Әрбір бюджет үшін құралды ауыстырғышы бар автоматты CNC маршрутизаторлары

анықтама

Автоматты құралды ауыстырғыш – шпиндель мен құрал журналы арасында құралдарды тасымалдауға, тиеуге және түсіруге арналған құрылғы. Automatic Tool Changer - CNC өңдеудегі ATC толық атауы.

Аспап ауыстырғыштың автоматты жинақтары CNC станокын үздіксіз жұмыс істей отырып басқарады, яғни әрбір процесс аяқталғаннан кейін келесі процесте қолданылатын жаңа құрал автоматты түрде шпиндельге ауысады, ал шпиндель құралды алады, құралдармен алмасу әдетте манипулятордың, журналдың және шпиндельдің үйлестірілген әрекетімен аяқталады.

Көп шпиндельді CNC маршрутизаторларымен салыстырғанда, ATC тек бас тіректегі бір шпиндельді қажет етеді, шпиндельдің құрамдас бөліктері әртүрлі дәлдікпен өңдеу талаптарын қанағаттандыру үшін жеткілікті қаттылыққа ие. Сонымен қатар, құрал-сайман журналы күрделі бөлшектерді көп сатылы өңдеуге арналған көптеген құралдарды сақтай алады, бұл станоктардың бейімделуін және өңдеу тиімділігін айтарлықтай жақсарта алады. ATC жүйесі 2 бөліктен тұрады: құрал журналы және құралды автоматты түрде ауыстыру құрылғысы. Оның 2 негізгі артықшылығы бар: 1-ші – тек бір шпиндель сақталған, бұл шпиндельдің құрылымын жеңілдету және шпиндельдің қаттылығын жақсарту үшін тиімді; 2-ші, кітапханада әртүрлі типтері мен функциялары бар маршрутизатор биттерінің үлкен санын сақтауға болады, бұл әр түрлі күрделі және көп сатылы өңдеу процедураларын орындауға ыңғайлы.

Автоматтандырылған құралдарды ауыстыру жинағы құрал журналынан, құралды таңдау жүйесінен, құралды ауыстыру механизмінен және басқа бөліктерден тұрады және құрылымы күрделірек. Ол шпиндель мен шпиндель арасындағы қашуды тасымалдауға, қолданылатын қашуды шпиндельге итеруге, содан кейін ауыстырылған битті қайтадан ішіндегі журналға жіберуге жауапты. Бұл өзгерту әдісі алдыңғы әдіс сияқты қарапайым болмаса да, ол құралды ауыстыру үшін журнал мен шпиндельдің қозғалуын болдырмайды және оның орнын автоматтандырылған құрал ауыстырғышпен ауыстырады. Осылайша, механикалық құрамдастардың қозғалыс диапазоны азаяды, ауыстыру тезірек аяқталады және дизайн орналасуы да икемді болады.

Жұмыс принципі

Аспапты автоматты түрде ауыстыру жүйесінде шток пен шпиндель арасында құралды тасымалдауды және тиеуді және түсіруді жүзеге асыратын құрылғы құралды ауыстырғыш деп аталады. Құралдарды ауыстырудың 2 тәсілі бар: шток пен шпиндельдің салыстырмалы қозғалысы және манипулятор. Магазин мен шпиндельдің салыстырмалы қозғалысын құралдың алмасуын жүзеге асыру үшін пайдаланатын құрылғы 1-ші құралды ауыстырған кезде пайдаланылған құралды журналға қайтаруы керек, содан кейін журналдан жаңа құралды шығарып алуы керек. 2 әрекетті бір уақытта орындау мүмкін емес және құрал ұзағырақ өзгереді.

Дегенмен, манипулятордың құралды ауыстырғышы ауыстыру кезінде шпиндельдегі және журналдағы қашауларды бір уақытта ұстап, тиеп және түсіре алады, сондықтан өзгерту уақыты одан әрі қысқарады. Робот көмегімен құралдарды алмастыру әдісі ең көп қолданылады. Себебі, манипулятор өзгеруге икемді, әрекеті жылдам, құрылымы жағынан қарапайым. Манипулятор ұстау – сызу – бұру – кірістіру – қайтару сияқты әрекеттер қатарын орындай алады. Биттің құлап кетуіне жол бермеу үшін манипулятордың жылжымалы тырнағын өздігінен бекітетін механизммен жабдықталған.

Артықшылықтары мен ерекшеліктері

Жоғары қуатты автоматты құрал ауыстырғыш шпиндельі жақсы іске қосу өнімділігімен және үлкен моментпен қабылданады, бұл машинаның жоғары жылдамдығы мен жоғары тиімділігінің артықшылықтарын толық ойнай алады. Ол төмен шудың, жоғары жылдамдықтың және жоғары орналасу дәлдігінің артықшылықтары бар Жапонияда жасалған жоғары моменттік сервомоторды қабылдайды. Бірегей құралдар журналымен жабдықталған, сіз қажетті маршрутизатор биттерін өз қалауыңыз бойынша алмастыра аласыз. Құралды өзгерту уақыты тек бірнеше секундты алады. Стандартты құралдар журналы 8 құралмен келеді және үлкенірек сыйымды құрал журналын теңшеуге болады.

шығындар

ATC (Automatic Tool Changer) CNC маршрутизаторының құны машинаның сипаттамаларына, өлшеміне, мүмкіндіктеріне және брендіне байланысты әр түрлі болуы мүмкін. $10,800 -тен жоғары $100,000. Бастапқы деңгейдегі хобби ATC CNC роутер жинақтарының құны орташа есеппен $12,000, ал кейбір жоғары деңгейлі өнеркәсіптік ATC CNC маршрутизаторларының кеңейтілген мүмкіндіктері, үлкен жұмыс аймақтары және қосымша мүмкіндіктері бар кестелері қымбатырақ болады. Жалпы алғанда, құрал ауыстырғышы бар ATC CNC маршрутизаторын сатып алудың орташа құны шамамен $16,000. Сіздің қажеттіліктеріңізге негізделген нақты баға белгілеу үшін нақты өндірушілермен немесе жеткізушілермен кеңескен жөн.

Ағаш өңдеушілердің көпшілігі ATC CNC маршрутизаторына ие болғысы келеді, бірақ олардың кейбіреулері қарапайым CNC машинасын автоматты құрал ауыстырғыш жинағымен жаңарту қанша тұратынын білмейді. сәйкес 2025 өнеркәсіптік CNC нарығы туралы есеп, сізге қосымша жұмсауға тура келеді $3000 дейін $8Егер сіз DIY жасағыңыз келсе, кәдімгі машинаның үстіне 000.

Техникалық сипаттамалары

түрлері

Автоматты аспапты ауыстырғыштар 3 жалпы түрге бөлінеді: сызықтық тип, барабан түрі және тізбекті тип, біз оларды бір-бірлеп таныстырамыз.

Сызықтық түрі

Бұл 4-тен 12-ге дейінгі құрал-саймандары бар журналдар үшін қолданылатын желілік ауыстырғыштың бір түрі. Ол құралды жылдам өзгертумен және пайдалану оңайымен ерекшеленеді.

Барабан түрі

Бұл айналмалы ауыстырғыштың түрі, ол CTM типті ATC және диск түрі ATC деп те аталады. Ол 8-ден 20-ға дейін құралы бар журналдар үшін қолданылады.

Шанақ түрі

Ол аспапты өзгерту жылдамдығы төмен тік CNC машиналары үшін қолданылады. Ол 30-дан астам құралдары бар журналдарға арналған, ол ең жақсы құралды тасымалдау қабілетіне ие.

CNC өңдеуде құралды қалай өзгертуге болады?

Айналмалы құрал ұстағышы

Айналмалы аспап бағанасы - CNC токарь станоктарында жиі қолданылатын қарапайым ауыстырғыштардың бірі. Оны төртбұрышты, алтыбұрышты немесе диск түріндегі осьтік аспап тірегі сияқты әртүрлі пішіндерде жасауға болады. Айналмалы ұстағышқа сәйкесінше төрт, 6 немесе одан да көп құралдар орнатылады, ал разрядтар сандық басқару құрылғысының нұсқауларына сәйкес өзгертіледі. Айналмалы аспап ұстағышы өрескел өңдеу кезінде кесу кедергісіне төтеп беру үшін құрылымында жақсы беріктік пен қаттылыққа ие болуы керек. Токарлық өңдеудің дәлдігі негізінен аспап ұшының орнына байланысты болғандықтан, компьютерлік сандық басқару токарьлары үшін өңдеу процесі кезінде құралдың орны қолмен реттелмейді, сондықтан айналмалы құралды қамтамасыз ету үшін сенімді орналасу схемасын және орынды орналастыру құрылымын таңдау қажет. Әрбір индекстеуден кейін тірек қайталанатын орналастыру дәлдігіне ие болады (әдетте 0.001-0.005mm). Қалыпты жағдайда айналмалы ұстағышты өзгерту әрекеті ұстағышты көтеруді, ұстағышты индекстеуді және ұстағышты басуды қамтиды.

Шпиндель басын ауыстыру

Шпиндель басының құралын өзгерту - айналмалы құралдары бар CNC машиналары үшін құралды өзгертудің салыстырмалы қарапайым әдісі. Бұл шпиндель басы шын мәнінде мұнара құралдарының журналы болып табылады. Шпиндель бастарының 2 түрі бар: көлденең және тік. Әдетте, мұнараны индекстеу құралды автоматты өзгертуді жүзеге асыру үшін шпиндель басын ауыстыру үшін қолданылады. Мұнараның әрбір шпиндельінде әрбір процесс үшін қажетті айналмалы құралдар алдын ала орнатылған. Құралды өзгерту пәрмені берілгенде, әрбір шпиндель басы өңдеу орнына кезекпен бұрылады және негізгі қозғалыс қосылады, осылайша сәйкес шпиндель қашуды айналдырады. Өңделмейтін позициялардағы басқа шпиндельдер негізгі қозғалыстан ажыратылады. Шпиндельді құралды ауыстыру құрылғысы автоматты қопсыту, қысу, түсіру, тиеу және түсіру сияқты бірқатар күрделі операцияларды үнемдейді, осылайша өзгерту уақытын қысқартады және ауыстыру сенімділігін арттырады. Дегенмен, кеңістіктің орналасуының шектелуіне байланысты шпиндельдің құрамдас бөліктерінің құрылымдық өлшемі тым үлкен болуы мүмкін емес, осылайша шпиндель жүйесінің қаттылығына әсер етеді. Шпиндельдің қаттылығын қамтамасыз ету үшін шпиндельдің санын шектеу керек, әйтпесе құрылым өлшемі ұлғаяды. Сондықтан мұнара шпиндельінің басы әдетте компьютерлік сандық басқару бұрғылау және фрезерлік станоктар сияқты аз процестер мен төмен дәлдік талаптары бар машиналар үшін ғана жарамды.

Құралды автоматты түрде өзгерту жүйесі

Айналмалы құрал тірегі мен мұнара басының түрін ауыстырғыш тым көп биттерді сыйдыра алмайтындықтан, олар күрделі бөлшектерді өңдеу қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды. Сондықтан ATC CNC машиналары көбінесе құрал журналдары бар автоматты ауыстырғыштарды пайдаланады. Құрал-сайман журналы бар құрылғы журнал мен құралды өзгерту механизмінен тұрады және өзгерту процесі күрделірек. Біріншіден, өңдеу процесінде қолданылатын барлық қашаулар стандартты ұстағышқа орнатылуы керек, ал өлшемді станоктың сыртында алдын ала реттегеннен кейін оларды белгілі бір түрде журналға салыңыз. Өзгерту кезінде 1-ші шығыршықтағы қашуды таңдаңыз, содан кейін ауыстырғыш айырбастау үшін шпиндельден немесе шпиндельден қашауды алып тастайды, жаңа қашуды шпиндельге салып, ескі қашуды қайтадан журналға салады. Журнал үлкен сыйымдылыққа ие және оның бүйіріне немесе бастың үстіне орнатылуы мүмкін. Құрал ауыстыратын автоматты журналы бар станоктың бас бөлігінде бір ғана шпиндель болғандықтан, дәл өңдеу талаптарын қанағаттандыру үшін шпиндель бөлшектерінің қаттылығы жоғары болуы керек. Сонымен қатар, журналдағы разрядтардың саны көп, сондықтан күрделі бөлшектерді көп процесстік өңдеуді жүзеге асыруға болады, бұл машинаның бейімделуін және өңдеу тиімділігін айтарлықтай жақсартады. Журналы бар ATC жүйесі бұрғылау орталықтары мен өңдеу орталықтары үшін жарамды.

Журнал мен құралды қалай таңдауға болады?

Құрал журналының түрі

Құрал-саймандар журналы маршрутизатор биттерінің белгілі бір санын резервтеу үшін пайдаланылады, оларды манипулятор арқылы шпиндельдегі биттермен алмастыруға болады. Диск түріндегі журналдар және тізбекті түрдегі журналдар сияқты журналдардың әртүрлі түрлері бар. Журналдардың пішіні мен сыйымдылығын машинаның технологиялық көлеміне сәйкес анықтау керек. Диск құралдарының журналында маршрутизатор қашауының бағыты шпиндельмен бірдей бағытта болады. Битті ауыстырған кезде шпиндель қорабы белгілі бір орынға көтеріледі, осылайша шпиндельдегі қашау журналдың төменгі позициясымен тураланады, ал маршрутизатордың қашуы қысылады, шпиндель компьютердің басқаруында болады, тұтқаны босатыңыз, диск құралының журналы алға жылжиды, шпиндельдегі маршрутизаторды суырып алады, содан кейін шпиндельдің қашуын шпиндельдің орнына қарай бұрады, содан кейін шпиндельді бұрау процесінде келесі күйде айналдырады. журналды артқа қарай бұраңыз, жаңа қашуды шпиндель тесігіне салыңыз, шпиндель ұстағышты қысады, шпиндель қорабы жұмыс жағдайына түсіріледі, құралды өзгерту тапсырмасы аяқталды және келесі процесс жұмыс істей бастайды. Бұл құралды ауыстыратын құрылғының артықшылығы құрылымында қарапайым, төмен баға және жақсы өзгерту сенімділігі. Кемшілігі - өзгерту уақыты ұзақ және ол шағын журнал сыйымдылығы бар өңдеу орталықтары үшін қолайлы. Үлкен журнал сыйымдылығын қажет ететін өңдеу орталықтары үшін тізбекті құрал журналы қолданылады. Журнал ықшам құрылымды және үлкен журнал сыйымдылығына ие. Тізбекті сақинаның пішіні машинаның орналасу схемасына сәйкес әртүрлі түрлерде жасалуы мүмкін. Пішін, өзгерту орнын өзгертуді жеңілдету үшін сыртқа шығаруға болады. Маршрутизатор биттерінің санын көбейту қажет болғанда, журналдың дизайны мен өндірісіне ыңғайлылық әкелетін тізбектің ұзындығын ұлғайту ғана қажет.

Құрал таңдау әдісі

Журналда көптеген бит сақталған. Әрбір өзгерту алдында бит таңдау керек. Жиі қолданылатын құралдарды таңдау әдістеріне тізбекті әдіс және ерікті әдіс жатады. Құралдар журналдың ұстағыштарына технологиялық талаптарға сәйкес кезекпен енгізіледі. Өңдеу биттерді ретімен реттеу болып табылады. Әртүрлі дайындамаларды өңдеу кезінде журналдағы қашау ретін қайта реттеу қажет. Артықшылығы - журналды басқару және басқару салыстырмалы түрде қарапайым. Сондықтан бұл әдіс үлкен өңдеу партиялары мен дайындаманың сорттарының аз саны бар шағын және орта өлшемді компьютерлік сандық басқару машиналарының құралды автоматты түрде ауыстыру үшін қолайлы. Сандық басқару жүйесінің дамуымен сандық басқару жүйелерінің көпшілігі құрал ұстағышты кодтаудың 3 түріне, құралды кодтауға және жады түріне бөлінген ерікті құралдарды таңдау әдісін қабылдайды.

Құралдарды кодтау әдісі

Құрал кодын немесе ұстаушы кодын құралға немесе ұстағышқа әдетте екілік кодтау принципіне сәйкес кодталған код жолағын орнату арқылы анықтау керек. Таңдау әдісі арнайы құрал ұстағыш құрылымын қабылдайды және әрбір разрядтың өз коды бар, сондықтан разрядты әртүрлі процестерде қайта пайдалануға болады, ал ауыстырылған битті бастапқы ұстағышқа қайта салудың қажеті жоқ. Сыйымдылығы үлкен журналды сәйкесінше азайтуға болады. Дегенмен, әрбір разрядтың арнайы кодтау сақинасы болады, ұзындығы ұзарады, оны жасау қиынға соғады, журнал мен манипулятордың құрылымы күрделенеді. Ұстағыштың кодтау әдісі - бір пышақ бір ұстағышқа сәйкес келеді. Бір ұстағыштан алынған құралдарды сол ұстағышқа қайта салу керек. Таңдау және орналастыру биттері қиын және өзгертуге көп уақыт кетеді. Қазіргі уақытта жады әдісі өңдеу орталықтарында кеңінен қолданылады. Осылайша, журналдағы ұстаушының саны мен орны сәйкесінше CNC жүйесінің PLC-де сақталуы мүмкін. Құрал туралы ақпарат әрқашан PLC құрылғысында құралдың қай құрылғыға қойылғанына қарамастан сақталады. Журнал позицияны анықтау құрылғысымен жабдықталған, ол әрбір ұстаушының позиция ақпаратын ала алады. Осылайша, құралды алып, өз қалауыңыз бойынша қайтаруға болады. Сондай-ақ журналда механикалық шығу тегі бар, сондықтан пышақ таңдалған сайын ең жақын пышақ таңдалады.

Бағдарламалар

ATC CNC роутер машиналарын жиһаз және үйді жақсарту, ағаштан жасалған қолөнер, шкафтар, экрандар, жарнама, музыкалық аспаптар немесе дәл аспаптар қабығын өңдеу өнеркәсібі сияқты көптеген салаларда қолдануға болады. Ал өңдеуге болатын материалдарға негізінен ағаш, шыны, тас, пластик, акрил және оқшаулағыш материалдар сияқты әртүрлі металл емес материалдар жатады.

Ағаш өңдеу

Үй есіктері, 3D толқынды тақталарды өңдеу, шкаф есіктері, қатты ағаш есіктер, қолөнер ағаш есіктер, бояусыз есіктер, экрандар, қолөнер терезе жасау, аяқ киім жылтыратушылар, ойын машинасының шкафтары мен панельдері, компьютерлік үстелдер мен панельдік жиһаз жасау.

Көгеру

Ол мыс, алюминий, темір және т.б. сияқты металл қалыптарды, сондай-ақ ағаш, тас, пластик, ПВХ және т.б. сияқты металл емес қалыптарды жасай алады.

Жарнама және әуесқойлар

Белгі жасау, логотип жасау, әріптер, акрилді кесу, блистерді қалыптау және әшекейлер.

Өнеркәсіптік өндіріс

Ол қолөнер және сыйлық өнеркәсібінде кеңінен қолданылатын көлеңкелі мүсіндер мен рельефті мүсіндердің барлық түрлерін жасай алады.

Ақаулық себебін іздеу және түзету

ATC бар CNC маршрутизаторы компьютерлік сандық басқару машиналарының ең қуатты классификациясы болып табылады. Өңдеу күші мен жылдамдығы басқа компьютерлік сандық басқару машиналарымен салыстыруға келмейтін болса да, толық автоматтандырылған механикалық жабдық ретінде күнделікті тексеру және техникалық қызмет көрсету де өте қажет. Құрал ауыстырғышы бар CNC маршрутизаторы қарапайым компьютерлік сандық басқару машиналарының ақауларын анықтау және диагностикалау әдістерінен мүлдем өзгеше.

Машинаның жұмысын тексеру әдісі

Жұмысты тексеру әдісі - ақаудың орнын анықтау және осылайша ақаулықтың негізгі себебін іздеу үшін машинаның нақты жұмысын бақылау және бақылау әдісі. Жалпы айтқанда, компьютерлік сандық басқару машинасының жинақтары гидравликалық және пневматикалық басқару бөліктерін қабылдайды, мысалы, автоматтандырылған құралды ауыстырғыш, айырбастау үстелі құрылғысы, арматура және беріліс құрылғысы және т.б., оларды қозғалыс диагностикасы арқылы ақаудың себебін анықтау үшін пайдалануға болады.

Мемлекетті талдау әдісі

CNC жүйесі ақаулық диагностикасы туралы ақпаратты көрсетіп қана қоймайды, сонымен қатар диагностика мекенжайы мен диагностика деректері түрінде диагностиканың әртүрлі күйлерін қамтамасыз ете алады. Мысалы, жүйе анықтамалық нүктеге қате оралғанда, ақаулық себебін анықтау үшін тиісті параметрдің күй мәнін тексеруге болады.

CNC бағдарламалауды тексеру әдісі

CNC бағдарламалауды тексеру әдісі бағдарлама функциясын тексеру әдісі деп те аталады. Бұл арнайы сынақ бағдарламасының сегментін құрастыру арқылы сәтсіздіктің себебін растау әдісі. Қолмен бағдарламалау әдісін жүйе функцияларына (мысалы, сызықтық орналасу, айналмалы интерполяция, жіп кесу, консервіленген циклдар, пайдаланушы макрос бағдарламалары және т.б.) арналған функцияны тексеру бағдарламасын құрастыру үшін пайдалануға болады және осы функцияларды орындау үшін машинаның дәлдігі мен сенімділігін тексеру үшін сынақ бағдарламасын іске қосып, содан кейін ақаулық себебін анықтауға болады. Әдетте сынақ бағдарламасы машинаны жөндеуге арналған нұсқаулармен жазылады және ақаулықтың не екенін анықтау үшін ақаулық орын алған кезде бағдарлама іске қосылады.

Құралды тексеру әдісі

Аспаптарды тексеру әдісі ақауларды табу үшін айнымалы және тұрақты ток көздерінің әрбір тобының кернеуін, тұрақты ток фазалық және импульстік сигналдарды және т.б. өлшеу үшін кәдімгі электр аспаптарын пайдалануды білдіреді.

Сандық басқару жүйесінің өзін-өзі диагностикалау әдісі

Сандық басқару жүйесінің өзін-өзі диагностикалауы - жүйенің ішіндегі негізгі аппараттық құралдарды және жүйенің басқару бағдарламалық құралын өздігінен диагностикалау және тексеру үшін ішкі өзін-өзі диагностикалау бағдарламасын немесе жүйенің арнайы диагностикалық бағдарламалық құралын пайдаланатын диагностикалық әдіс. Ол негізінен қосулы өзін-өзі диагностикалауды, онлайн бақылауды және желіден тыс тестілеуді қамтиды. CNC машинасы жүйенің өзін-өзі диагностикалау функциясын пайдаланады, ол жүйе мен әрбір бөлік арасындағы интерфейс сигналының күйін оңай көрсете алады және ақаулықтың жалпы орнын таба алады. Бұл ақауларды диагностикалау процесінде ең жиі қолданылатын әдіс.