Zařízení na úpravu knihovny CNC frézovacích strojů
1. Určení typu zásobníku nástrojů
Existují různé typy zařízení pro automatickou výměnu nástrojů, včetně knihoven nástrojů kloboukového typu, knihoven nástrojů kotoučového typu, knihoven nástrojů řetězového typu atd. Tato část pokrývá odborné znalosti "Obráběcí stroje a CNC obráběcí stroje". Konzultací materiálů, analýzou podle potřeb, určením parametrů použití knihovny nástrojů a výběrem vhodné knihovny nástrojů. Současné vybavení pro CNC frézky zpracovává produkty s maximálně 20 řeznými nástroji. Analýzou charakteristik každého typu knihovny nástrojů a potřeb podniku je určeno, že zařízení pro automatickou výměnu nástrojů přijímá knihovnu nástrojů typu disku s kapacitou nástrojů 24 a indikátory parametrů knihovny nástrojů.
2. Konstrukce držáku
Držák je spojovací prvek, který spojuje obráběcí stroj se zásobníkem nástrojů. Konstrukce držáku využívá profesionální znalosti v oblasti strojírenství CAD/CAM a Základy strojírenství. Změřením rozměrů obráběcího stroje a zásobníku nástrojů a také hmotnosti zásobníku nástrojů je konzola konstrukčně navržena. Software CAD se používá pro simulaci modelování těles k optimalizaci struktury držáku a dokončení návrhu výkresu držáku.
Obrázek 1 Simulační schéma montážní polohy zásobníku nástrojů
Obráběcí část konzoly je dokončena námi, včetně frézování na plocho, frézování drážek a obrábění klíče. Tato část odborných znalostí byla získána v rámci „Trénink obrábění“ a „CNC obrábění“.
Obrázek 2 Konstrukce držáku
3. Instalace zásobníku nástrojů
Pomocí portálu zvedněte konzolu do vyhrazené montážní polohy na sloupu hlavní šachty; Vyčistěte instalační povrch sloupku a držáku, abyste zajistili přesnou instalaci odpovídajícího povrchu; Vložte polohovací klíč konzoly do drážky pro pero sloupku; Posuňte držák tak, aby byl přesně umístěn se sloupkem pomocí polohovacích klíčů; Upevněte držák na sloup pomocí upevňovacích šroubů; Nainstalujte šroubové součásti na sloup, abyste upravili polohu držáku.
Zvedněte zařízení pro automatickou výměnu nástrojů v blízkosti obráběcího stroje pomocí portálu a odstraňte podpůrné příslušenství zařízení pro automatickou výměnu nástrojů; Zvedněte zařízení pro automatickou výměnu nástrojů do polohy držáku, seřiďte zařízení pro automatickou výměnu nástrojů a upevněte jej na držák pomocí šroubů. Připojte signální vedení, napájecí vedení a vzduchový okruh.
4. Návrh systému
Návrh systému je vysoce komplexním úkolem, ve kterém se uplatňují odborné znalosti Elektrotechnické a elektronické techniky a Elektrického řízení obráběcích strojů a PLC.
(1) Návrh elektrického systému. Návrh silnoproudé části pro ovládání indexovacího motoru a motoru nožového ramene automatické výměny nástrojů. M2 a M6 v tomto pořadí představují indexovací motor a motor ramene nástroje zařízení pro automatickou výměnu nástrojů. KM02 a KM03 jsou stykače ovládání vpřed a vzad automatického zařízení pro výměnu nástrojů a motory vpřed a vzad jsou vzájemně blokovány. KM06 je stykač pro motor nožového ramene. Protože motor nožového ramene pracuje pouze v jednom směru, nožové rameno se otáčí ve směru a proti směru hodinových ručiček díky vnitřní mechanické přeměně struktury, takže pro výměnu nástroje existuje pouze jeden stykač. QF03 a QF06 jsou vzduchové jističe, které přeruší obvod při přetížení, aby byl zajištěn bezpečný provoz. ZM02 a ZM06 jsou absorpční obvody používané ke zlepšení průběhů napětí a proudu nesených motorem během otevírání a zavírání.
Obrázek 3 Elektrické schéma
(2) Návrh obvodu stykače. Tato sekce ovládá hlavně zapínání nebo vypínání výstupního signálu PMC. KA02, KA03 a KA06 řídí fyzické mezilehlé relé, které napájí cívky KM02, KM03 a KM06.
(3) Řízení zpětného řezání a zpětného řezání. Elektromagnetické ventily YV2 a YV3 jsou ovládány fyzickými relé KA04 a KA05.
5. Ladění obráběcích strojů
V této části úkolu byly využity odborné znalosti „Údržba CNC obráběcích strojů“ a „Principy a aplikace CNC“. Před laděním nastavte systémové parametry a nastavte K3.{1}}K5.5=1 v K parametrech, abyste dosáhli jednokrokové výměny nástroje (M80-M86).
(1) Nastavení polohy zařízení pro automatickou výměnu nástrojů. Určení relativní polohy mezi zařízením pro automatickou výměnu nástrojů a vřetenem je rozhodující pro určení, zda lze výměnu nástroje úspěšně dokončit. Proveďte M80 (svislý držák nástroje), M81 (uchycení ramene nástroje), M82 (uvolněná poloha nástroje), M83 (výměna nástroje), M84 (pevná poloha nástroje), M85 (počátek ramene nástroje) a M86 (objímka nástroje horizontálně) postupně přikazuje umístit rameno pro výměnu nástroje do polohy pro výměnu nástroje (M83). Naneste červený olověný olej rovnoměrně na kuželový povrch jedné rukojeti nástroje a umístěte jej na rameno nástroje, abyste upravili polohu zařízení pro automatickou výměnu nástroje. Nastavením šroubů pro jemné seřízení X a Y na držáku upravte polohu zařízení pro automatickou výměnu nástrojů. Současně v režimu ručního kolečka pohybujte vřetenem nahoru a dolů na ose Z tak, aby se otvor kužele vřetena lehce dotýkal kuželové plochy rukojeti nástroje. Sledujte červený vodič na otvoru kužele vřetena. Distribuce oleje, dokud se červený olovnatý olej rovnoměrně nerozloží na povrchu otvoru kužele vřetena. Utáhněte šrouby držáku tak, aby byla upravena poloha zařízení pro automatickou výměnu nástrojů.
Obrázek 4 schéma návrhu stykače
Obrázek 5 Schéma zapojení pneumatického solenoidového ventilu
(2) Nastavte druhý referenční bod pro obráběcí stroj (bod výměny nástroje). Před laděním by se měl obráběcí stroj vrátit do mechanického původu a provést návrat na nulu. Obecně je mechanický počátek vyšší než bod výměny nástroje. Nastavte systémové parametry na K3.{2}} a K5.{4}} v K parametrech. Zadejte systémový parametr Z 50 # 1326, nastavte APC # 1851 na 1, restartujte, nastavte APZ # 1851 na 1, restartujte a parametry před úpravou jsou nyní nastaveny. Pohybujte osou Z v režimu ručního kolečka tak, aby došlo k mírnému kontaktu mezi otvorem kužele vřetena a držákem nástroje. Posuňte osu Z nahoru o 0,3 mm a použijte tuto pozici jako druhý referenční bod pro osu Z, což je bod výměny nástroje. Zadejte rozdíl hodnoty Z mezi bodem výměny nástroje a počátkem obráběcího stroje do parametru # 1241 a nastaví se druhý referenční bod obráběcího stroje, kterým je bod výměny nástroje.
(3) Nastavení polohy vřetena. Aby bylo možné dokončit akční proces ATC, musí CNC obráběcí stroje nastavit mechanismus kvazi zastavení vřetena. Vzhledem k tomu, že nástroj je instalován na vřetenu, nemůže být řezný moment přenášen pouze třecí silou kuželového otvoru během řezání. Proto je na předním konci vřetena umístěn vyčnívající klíč. Když je nástroj nainstalovaný na vřetenu, musí být drážka na držáku nástroje zarovnána s vyčnívajícím klíčem, aby se nástroj hladce vyměnil. Proto musí být vřeteno přesně zastaveno v pevném úhlu. Z toho je vidět, že přesné zastavení vřetena je důležitým článkem při dosahování procesu ATC. Nastavení přesného dorazu vřetena je dosaženo pomocí parametru # 4031, aby bylo zajištěno vyrovnání mezi konvexním perem vřetena a drážkou držáku nástroje.
(4) Ověření operace výměny nástroje. Postupně provádějte příkaz M80-M86, dokončete výměnu nástroje v jediném kroku a zkontrolujte, zda je výměna nástroje správná a hladká.
(5) Obnovte zařízení pro automatickou výměnu nástrojů. Pomocí PMC nastavte číslo držáku nástroje tak, aby bylo konzistentní s číslem nástroje, to znamená, že vřeteno je nulovým nástrojem a poloha prvního nástroje odpovídá prvnímu nástroji a poloha druhého nástroje odpovídá druhému nástroji.
(6) Reset parametrů. Po ladění patří mezi parametry, které je třeba resetovat, # 1320, # 1326, K3.3 a K5.5.
6. Závěr
V tomto projektu byly přezkoumáním materiálů a analýzou potřeb podniku stanoveny parametry knihovny nástrojů a vybrána vhodná knihovna nástrojů; Změřením rozměrů obráběcího stroje a zásobníku nástrojů a také hmotnosti zásobníku nástrojů se provede konstrukční návrh konzoly. Software CAD se používá pro simulaci modelování těles k optimalizaci struktury držáku a dokončení výkresového návrhu držáku; Podílel se na některých konstrukčních úkolech systému zásobníku nástrojů; Splnil úkol upravit polohu zásobníku nástrojů; Lze nastavit parametry obráběcího stroje podle požadavků.
V realizačním procesu tohoto projektu byly využity odborné znalosti jako "Obráběcí a CNC obráběcí stroj", "Mechanický CAD/CAM", "Základy mechaniky", "Školení obrábění", "Školení CNC zpracování", "Elektrická a elektronická technologie" , "Elektrické řízení a PLC obráběcích strojů", "Údržba CNC obráběcích strojů", "Principy a aplikace CNC". Během učení získali hlubší porozumění znalostním bodům a sehráli dobrou roli při úpravě knihovny nástrojů. Dokončení projektu renovace zařízení pro automatickou výměnu nástrojů CNC frézek také podpořilo technologický rozvoj mezi podniky, podpořilo tempo vědeckého výzkumu a poskytlo podmínky pro lepší učení a pochopení odborných znalostí v profesi CNC. Zlepšení efektivity výroby a úspora lidských zdrojů; Renovovaný obráběcí stroj může provádět obráběcí úkoly složitých procesů, četných procesů a hromadné výroby dílů. Testováním bylo zjištěno, že průměrná doba pro ruční výměnu nástroje zkušeným operátorem je 19 sekund, zatímco průměrná doba pro automatickou výměnu nástroje je 6 sekund. Výroba produktů s více procesy a řeznými nástroji může výrazně zlepšit efektivitu výroby a snížit výrobní náklady.
