CNC Emal Mərkəzlərində Alətlərin Avtomatik Dəyişdirilməsinin Prinsip və Addımları
Xülasə: Bu məqalədə CNC emal mərkəzlərində avtomatik alət dəyişdirmə cihazının əhəmiyyəti, alətin avtomatik dəyişdirilməsi prinsipi və alətin yüklənməsi, alət seçimi və alətin dəyişdirilməsi kimi aspektlər daxil olmaqla xüsusi addımlar ətraflı şəkildə işlənir. Bu, avtomatik alət dəyişdirmə texnologiyasını dərindən təhlil etmək, CNC emal mərkəzlərinin emal səmərəliliyini və dəqiqliyini artırmaq üçün nəzəri dəstək və praktiki təlimat vermək, operatorlara bu əsas texnologiyanı daha yaxşı başa düşmək və mənimsəməkdə kömək etmək, sonra isə istehsalın səmərəliliyini və məhsul keyfiyyətini artırmaq məqsədi daşıyır.
I. Giriş
Müasir istehsalda əsas avadanlıq kimi CNC emal mərkəzləri avtomatik alət dəyişdirmə cihazları, kəsici alət sistemləri və avtomatik palet dəyişdirici cihazları ilə mühüm rol oynayır. Bu cihazların tətbiqi emal mərkəzlərinə bir quraşdırmadan sonra iş parçasının çoxsaylı müxtəlif hissələrinin emalını başa çatdırmağa imkan verir, nasazlıq olmadan dayanma müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, məhsulun istehsal dövrünü effektiv şəkildə qısaldır və həmçinin məhsulların emal dəqiqliyini artırmaq üçün əhəmiyyətli əhəmiyyət kəsb edir. Onların arasında əsas hissə kimi, avtomatik alət dəyişdirmə cihazının performansı emal səmərəliliyinin səviyyəsi ilə birbaşa bağlıdır. Ona görə də onun prinsipi və addımları üzərində dərindən araşdırmanın mühüm praktiki əhəmiyyəti var.
II. CNC Emal Mərkəzlərində Alətlərin Avtomatik Dəyişdirilməsi Prinsipləri
(I) Alətin Dəyişdirilməsinin Əsas Prosesi
CNC emal mərkəzlərində disk tipli alət jurnalları və zəncir tipli alət jurnalları kimi müxtəlif növ alət jurnalları olmasına baxmayaraq, alətin dəyişdirilməsinin əsas prosesi ardıcıldır. Avtomatik alət dəyişdirmə cihazı alət dəyişdirmə təlimatı aldıqda, bütün sistem tez bir zamanda alət dəyişdirmə proqramını işə salır. Birincisi, mil dərhal fırlanmağı dayandıracaq və yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə sistemi vasitəsilə əvvəlcədən təyin edilmiş alət dəyişmə mövqeyində dəqiq dayanacaq. Daha sonra, aləti mil üzərində dəyişdirilə bilən vəziyyətdə etmək üçün alətin sıxılma mexanizmi işə salınır. Eyni zamanda, idarəetmə sisteminin göstərişlərinə uyğun olaraq, alət jurnalı yeni aləti tez və dəqiq şəkildə alət dəyişdirmə mövqeyinə köçürmək üçün müvafiq ötürücü qurğuları hərəkətə gətirir və həmçinin alətin sıxılma əməliyyatını yerinə yetirir. Sonra, iki qollu manipulyator tez bir zamanda həm yeni, həm də köhnə alətləri dəqiq tutmaq üçün hərəkət edir. Alət dəyişdirmə masası düzgün mövqeyə döndükdən sonra manipulyator yeni aləti mil üzərində quraşdırır və köhnə aləti alət jurnalının boş vəziyyətinə qoyur. Nəhayət, mil yeni aləti möhkəm tutmaq üçün sıxma hərəkətini yerinə yetirir və idarəetmə sisteminin göstərişləri ilə ilkin emal vəziyyətinə qayıdır və beləliklə, alətin dəyişdirilməsi prosesini tamamlayır.
(II) Alətin Hərəkətinin Təhlili
Emal mərkəzində alətin dəyişdirilməsi prosesi zamanı alətin hərəkəti əsasən dörd əsas hissədən ibarətdir:
- Alət Millə Dayanır və Alət Dəyişmə Vəzifəsinə keçir: Bu proses milin tez və dəqiq fırlanmasını dayandırmasını və dəzgahın koordinat oxlarının hərəkət sistemi vasitəsilə xüsusi alət dəyişmə mövqeyinə keçməsini tələb edir. Adətən, bu hərəkət, milin yerləşdirmə dəqiqliyinin emal tələblərinə cavab verməsini təmin etmək üçün mühərrik tərəfindən idarə olunan vida-qoz cütü kimi ötürmə mexanizmi ilə əldə edilir.
- Alət jurnalında alətin hərəkəti: Alət jurnalında alətin hərəkət rejimi alət jurnalının növündən asılıdır. Məsələn, zəncir tipli alət jurnalında alət zəncirin fırlanması ilə birlikdə göstərilən mövqeyə keçir. Bu proses alət jurnalının idarəedici motorundan alətin alət dəyişmə mövqeyinə dəqiq çatmasını təmin etmək üçün zəncirin fırlanma bucağını və sürətini dəqiq idarə etməyi tələb edir. Disk tipli alət jurnalında alətin yerləşdirilməsi alət jurnalının fırlanan mexanizmi vasitəsilə həyata keçirilir.
- Alət Dəyişdirmə Manipulyatoru ilə Alətin Hərəkətini köçürmək: Alət dəyişdirmə manipulyatorunun hərəkəti nisbətən mürəkkəbdir, çünki həm fırlanma, həm də xətti hərəkətlərə nail olmaq lazımdır. Aləti tutma və aləti buraxma mərhələlərində manipulyator dəqiq xətti hərəkət vasitəsilə alətə yaxınlaşmalı və onu tərk etməlidir. Bir qayda olaraq, buna hidravlik silindr və ya hava silindrinin idarə etdiyi dayaq və pinyon mexanizmi ilə nail olunur, daha sonra xətti hərəkətə nail olmaq üçün mexaniki qolu idarə edir. Alətin çıxarılması və alətin daxil edilməsi mərhələlərində, xətti hərəkətə əlavə olaraq, manipulyator alətin rəvan şəkildə mildən və ya alət jurnalından çıxarılmasını və daxil edilməsini təmin etmək üçün müəyyən bir fırlanma bucağı da yerinə yetirməlidir. Bu fırlanma hərəkəti mexaniki qol və dişli şaft arasında kinematik cütlərin çevrilməsini nəzərdə tutan əməkdaşlıq vasitəsilə əldə edilir.
- Alətin 主轴 ilə Qenerasiya Vəzifəsinə Qayıdılması: Alətin dəyişdirilməsi başa çatdıqdan sonra, sonrakı emal əməliyyatlarını davam etdirmək üçün iş mili tez bir zamanda yeni alətlə orijinal emal vəziyyətinə qayıtmalıdır. Bu proses, alətin dəyişdirmə mövqeyinə, lakin əks istiqamətdə hərəkət edən alətin hərəkətinə bənzəyir. O, həmçinin emal prosesi zamanı dayanma müddətini azaltmaq və emal səmərəliliyini artırmaq üçün yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə və sürətli reaksiya tələb edir.
III. CNC Emal Mərkəzlərində Avtomatik Alət Dəyişdirmə Addımları
(I) Alətin yüklənməsi
- Təsadüfi Alət Sahibinin Yükləmə Metodu
Bu alət yükləmə üsulu nisbətən yüksək çevikliyə malikdir. Operatorlar alətləri alət jurnalında istənilən alət tutacağına yerləşdirə bilərlər. Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, alətin quraşdırılması başa çatdıqdan sonra alətin yerləşdiyi alət sahibinin nömrəsi dəqiq qeyd edilməlidir ki, idarəetmə sistemi sonrakı emal prosesində proqramın göstərişlərinə uyğun olaraq aləti dəqiq tapıb çağıra bilsin. Məsələn, bəzi mürəkkəb qəlib emalında müxtəlif emal prosedurlarına uyğun olaraq alətlərin tez-tez dəyişdirilməsi tələb oluna bilər. Bu halda, təsadüfi alət sahibinin yükləmə üsulu faktiki vəziyyətə uyğun olaraq alətlərin saxlama yerlərini rahat şəkildə təşkil edə və alət yükləmə səmərəliliyini artıra bilər. - Sabit Alət Sahibinin Yükləmə Metodu
Təsadüfi alət tutucusunun yükləmə üsulundan fərqli olaraq, sabit alət tutacağına yükləmə üsulu alətlərin əvvəlcədən təyin edilmiş xüsusi alət tutucularına yerləşdirilməsini tələb edir. Bu metodun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, alətlərin saxlanma yerləri sabitdir, bu, operatorların yadda saxlaması və idarə etməsi üçün əlverişlidir, həmçinin idarəetmə sistemi tərəfindən alətlərin tez yerləşdirilməsi və çağırılması üçün əlverişlidir. Bəzi toplu istehsal emal tapşırıqlarında, emal prosesi nisbətən sabitdirsə, sabit alət sahibinin yükləmə metodunun qəbul edilməsi emalın sabitliyini və etibarlılığını yaxşılaşdıra və səhv alət saxlama mövqelərinin səbəb olduğu emal qəzalarını azalda bilər.
(II) Alət seçimi
Alət seçimi avtomatik alət dəyişdirmə prosesində əsas əlaqədir və onun məqsədi müxtəlif emal prosedurlarının ehtiyaclarını ödəmək üçün alət jurnalından göstərilən aləti tez və dəqiq seçməkdir. Hal-hazırda, əsasən aşağıdakı iki ümumi alət seçmə üsulu mövcuddur:
- Ardıcıl alət seçimi
Alətlərin ardıcıl seçilməsi üsulu operatorlardan alətləri yükləyərkən texnoloji prosesin ardıcıllığına ciddi uyğun olaraq alətləri alət tutucularında yerləşdirməyi tələb edir. Emal prosesi zamanı idarəetmə sistemi alətlərin yerləşdirmə ardıcıllığına uyğun olaraq alətləri bir-bir götürəcək və istifadə etdikdən sonra yenidən orijinal alət tutacaqlarına qoyur. Bu alət seçimi metodunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onun işləməsi sadədir və aşağı qiymətə malikdir və nisbətən sadə emal prosesləri və sabit alətdən istifadə ardıcıllığı ilə bəzi emal tapşırıqları üçün uyğundur. Məsələn, bəzi sadə mil hissələrinin emalında sabit ardıcıllıqla yalnız bir neçə alətə ehtiyac ola bilər. Bu halda, alətlərin ardıcıl seçilməsi üsulu emal tələblərinə cavab verə bilər və avadanlıqların dəyərini və mürəkkəbliyini azalda bilər. - Təsadüfi alət seçimi
- Alət Sahibi Kodlaşdırma Alət Seçimi
Bu alət seçmə üsulu alət jurnalında hər bir alət saxlayıcısının kodlaşdırılmasını və sonra alət saxlayıcı kodlarına uyğun olan alətlərin bir-bir göstərilən alət tutacaqlarına yerləşdirilməsini nəzərdə tutur. Proqramlaşdırma zamanı operatorlar alətin yerləşdiyi alət sahibinin kodunu müəyyən etmək üçün T ünvanından istifadə edirlər. İdarəetmə sistemi alət jurnalını bu kodlaşdırma məlumatına uyğun olaraq müvafiq aləti alət dəyişdirmə mövqeyinə köçürmək üçün idarə edir. Alət sahibinin kodlaşdırma alətinin seçilməsi metodunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, alət seçimi daha çevikdir və nisbətən mürəkkəb emal prosesləri və sabitləşdirilməmiş alət istifadə ardıcıllığı ilə bəzi emal tapşırıqlarına uyğunlaşa bilir. Məsələn, bəzi mürəkkəb aviasiya hissələrinin emalında müxtəlif emal hissələrinə və proses tələblərinə uyğun olaraq alətlərin tez-tez dəyişdirilməsi tələb oluna bilər və alətdən istifadə ardıcıllığı sabitləşdirilməmişdir. Bu halda, alət sahibinin kodlaşdırma alətinin seçilməsi üsulu alətlərin tez seçilməsini və dəyişdirilməsini rahat şəkildə həyata keçirə və emal səmərəliliyini artıra bilər. - Kompüter Yaddaş Alətinin Seçimi
Kompüter yaddaş alətinin seçilməsi daha təkmil və ağıllı alət seçimi üsuludur. Bu üsula əsasən, alət nömrələri və onların saxlanma mövqeləri və ya alət sahibinin nömrələri müvafiq olaraq kompüterin yaddaşında və ya proqramlaşdırıla bilən məntiq nəzarətçisinin yaddaşında yadda saxlanılır. Emal prosesi zamanı alətlərin dəyişdirilməsi zərurəti yarandıqda, idarəetmə sistemi proqram təlimatlarına uyğun olaraq alətlərin mövqe məlumatlarını bilavasitə yaddaşdan alacaq və alətləri tez və dəqiq şəkildə alət dəyişmə mövqeyinə keçirmək üçün alət jurnalını idarə edəcək. Üstəlik, alətin saxlanma ünvanının dəyişməsi kompüter tərəfindən real vaxtda yadda qala bildiyi üçün alətlər alət jurnalında təsadüfi olaraq çıxarıla və geri göndərilə bilər ki, bu da alətlərin idarəetmə səmərəliliyini və istifadə çevikliyini xeyli artırır. Bu alət seçimi üsulu müasir yüksək dəqiqlikli və yüksək səmərəli CNC emal mərkəzlərində geniş istifadə olunur, xüsusilə mürəkkəb emal prosesləri və avtomobil mühərrik blokları və silindr başlıqları kimi hissələrin emalı kimi çoxsaylı alət növləri ilə tapşırıqların işlənməsi üçün uyğundur.
(III) Alətin dəyişdirilməsi
Alətin mil üzərindəki alət tutacaqlarının növlərinə və alət jurnalında dəyişdiriləcək alətə görə alətin dəyişdirilməsi prosesini aşağıdakı vəziyyətlərə bölmək olar:
- Həm mildəki alət, həm də alət jurnalında dəyişdiriləcək alət təsadüfi alət tutacaqlarındadır
Bu halda alətin dəyişdirilməsi prosesi belədir: Əvvəla, alət jurnalı dəyişdiriləcək aləti tez bir zamanda alət dəyişdirmə vəziyyətinə keçirmək üçün idarəetmə sisteminin göstərişlərinə uyğun olaraq alət seçimi əməliyyatını yerinə yetirir. Sonra, iki qollu manipulyator alət jurnalındakı yeni aləti və mildəki köhnə aləti dəqiq tutmaq üçün uzanır. Sonra, alət mübadiləsi masası fırlanır ki, yeni aləti və köhnə aləti müvafiq olaraq milin və alət jurnalının müvafiq mövqelərinə fırladın. Nəhayət, manipulyator yeni aləti milə daxil edir və onu sıxır və eyni zamanda alətin dəyişdirilməsi əməliyyatını başa çatdırmaq üçün köhnə aləti alət jurnalının boş yerinə qoyur. Bu alət dəyişdirmə üsulu nisbətən yüksək çevikliyə malikdir və müxtəlif müxtəlif emal proseslərinə və alət birləşmələrinə uyğunlaşa bilir, lakin manipulyatorun dəqiqliyi və idarəetmə sisteminin cavab sürəti üçün daha yüksək tələblərə malikdir. - Mil üzərindəki Alət Sabit Alət Saxlayıcıya yerləşdirilir və Dəyişdiriləcək Alət Təsadüfi Alət Saxlayıcısında və ya Sabit Alət Saxlayıcısındadır
Alət seçimi prosesi yuxarıdakı təsadüfi alət sahibi alət seçimi üsuluna bənzəyir. Aləti dəyişdirərkən, aləti mildən götürdükdən sonra, alət jurnalını qabaqcadan mil alətini qəbul etmək üçün xüsusi mövqeyə çevirmək lazımdır ki, köhnə alət dəqiq şəkildə alət jurnalına qaytarıla bilsin. Bu alət dəyişdirmə üsulu nisbətən sabit emal prosesləri və mil alətinin yüksək istifadə tezliyi ilə bəzi emal tapşırıqlarında daha çox yayılmışdır. Məsələn, bəzi partiya istehsalında deşiklərin işlənməsi prosedurlarında uzun müddət mil üzərində xüsusi matkaplar və ya reamers istifadə edilə bilər. Bu halda, mil alətini sabit alət tutacağına yerləşdirmək emalın dayanıqlığını və səmərəliliyini artıra bilər. - Mildəki Alət Təsadüfi Alət Saxlayıcısında, Dəyişdiriləcək Alət Sabit Alət Saxlayıcısındadır
Alət seçimi prosesi həm də emal prosesinin tələblərinə uyğun olaraq alət jurnalından göstərilən aləti seçməkdir. Aləti dəyişdirərkən, mildən götürülmüş alət sonrakı istifadə üçün ən yaxın boş alət mövqeyinə göndəriləcəkdir. Bu alət dəyişdirmə üsulu müəyyən dərəcədə alətin saxlanmasının çevikliyini və alət jurnalının idarə edilməsinin rahatlığını nəzərə alır. Nisbətən mürəkkəb emal prosesləri, çoxsaylı alət növləri və bəzi alətlərin nisbətən aşağı istifadə tezliyi olan bəzi emal tapşırıqları üçün uyğundur. Məsələn, bəzi qəlib emalında müxtəlif spesifikasiyalara malik çoxsaylı alətlərdən istifadə oluna bilər, lakin bəzi xüsusi alətlər daha az istifadə olunur. Bu halda, bu alətləri sabit alət tutacaqlarına yerləşdirmək və işlənmiş alətləri yaxınlıqda mil üzərində saxlamaq alət jurnalının yerdən istifadə dərəcəsini və alət dəyişdirmə səmərəliliyini yaxşılaşdıra bilər.
IV. Nəticə
CNC emal mərkəzlərində alətlərin avtomatik dəyişdirilməsi prinsipi və addımları mexaniki quruluş, elektrik nəzarəti və proqram təminatı proqramlaşdırması kimi bir çox sahədə texniki bilikləri əhatə edən mürəkkəb və dəqiq sistem mühəndisliyidir. Alətlərin avtomatik dəyişdirilməsi texnologiyasını dərindən başa düşmək və mənimsəmək CNC emal mərkəzlərinin emal səmərəliliyini, emal dəqiqliyini və avadanlıqların etibarlılığını artırmaq üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. İstehsal sənayesinin davamlı inkişafı və texnoloji tərəqqi ilə, CNC emal mərkəzlərinin avtomatik alət dəyişdirmə cihazları da mürəkkəb hissələrin emalına artan tələbatı ödəmək üçün daha yüksək sürətə, daha yüksək dəqiqliyə və daha güclü zəkaya doğru irəliləyərək yeniliklər etməyə və təkmilləşdirməyə davam edəcək və istehsal sənayesinin çevrilməsi və təkmilləşdirilməsinin təşviqi üçün güclü dəstək verəcəkdir. Praktiki tətbiqlərdə operatorlar CNC emal mərkəzlərinin üstünlüklərindən tam istifadə etmək, istehsalın səmərəliliyini və məhsulun keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün emal tapşırıqlarının xüsusiyyətlərinə və tələblərinə uyğun olaraq alət yükləmə üsullarını, alət seçmək üsullarını və alət dəyişdirmə strategiyalarını əsaslı şəkildə seçməlidirlər. Eyni zamanda, avadanlıq istehsalçıları avadanlığın performansını və dayanıqlığını yaxşılaşdırmaq və istifadəçilərə daha keyfiyyətli və daha səmərəli CNC emal həlləri təqdim etmək üçün avtomatik alət dəyişdirmə cihazlarının dizayn və istehsal proseslərini davamlı olaraq optimallaşdırmalıdırlar.