Zariadenie na úpravu knižnice CNC frézovacích strojov
1. Určenie typu zásobníka nástrojov
Existujú rôzne typy zariadení na automatickú výmenu nástrojov, vrátane knižníc nástrojov typu klobúka, knižníc nástrojov typu kotúča, knižníc nástrojov typu reťaze atď. Táto časť zahŕňa odborné znalosti v oblasti "Obrábacie stroje a CNC obrábacie stroje". Konzultáciou materiálov, analýzou podľa potrieb, určením parametrov používania knižnice nástrojov a výberom vhodnej knižnice nástrojov. Súčasné vybavenie CNC frézok spracováva produkty s maximálne 20 reznými nástrojmi. Analýzou charakteristík každého typu knižnice nástrojov a potrieb podniku sa určí, že zariadenie na automatickú výmenu nástrojov používa knižnicu nástrojov typu disku s kapacitou nástrojov 24 a indikátormi parametrov knižnice nástrojov.
2. Dizajn konzoly
Držiak je spojovací komponent, ktorý spája obrábací stroj so zásobníkom nástrojov. Konštrukcia držiaka využíva odborné znalosti v oblasti strojárskych CAD/CAM a Základov strojárstva. Meraním rozmerov obrábacieho stroja a zásobníka nástrojov, ako aj hmotnosti zásobníka nástrojov je konzola konštrukčne navrhnutá. CAD softvér sa používa na simuláciu objemového modelovania na optimalizáciu konštrukcie držiaka a dokončenie návrhu výkresu držiaka.
Obrázok 1 Simulačná schéma montážnej polohy zásobníka nástrojov
Obrábacia časť konzoly je dokončená nami, vrátane plochého frézovania, frézovania drážok a kľúčového obrábania. Táto časť odborných vedomostí bola získaná v rámci „Tréningu obrábania“ a „Tréningu CNC obrábania“.
Obrázok 2 Dizajn držiaka
3. Inštalácia zásobníka náradia
Pomocou portálu zdvihnite konzolu do vyhradenej montážnej polohy na stĺpe hlavnej šachty; Vyčistite inštalačný povrch stĺpika a konzoly, aby ste zabezpečili presnú inštaláciu zodpovedajúceho povrchu; Vložte polohovací kľúč konzoly do drážky stĺpika; Posuňte držiak tak, aby ste ho presne umiestnili so stĺpikom pomocou polohovacích kľúčov; Pripevnite konzolu na stĺp pomocou upevňovacích skrutiek; Nainštalujte skrutkové komponenty na stĺp, aby ste upravili polohu konzoly.
Nadvihnite zariadenie na automatickú výmenu nástrojov v blízkosti obrábacieho stroja pomocou portálu a odstráňte podporné príslušenstvo zariadenia na automatickú výmenu nástrojov; Zdvihnite zariadenie na automatickú výmenu nástrojov do polohy držiaka, nastavte zariadenie na automatickú výmenu nástrojov a pripevnite ho na držiak pomocou skrutiek. Pripojte signálne vedenie, elektrické vedenie a vzduchový okruh.
4. Návrh systému
Návrh systému je vysoko komplexná úloha, v ktorej sa uplatňujú odborné znalosti z elektrotechnickej a elektronickej techniky a elektrického riadenia obrábacích strojov a PLC.
(1) Návrh elektrického systému. Konštrukcia silnoprúdovej časti pre ovládanie indexovacieho motora a motora nožového ramena automatického zariadenia na výmenu nástrojov. M2 a M6 predstavujú indexovací motor a motor ramena nástroja zariadenia na automatickú výmenu nástrojov. KM02 a KM03 sú stýkače riadenia vpred a vzad automatického zariadenia na výmenu nástrojov a motory vpred a vzad sú vzájomne blokované. KM06 je stýkač pre motor ramena noža. Keďže motor ramena noža pracuje iba v jednom smere, rameno noža sa otáča v smere a proti smeru hodinových ručičiek prostredníctvom vnútornej mechanickej zmeny štruktúry, takže na výmenu nástroja je k dispozícii iba jeden stykač. QF03 a QF06 sú vzduchové ističe, ktoré prerušia obvod pri preťažení, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka. ZM02 a ZM06 sú absorpčné obvody používané na zlepšenie priebehov napätia a prúdu prenášaných motorom počas otvárania a zatvárania.
Obrázok 3 Elektrická schéma
(2) Návrh obvodu stykača. Táto sekcia riadi hlavne zapínanie alebo vypínanie výstupného signálu PMC. KA02, KA03 a KA06 riadia fyzické medziľahlé relé, ktoré napája cievky KM02, KM03 a KM06.
(3) Ovládanie spätného rezu a spätného rezu. Elektromagnetické ventily YV2 a YV3 sú ovládané fyzickými relé KA04 a KA05.
5. Ladenie obrábacieho stroja
V tejto časti úlohy boli využité odborné znalosti „Údržba CNC obrábacích strojov“ a „Princípy a aplikácie CNC“. Pred ladením nastavte systémové parametre a nastavte K3.{1}}K5.5=1 v K parametroch na dosiahnutie jednokrokovej výmeny nástroja (M80-M86).
(1) Nastavenie polohy zariadenia na automatickú výmenu nástroja. Určenie relatívnej polohy medzi automatickým zariadením na výmenu nástrojov a vretenom je rozhodujúce pri určovaní, či je možné výmenu nástroja úspešne dokončiť. Vykonajte M80 (zvislý držiak nástroja), M81 (držanie ramena nástroja), M82 (uvoľnená poloha nástroja), M83 (výmena nástroja), M84 (pevná poloha nástroja), M85 (začiatok ramena nástroja) a M86 (nástroj horizontálne) príkazy v poradí umiestniť rameno na výmenu nástroja do polohy na výmenu nástroja (M83). Naneste červený olovený olej rovnomerne na kužeľovú plochu rukoväte nástroja a umiestnite ho na rameno nástroja, aby ste upravili polohu zariadenia na automatickú výmenu nástroja. Upravte jemné nastavovacie skrutky X a Y na držiaku, aby ste upravili polohu zariadenia na automatickú výmenu nástrojov. Súčasne v režime ručného kolieska posúvajte vreteno nahor a nadol na osi Z tak, aby sa otvor kužeľa vretena zľahka dotýkal kužeľovej plochy rukoväte nástroja. Sledujte červený vodič na otvore kužeľa vretena. Distribúcia oleja, kým sa červený olovnatý olej rovnomerne nerozloží na povrchu otvoru kužeľa vretena. Utiahnite skrutky konzoly tak, aby bola nastavená poloha zariadenia na automatickú výmenu nástrojov.
Obrázok 4 schéma konštrukcie stýkača
Obrázok 5 Schéma zapojenia pneumatického solenoidového ventilu
(2) Nastavte druhý referenčný bod pre obrábací stroj (bod výmeny nástroja). Pred ladením by sa mal obrábací stroj vrátiť k mechanickému pôvodu a vykonať návrat na nulu. Vo všeobecnosti je mechanický pôvod vyšší ako bod výmeny nástroja. Nastavte systémové parametre na nastavenie K3.3=1 a K5.5=1 v K parametroch. Zadajte systémový parameter Z 50 # 1326, nastavte APC # 1851 na 1, reštartujte, nastavte APZ # 1851 na 1, reštartujte a parametre pred nastavením sú teraz nastavené. Pohybujte osou Z v režime ručného kolieska, aby ste mali mierny kontakt medzi otvorom kužeľa vretena a držiakom nástroja. Posuňte os Z nahor o 0,3 mm a použite túto polohu ako druhý referenčný bod pre os Z, ktorá je bodom výmeny nástroja. Do parametra # 1241 zadajte rozdiel hodnoty Z medzi bodom výmeny nástroja a pôvodom obrábacieho stroja a nastaví sa druhý referenčný bod obrábacieho stroja, ktorým je bod výmeny nástroja.
(3) Nastavenie polohy vretena. Na dokončenie akčného procesu ATC musia CNC obrábacie stroje nastaviť mechanizmus kvázi zastavenia vretena. Vzhľadom na to, že nástroj je nainštalovaný na vretene, nie je možné pri rezaní prenášať rezný moment iba trecou silou kužeľového otvoru. Preto je na prednom konci vretena nastavený vyčnievajúci kľúč. Keď je nástroj nainštalovaný na vretene, drážka pre kľúč na držiaku nástroja musí byť zarovnaná s vyčnievajúcim kľúčom, aby bola výmena nástroja hladká. Preto musí byť vreteno presne zastavené v pevnom uhle. Z toho je zrejmé, že presné zastavenie vretena je dôležitým článkom pri dosahovaní procesu ATC. Nastavenie presného dorazu vretena sa dosiahne pomocou parametra # 4031, aby sa zabezpečilo zarovnanie medzi konvexným kľúčom vretena a drážkou držiaka nástroja.
(4) Overenie operácie výmeny nástroja. Postupne vykonajte príkaz M80-M{2}}, dokončite akciu výmeny nástroja v jednom kroku a skontrolujte, či je výmena nástroja správna a hladká.
(5) Obnovte zariadenie na automatickú výmenu nástrojov. Pomocou PMC nastavte číslo držiaka nástroja tak, aby bolo v súlade s číslom nástroja, to znamená, že vreteno je nulovým nástrojom a prvá poloha nástroja zodpovedá prvému nástroju a poloha druhého nástroja zodpovedá druhému nástroju.
(6) Resetovanie parametrov. Po ladení parametre, ktoré je potrebné resetovať, zahŕňajú # 1320, # 1326, K3.3 a K5.5.
6. Záver
V tomto projekte sa preskúmaním materiálov a analýzou potrieb podniku určili parametre knižnice nástrojov a vybrala sa vhodná knižnica nástrojov; Zmeraním rozmerov obrábacieho stroja a zásobníka nástrojov, ako aj hmotnosti zásobníka nástrojov sa vykoná konštrukčný návrh konzoly. CAD softvér sa používa na simuláciu modelovania telies na optimalizáciu konštrukcie konzoly a dokončenie výkresového návrhu konzoly; Podieľal sa na niektorých konštrukčných úlohách systému zásobníka nástrojov; Dokončili úlohu úpravy polohy zásobníka nástrojov; Môže nastaviť parametre obrábacieho stroja podľa požiadaviek.
V realizačnom procese tohto projektu sa presadzujú odborné znalosti ako „Obrábacie a CNC obrábacie stroje“, „Mechanický CAD/CAM“, „Základy strojárstva“, „Školenie obrábania“, „Školenie CNC spracovania“, „Elektrická a elektronická technika“ , "Elektrické riadenie a PLC obrábacích strojov", "Údržba CNC obrábacích strojov", "Princípy a aplikácie CNC". Počas učenia sa hlbšie pochopili vedomostné body a zohrali dobrú úlohu pri úprave knižnice nástrojov. Dokončenie projektu renovácie zariadenia na automatickú výmenu nástrojov CNC frézok tiež podporilo technologický rozvoj medzi podnikmi, podporilo tempo vedeckého výskumu a poskytlo podmienky pre lepšie učenie a pochopenie odborných znalostí v profesii CNC. Zlepšenie efektívnosti výroby a úspora ľudských zdrojov; Renovovaný obrábací stroj môže vykonávať úlohy spracovania zložitých procesov, početných procesov a hromadnej výroby dielov. Testovaním sa zistilo, že priemerný čas pre ručnú výmenu nástroja skúseným operátorom je 19 sekúnd, zatiaľ čo priemerný čas na automatickú výmenu nástroja je 6 sekúnd. Výroba produktov s viacerými procesmi a reznými nástrojmi môže výrazne zlepšiť efektivitu výroby a znížiť výrobné náklady.
