¿Cuáles son los requisitos básicos de las máquinas herramienta CNC para cambiadores automáticos de herramientas?
El portaherramientas giratorio automático es un dispositivo de cambio automático de herramientas simple, que se utiliza en tornos CNC. Se instala en el portaherramientas cuadrado y hexagonal, respectivamente. o más herramientas y cambie las herramientas según las instrucciones del CNC. Hay dos tipos de portaherramientas giratorios: vertical y horizontal. El eje giratorio del portaherramientas giratorio vertical está dispuesto verticalmente con el husillo de la máquina herramienta. Este tipo de portaherramientas se utiliza a menudo en tornos CNC económicos.
El portaherramientas giratorio debe tener buena resistencia y rigidez en su estructura para soportar la resistencia al corte durante el mecanizado en desbaste, reducir la deformación del portaherramientas bajo la acción de la fuerza de corte y mejorar la precisión del mecanizado. El portaherramientas giratorio también necesita seleccionar un programa de posicionamiento confiable y una estructura de posicionamiento razonable para garantizar que el portaherramientas giratorio tenga una alta precisión de posicionamiento repetido (generalmente 0,001 ~ 0,005 mm) después de cada indexación. La figura 1 muestra el portaherramientas cuadrado de elevación en espiral. El proceso de cambio de herramienta es el siguiente:
(1) Elevación del portaherramientas Cuando el dispositivo CNC emite una orden de cambio de herramienta, el motor 22 gira hacia adelante y pasa a través del portaherramientas. manguito de acoplamiento 16, eje 17, la chaveta (o ranura) impulsa el tornillo sin fin 18, el engranaje helicoidal 2, el eje 1 y el manguito 10 para girar. Hay dos protuberancias en el círculo exterior del manguito 10, que pueden deslizarse en la ranura en espiral del orificio interior del manguito 9, levantando así el portaherramientas 8 y la placa de engranaje superior 6 conectada al manguito 9, de modo que 6 y la placa de engranaje inferior 5. Separe y complete la acción de elevación del soporte de la herramienta.
1. 17 ejes; 2 tornillos; soporte para 3 cuchillos; 4 anillos de sellado; 5. placa de 7 engranajes; ; 10 manguito; 11-tuerca; 13-pin; 15-cojinete; 16-gusanillo; 19-micro interruptor; >
(2) Después de levantar el portaherramientas de indexación, el manguito del eje 10 continúa girando y al mismo tiempo impulsa el portaherramientas 8 para que gire 90°, 180°, 270° o 360°, y pasa el micro interruptor 19 Envía una señal al dispositivo CNC. El grado específico de rotación está determinado por la señal de control del dispositivo CNC. La posición de la herramienta en el portaherramientas generalmente está determinada por el disco codificador.
(3) Después de que el portaherramientas se comprime y el portaherramientas gira, la señal enviada por el microinterruptor hace que el motor 22 se invierta y el pasador 11 posiciona el portaherramientas 8 sin girar con el eje. manguito 10, de modo que el portaherramientas 8 se mueva hacia Mover hacia abajo. El plato superior 5 y el plato inferior 6 se juntan y se presionan firmemente. El engranaje helicoidal 18 continúa girando y luego genera un desplazamiento axial, comprimiendo el resorte 21 y la superficie de arco exterior del manguito 20, y el microinterruptor 19 detiene la rotación del motor 22, completando así la transposición.
2. Cambiador de herramientas tipo torreta
Las herramientas giratorias de las máquinas herramienta CNC suelen utilizar cambiadores de herramientas tipo torreta, como el cabezal de torreta multieje de las taladradoras y mandrinadoras CNC. . El cabezal de la torreta está equipado con múltiples husillos y cada husillo está equipado con una herramienta. El cabezal de la torreta puede girar automáticamente durante el procesamiento para lograr el cambio automático de herramienta. El cabezal de la torreta del husillo es equivalente a un almacén de herramientas de torreta. Sus ventajas son una estructura simple y un tiempo de cambio de herramienta corto, que solo toma aproximadamente 2 segundos. Debido a la limitación de la ubicación espacial, el número de husillos no puede ser demasiado y la estructura de los componentes del husillo no puede diseñarse para que sea muy resistente, lo que afecta la rigidez del sistema de husillo. Por lo general, solo es adecuado para máquinas herramienta con. menos procesos y requisitos de menor precisión, como taladradoras CNC, fresadoras CNC, etc. En los últimos años ha aparecido un cambiador automático de herramientas que utiliza un robot y un cabezal de torreta junto con un almacén de herramientas para cambiar las herramientas, como se muestra en la Figura 2. En realidad, es una combinación de un cambiador de herramientas con cabezal de torreta y un cambiador de herramientas tipo cargador. Su principio de funcionamiento es el siguiente:
1-Revista de herramientas; 2-Manipulador; 3-Eje de 4-herramientas; 5-Cabeza de torreta; 7-Banco de trabajo; Hay dos husillos de herramientas 3 y 4 en el cabezal de la torre 5. Cuando se utiliza la herramienta en el husillo de herramientas 4 para el procesamiento, la herramienta requerida para el siguiente paso puede ser reemplazada por el manipulador 2 por el husillo de herramientas 3 que no funciona. Una vez completado el procesamiento, gire el cabezal de la torreta 180° para completar el cambio de herramienta. Dado que la mayor parte del tiempo de cambio de herramienta se superpone con el tiempo de mecanizado, el tiempo real de cambio de herramienta es sólo el tiempo de rotación del cabezal de la torreta. Este método de cambio de herramientas se utiliza principalmente en perforadoras CNC y fresadoras y mandrinadoras CNC.
3. Sistema de cambio automático de herramientas con almacén de herramientas
Dado que el número de herramientas acomodados por el portaherramientas giratorio y el cambiador de herramientas del cabezal de torreta no puede ser demasiado, no puede cumplir con los requisitos de Procesamiento de piezas complejas, por lo tanto, la mayoría de las máquinas herramienta CNC con cambio automático de herramientas utilizan dispositivos de cambio automático de herramientas con cargadores de herramientas. El dispositivo de cambio automático de herramientas con almacén de herramientas consta de un almacén de herramientas y un mecanismo de cambio de herramientas, y el proceso de cambio de herramientas es relativamente complicado.
En primer lugar, todas las herramientas utilizadas en el proceso de mecanizado se instalan en portaherramientas estándar, sus tamaños se ajustan previamente fuera de la máquina herramienta y se cargan en el almacén de herramientas de una manera determinada. Al cambiar herramientas, primero seleccione la herramienta en el almacén de herramientas, luego el dispositivo de cambio de herramientas retira la herramienta del almacén de herramientas o del husillo, la intercambia, carga la nueva herramienta en el husillo y vuelve a colocar la herramienta antigua en el almacén de herramientas. . El almacén de herramientas tiene una gran capacidad y puede instalarse en el lateral o encima de la caja del husillo. Dado que en la caja del husillo del cambiador automático de herramientas de una máquina herramienta CNC con almacén de herramientas sólo hay un husillo, la rigidez del componente del husillo debe ser alta para cumplir los requisitos del mecanizado de precisión.
Además, la gran cantidad de herramientas en el almacén de herramientas puede realizar el procesamiento multiproceso de piezas complejas, lo que mejora en gran medida la adaptabilidad y la eficiencia de procesamiento de la máquina herramienta. El sistema de cambio automático de herramientas con almacén de herramientas es adecuado para centros de taladrado y centros de mecanizado CNC.