Veistu úr hvaða íhlutum diskaverkfærageymsla CNC vinnslustöðvarinnar samanstendur?

Tímarit um diskaverkfæri fyrir CNC vinnslustöðvar: Uppbygging, notkun og aðferðir til að skipta um verkfæri

I. Inngangur
Á sviði CNC-vinnslumiðstöðva er verkfærablaðið mikilvægur þáttur sem hefur bein áhrif á skilvirkni vinnslunnar og sjálfvirknistig. Meðal þeirra er diskablaðið mikið notað vegna einstakra kosta þess. Að skilja íhluti, notkunarsvið og aðferðir við verkfæraskipti í diskablaðinu er mjög mikilvægt til að skilja ítarlega vinnubrögð CNC-vinnslumiðstöðva og bæta gæði vinnslunnar.

 

II. Yfirlit yfir gerðir verkfæratímarita í CNC vinnslustöðvum
Verkfæratímarit í CNC vinnslumiðstöðvum má flokka í ýmsar gerðir eftir lögun þeirra. Disklaga verkfæratímarit eru ein algengasta og mest notaða gerðin. Disklaga verkfæratímarit eru einnig þekkt sem verkfæratímarit með verkfæraarm eða verkfæratímarit fyrir meðhöndlunartæki. Auk disklaga verkfæratímaritanna eru aðrar gerðir verkfæratímaritanna mismunandi að lögun og virkni. Til dæmis er regnhlífarverkfæratímarit einnig algeng gerð, en það er munur á verkfæraskiptahraða og öðrum þáttum samanborið við disklaga verkfæratímaritin.

 

III. Íhlutir diskverkfærageymslunnar

 

(A) Íhlutir verkfæradisks
Íhlutir verkfæradisksins eru einn af kjarnahlutum disklaga verkfærageymslunnar og eru notaðir til að geyma skurðarverkfæri. Á verkfæradiskinum eru sérstök verkfæraraufar. Hönnun þessara raufa getur tryggt að skurðarverkfærin séu stöðugt staðsett í verkfæradiskinum og að stærð og nákvæmni raufanna passi við forskriftir skurðarverkfæranna sem notuð eru. Hvað varðar hönnun þarf verkfæradiskurinn að hafa nægjanlegan styrk og stífleika til að þola þyngd skurðarverkfæranna og miðflóttaafl sem myndast við hraða snúnings. Á sama tíma er yfirborðsmeðhöndlun verkfæradisksins einnig mikilvæg. Venjulega eru slitþolnar og ryðvarnandi aðferðir notaðar til að lengja líftíma verkfæradisksins.

 

(B) Legur
Legur gegna lykilhlutverki í disklaga verkfærageymslunni. Þær geta haldið íhlutum eins og verkfæradiskinum og ásnum stöðugum við snúning. Nákvæmar legur geta dregið úr núningi og titringi við snúning, sem bætir vinnunákvæmni og stöðugleika verkfærageymslunnar. Samkvæmt kröfum um álag og snúningshraða verkfærageymslunnar verða mismunandi gerðir og forskriftir af legum, svo sem rúllulegum og kúlulegum, valdar. Þessar legur þurfa að hafa góða burðargetu, snúningsnákvæmni og endingu.

 

(C) Legurhylsjur
Legurhylsurnar eru notaðar til að setja upp legur og veita þeim stöðugt uppsetningarumhverfi. Þær geta verndað legurnar gegn utanaðkomandi óhreinindum og tryggt rétta stöðu og sammiðju leganna eftir uppsetningu. Efni legurnar er venjulega valið úr málmefnum með ákveðnum styrk og slitþoli og nákvæmni vinnslu legunnar hefur mikilvæg áhrif á eðlilega virkni leganna og afköst alls verkfærablaðsins.

 

(D) Skaft
Ásinn er lykilþáttur sem tengir saman verkfæradiskinn og aflgjafa eins og mótorinn. Hann flytur tog mótorsins til að gera verkfæradiskinum kleift að snúast. Hönnun ásins þarf að taka mið af styrk og stífleika hans til að tryggja að engin aflögun eigi sér stað við aflgjafarferlið. Á sama tíma þurfa tengihlutirnir milli ásins og annarra íhluta að vera nákvæmir, svo sem tengingin við legurnar, til að draga úr titringi og orkutapi við snúning. Í sumum hágæða verkfærageymslum af diskgerðum getur ásinn notað sérstök efni og vinnsluferli til að uppfylla kröfur um afköst.

 

(E) Kassalok
Hlíf kassans gegnir aðallega hlutverki í að vernda innri hluta verkfærageymslunnar. Hún getur komið í veg fyrir að ryk, flísar og önnur óhreinindi komist inn í verkfærageymsluna og hafi áhrif á eðlilega virkni hennar. Hönnun kassaloksins þarf venjulega að taka mið af þéttingu og auðveldri sundurtöku til að auðvelda viðhald og skoðun á innri hlutum verkfærageymslunnar. Að auki þarf uppbygging kassaloksins einnig að taka mið af samræmingu við útlit og uppsetningarrými alls verkfærageymslunnar.

 

(F) Dragpinnar
Togpinnar gegna mikilvægu hlutverki í verkfæraskiptingu verkfærageymslunnar. Þeir eru notaðir til að draga út eða setja skurðarverkfæri úr eða í raufar verkfæradisksins á ákveðnum tímum. Hreyfingu togpinnanna þarf að vera nákvæmlega stjórnað og nákvæmni hönnunar og framleiðslu hefur bein áhrif á nákvæmni og áreiðanleika verkfæraskipta. Togpinnar vinna venjulega í samvinnu við aðra gírkassahluti til að framkvæma innsetningu og útdrátt skurðarverkfæra í gegnum vélræna mannvirki.

 

(G) Læsiskífa
Læsiskífan er notuð til að læsa verkfæradiskinum þegar verkfærageymslan virkar ekki eða er í ákveðnu ástandi til að koma í veg fyrir að verkfæradiskurinn snúist óvart. Það getur tryggt stöðuga stöðu skurðarverkfæranna í verkfærageymslinu og komið í veg fyrir frávik í verkfærastöðu vegna titrings verkfæradisksins við vinnsluferlið. Virkni læsiskífunnar er venjulega framkvæmd með samvinnu milli vélræns læsingarkerfis og verkfæradisksins eða skaftsins.

 

(H) Mótor
Mótorinn er aflgjafi disklaga verkfærablaðsins. Hann veitir togkraft fyrir snúning verkfæradisksins, sem gerir verkfærablaðinu kleift að framkvæma verkfæraval og verkfæraskipti. Samkvæmt hönnunarkröfum verkfærablaðsins verður viðeigandi afl- og snúningshraðamótor valinn. Í sumum afkastamiklum vinnslustöðvum getur mótorinn verið búinn háþróaðri hraðastillingu og stjórnkerfum til að ná nákvæmari snúningshraðastýringu verkfæradisksins og uppfylla kröfur mismunandi vinnsluferla um verkfæraskiptihraða.

 

(I) Genfarhjól
Genfhjólsvélin hefur mikilvæga notkun í flokkun og staðsetningu disklaga verkfærablaðs. Hún getur látið verkfæradiskinn snúast nákvæmlega samkvæmt fyrirfram ákveðnu horni og þannig staðsetja verkfærið nákvæmlega í þá stöðu sem krafist er. Hönnun og framleiðslunákvæmni Genfhjólsins hefur mikilvæg áhrif á nákvæmni staðsetningar verkfærisins í verkfærablaðinu. Með samvinnu við aflgjafa eins og mótor er hægt að ná fram skilvirkri og nákvæmri verkfæravalsaðgerð.

 

(J) Kassaskipting
Kassahúsið er grunnbyggingin sem rúmar og styður aðra íhluti verkfærageymslunnar. Það veitir uppsetningarstöðu og vernd fyrir íhluti eins og legur, ás og verkfæradiska. Hönnun kassahússins þarf að taka mið af heildarstyrk og stífleika til að standast ýmsa krafta við notkun verkfærageymslunnar. Á sama tíma ætti innra rými kassahússins að vera sanngjarnt til að auðvelda uppsetningu og viðhald hvers íhlutar, og taka ætti tillit til mála eins og varmaleiðni til að forðast að hafa áhrif á afköst verkfærageymslunnar vegna óhóflegrar hitastigshækkunar við langtímanotkun.

 

(K) Skynjararofar
Skynjarar eru notaðir í diskaverkfærageymslunni til að greina upplýsingar eins og staðsetningu skurðarverkfæra og snúningshorn verkfæradisksins. Með þessum skynjararofa getur stjórnkerfi vinnslustöðvarinnar skilið stöðu verkfærageymslunnar í rauntíma og stjórnað verkfæraskiptaferlinu nákvæmlega. Til dæmis getur skynjarinn fyrir verkfæri á staðnum tryggt nákvæma staðsetningu skurðarverkfærisins þegar það er sett í raufina á verkfæradiskinum eða spindlinum, og snúningshornsskynjarinn fyrir verkfæradiskinn hjálpar til við að stjórna nákvæmlega vísitölu og staðsetningu verkfæradisksins til að tryggja greiða framgang verkfæraskiptaaðgerðarinnar.

 

IV. Notkun diskaverkfærablaðsins í vinnslustöðvum

 

(A) Að átta sig á sjálfvirkri verkfæraskiptingu
Eftir að disklaga verkfærablaðið hefur verið stillt í vinnslumiðstöðinni getur það framkvæmt sjálfvirka verkfæraskiptingu, sem er eitt mikilvægasta forrit þess. Þegar skipta þarf um skurðarverkfæri meðan á vinnslu stendur, knýr stjórnkerfið íhluti eins og mótor og stjórntæki verkfærablaðsins samkvæmt leiðbeiningum forritsins til að ljúka verkfæraskiptunum sjálfkrafa án mannlegrar íhlutunar. Þessi sjálfvirka verkfæraskiptavirkni bætir verulega samfellu og skilvirkni vinnslunnar og dregur úr niðurtíma meðan á vinnsluferlinu stendur.

 

(B) Að bæta skilvirkni og nákvæmni vinnslu
Þar sem disklaga verkfærageymslan getur framkvæmt sjálfvirka verkfæraskiptingu getur vinnustykkið lokið mörgum ferlum eins og fræsingu, borun, rúmun og tappun með einni klemmu. Ein klemma kemur í veg fyrir staðsetningarvillur sem geta komið upp við margar klemmuferla og bætir þannig nákvæmni vinnslunnar til muna. Á sama tíma gerir hraði verkfæraskipta vinnsluferlið þéttara, dregur úr aukatíma og bætir heildar vinnsluhagkvæmni. Við vinnslu flókinna hluta er þessi kostur augljósari og getur á áhrifaríkan hátt stytt vinnsluferlið og bætt framleiðsluhagkvæmni.

 

(C) Að uppfylla þarfir margra vinnsluferla
Disklaga verkfærageymslan getur rúmað ýmsar gerðir og forskriftir skurðarverkfæra, sem geta uppfyllt kröfur mismunandi vinnsluferla. Hvort sem um er að ræða stóra fræsara sem þarf til grófvinnslu eða litla bor, rúmara o.s.frv. sem þarf til frágangsvinnslu, þá er hægt að geyma þau öll í verkfærageymslinu. Þetta gerir það að verkum að vinnslumiðstöðin þarf ekki að skipta oft um verkfærageymslin eða skipta handvirkt um skurðarverkfæri þegar hún stendur frammi fyrir mismunandi vinnsluverkefnum, sem eykur enn frekar sveigjanleika og aðlögunarhæfni vinnslunnar.

 

V. Aðferð til að skipta um verkfæri með diskaverkfærablaði
Verkfæraskipti í disklaga verkfærageymslunni eru flókin og nákvæm aðferð sem stjórntækið framkvæmir. Þegar stjórnkerfi vinnslustöðvarinnar gefur út skipun um verkfæraskipti byrjar stjórntækið að hreyfast. Það grípur fyrst samtímis skurðarverkfærið sem notað er á spindlinum og valda skurðarverkfærið í verkfærageymslunni og snýst síðan um 180°. Þessi snúningshreyfing krefst mikillar nákvæmni til að tryggja stöðugleika og staðsetningarnákvæmni skurðarverkfæranna meðan á snúningi stendur.
Eftir að snúningnum er lokið setur stjórnandinn skurðarverkfærið sem tekið er úr spindlinum nákvæmlega í samsvarandi stöðu í verkfærageymslunni og setur um leið skurðarverkfærið sem tekið er úr verkfærageymslunni upp á spindilinn. Í þessu ferli vinna íhlutir eins og togpinnar og skynjarar saman til að tryggja nákvæma innsetningu og útdrátt skurðarverkfæranna. Að lokum fer stjórnandinn aftur í upphafsstöðu og öllu verkfæraskiptaferlinu er lokið. Kosturinn við þessa verkfæraskiptaaðferð liggur í hraðri verkfæraskiptahraða og mikilli nákvæmni, sem getur uppfyllt kröfur nútíma vinnslumiðstöðva um skilvirka og nákvæma vinnslu.

 

VI. Þróunarstefnur og tækninýjungar í tímaritinu um diskaverkfæri

 

(A) Að bæta hraða og nákvæmni við verkfæraskipti
Með sífelldri þróun vinnslutækni eru gerðar meiri kröfur um hraða og nákvæmni verkfæraskipta í diskaverkfærageymslum. Í framtíðinni gætu diskaverkfærageymslur innleitt fullkomnari mótoraksturstækni, nákvæmari gírkassa og næmari skynjararofa til að stytta enn frekar tímann sem þarf að skipta um verkfæri og bæta nákvæmni staðsetningar verkfæra, sem bætir heildarvinnsluhagkvæmni og gæði vinnslumiðstöðvarinnar.

 

(B) Aukin verkfærageta
Í sumum flóknum vinnsluverkefnum þarf fleiri gerðir og magn af skurðarverkfærum. Þess vegna hefur disklaga verkfærageymslur tilhneigingu til að þróast í átt að aukinni verkfæragetu. Þetta getur falið í sér nýstárlega hönnun á diskabyggingu verkfærageymslunnar, þéttari íhlutauppsetningu og bestu nýtingu á heildarrými verkfærageymslunnar til að rúma fleiri skurðarverkfæri án þess að auka rúmmál verkfærageymslunnar of mikið.

 

(C) Efling greindar og sjálfvirkniprófs
Framtíðar disklaga verkfærageymslur verða nánar samtengdar stjórnkerfi vinnslustöðvarinnar til að ná fram meiri greindargráðu og sjálfvirkni. Til dæmis getur verkfærageymslun fylgst með sliti skurðarverkfæra í rauntíma með skynjurum og sent upplýsingarnar aftur til stjórnkerfisins. Stjórnkerfið mun sjálfkrafa stilla vinnslubreytur eða hvetja til að skipta um skurðarverkfæri í samræmi við slitstig skurðarverkfæranna. Á sama tíma verður bilanagreining og snemmbúin viðvörunarvirkni verkfærageymslunnar fullkomnari, sem getur uppgötvað hugsanleg vandamál tímanlega og dregið úr niðurtíma af völdum bilana í verkfærageymslum.

 

(D) Djúp samþætting við vinnsluferla
Þróun disklaga verkfærablaða mun leggja meiri áherslu á djúpa samþættingu við vinnsluferli. Til dæmis, fyrir mismunandi efnisvinnslu (eins og málm, samsett efni o.s.frv.) og mismunandi vinnsluform (eins og bogadregnar fleti, göt o.s.frv.), verður verkfæraval og verkfæraskiptaaðferðir verkfærablaðsins snjallari. Með samvinnu við hugbúnað fyrir vinnsluferlisskipulagningu getur verkfærablaðið sjálfkrafa valið hentugustu skurðarverkfærin og verkfæraskiptaröðina til að bæta gæði og skilvirkni vinnslu.

 

VII. Niðurstaða
Sem mikilvægur þáttur í CNC vinnslustöðvum hefur diskaverkfærageymslan flókna og nákvæma uppbyggingu sem ákvarðar framúrskarandi afköst þess í vinnsluferlinu. Frá verkfæradiskífunum til ýmissa stjórn- og gírkassaþátta gegnir hver þáttur ómissandi hlutverki. Víðtæk notkun diskaverkfærageymslna bætir ekki aðeins sjálfvirkni og vinnsluhagkvæmni vinnslustöðvarinnar, heldur tryggir einnig nákvæmni vinnslunnar með nákvæmri verkfæraskiptingu. Með sífelldri þróun framleiðsluiðnaðarins hefur diskaverkfærageymslan enn mikla möguleika í tækninýjungum og afköstum og mun halda áfram að þróast í átt að því að vera hraðari, nákvæmari og snjallari, sem færi meiri þægindi og verðmæti í CNC vinnsluiðnaðinn.