνω κατά 0,3 mm και χρησιμοποιήστε αυτή τη θέση ως το δεύτερο σημείο αναφοράς για τον άξονα Z, που είναι το σημείο αλλαγής εργαλείου. Εισαγάγετε τη διαφορά τιμής Z μεταξύ του σημείου αλλαγής εργαλείου και της προέλευσης του εργαλείου μηχανής στην παράμετρο # 1241 και ορίζεται το δεύτερο σημείο αναφοράς της εργαλειομηχανής, που είναι το σημείο αλλαγής εργαλείου.
(3) Ρύθμιση θέσης άξονα. Προκειμένου να ολοκληρωθεί η διαδικασία δράσης του ATC, οι εργαλειομηχανές CNC πρέπει να εγκαταστήσουν έναν μηχανισμό σχεδόν στοπ με άξονα. Λόγω της εγκατάστασης του εργαλείου στον άξονα, η ροπή κοπής δεν μπορεί να μεταδοθεί αποκλειστικά από τη δύναμη τριβής της κωνικής οπής κατά την κοπή. Επομένως, ένα κλειδί που προεξέχει τοποθετείται στο μπροστινό άκρο του άξονα. Όταν το εργαλείο είναι εγκατεστημένο στον άξονα, η κλειδαριά στη βάση του εργαλείου πρέπει να είναι ευθυγραμμισμένη με το κλειδί που προεξέχει, προκειμένου να αλλάξει ομαλά το εργαλείο. Επομένως, ο άξονας πρέπει να σταματήσει με ακρίβεια σε σταθερή γωνία. Από αυτό, μπορεί να φανεί ότι η ακριβής στάση του άξονα είναι ένας σημαντικός κρίκος για την επίτευξη της διαδικασίας ATC. Η ρύθμιση της ακριβούς διακοπής της ατράκτου επιτυγχάνεται μέσω της παραμέτρου # 4031 για να διασφαλιστεί η ευθυγράμμιση μεταξύ του κυρτού κλειδιού του άξονα και του κλειδιού βάσης εργαλείου.
(4) Επαλήθευση της λειτουργίας αλλαγής εργαλείου. Εκτελέστε την εντολή M80-M86 με τη σειρά, ολοκληρώστε την ενέργεια αλλαγής εργαλείου σε ένα μόνο βήμα και ελέγξτε εάν η ενέργεια αλλαγής εργαλείου είναι σωστή και ομαλή.
(5) Ανανεώστε τη συσκευή αυτόματης αλλαγής εργαλείου. Ρυθμίστε τον αριθμό θήκης εργαλείου ώστε να είναι συνεπής με τον αριθμό εργαλείου μέσω του PMC, δηλαδή ο άξονας είναι το μηδενικό εργαλείο και η πρώτη θέση εργαλείου αντιστοιχεί στο πρώτο εργαλείο και η δεύτερη θέση εργαλείου αντιστοιχεί στο δεύτερο εργαλείο.
(6) Επαναφορά παραμέτρων. Μετά τον εντοπισμό σφαλμάτων, οι παράμετροι που πρέπει να επαναφέρονται περιλαμβάνουν τα # 1320, # 1326, K3.3 και K5.5.
6. Συμπέρασμα
Σε αυτό το έργο, με την ανασκόπηση του υλικού και την ανάλυση των αναγκών της επιχείρησης, καθορίστηκαν οι παράμετροι της βιβλιοθήκης εργαλείων και επιλέχθηκε η κατάλληλη βιβλιοθήκη εργαλείων. Με τη μέτρηση των διαστάσεων της εργαλειοθήκης και του γεμιστήρα εργαλειομηχανών, καθώς και του βάρους του γεμιστήρα εργαλείων, πραγματοποιείται ο δομικός σχεδιασμός του βραχίονα. Το λογισμικό CAD χρησιμοποιείται για προσομοίωση συμπαγούς μοντελοποίησης για τη βελτιστοποίηση της δομής του βραχίονα και την ολοκλήρωση του σχεδίου σχεδίασης του βραχίονα. Συμμετείχε σε ορισμένες εργασίες σχεδιασμού του συστήματος γεμιστήρα εργαλείων. Ολοκλήρωσε το έργο της προσαρμογής της θέσης του γεμιστήρα εργαλείων. Μπορεί να ρυθμίσει τις παραμέτρους εργαλειομηχανών σύμφωνα με τις απαιτήσεις.
Στη διαδικασία υλοποίησης αυτού του έργου, επαγγελματικές γνώσεις όπως «Μηχανική Εργαλειομηχανή και Εργαλειομηχανή CNC», «Mechanical CAD/CAM», «Mechanical Fundamentals», «Machining Training», «CNC Processing Training», «Electrical and Electronic Technology» , εφαρμόστηκαν «Electrical Control and PLC Machine Tool», «CNC Tool Machine Maintenance», «CNC Principles and Applications». Κατά τη μάθηση, απέκτησαν μια βαθύτερη κατανόηση των σημείων γνώσης και έπαιξαν καλό ρόλο στην τροποποίηση της βιβλιοθήκης εργαλείων. Η ολοκλήρωση του έργου ανακαίνισης για την αυτόματη αλλαγή εργαλειομηχανών φρέζας CNC προώθησε επίσης την τεχνολογική ανάπτυξη μεταξύ των επιχειρήσεων, προώθησε τον ρυθμό της επιστημονικής έρευνας και παρείχε συνθήκες για καλύτερη εκμάθηση και κατανόηση της επαγγελματικής γνώσης στο επάγγελμα του CNC. Βελτίωση της παραγωγικής αποδοτικότητας και εξοικονόμηση ανθρώπινου δυναμικού. Η ανακαινισμένη εργαλειομηχανή μπορεί να αναλάβει τις εργασίες επεξεργασίας πολύπλοκων διεργασιών, πολυάριθμων διεργασιών και μαζικής παραγωγής ανταλλακτικών. Μέσω δοκιμών, διαπιστώθηκε ότι ο μέσος χρόνος για έναν έμπειρο χειριστή να αλλάξει χειροκίνητα το εργαλείο είναι 19 δευτερόλεπτα, ενώ ο μέσος χρόνος για μια αυτόματη αλλαγή εργαλείου είναι 6 δευτερόλεπτα. Η παραγωγή προϊόντων με πολλαπλές διεργασίες και εργαλεία κοπής μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής και να μειώσει το κόστος παραγωγής.
