Știi din ce componente este alcătuită magazia de scule de tip disc a unui centru de prelucrare CNC?

Magazie de scule tip disc pentru centre de prelucrare CNC: structură, aplicații și metode de schimbare a sculelor

I. Introducere
În domeniul centrelor de prelucrare CNC, magazia de scule este o componentă crucială care afectează direct eficiența prelucrării și nivelul de automatizare. Printre acestea, magazia de scule de tip disc este utilizată pe scară largă datorită avantajelor sale unice. Înțelegerea componentelor, scenariilor de aplicare și metodelor de schimbare a sculelor magaziei de scule de tip disc este de mare importanță pentru înțelegerea aprofundată a principiilor de funcționare ale centrelor de prelucrare CNC și îmbunătățirea calității prelucrării.

 

II. Prezentare generală a tipurilor de magazine de scule din centrele de prelucrare CNC
Magaziile de scule din centrele de prelucrare CNC pot fi clasificate în diverse tipuri în funcție de forma lor. Magazia de scule de tip disc este unul dintre cele mai comune și utilizate tipuri. Magazia de scule de tip disc este cunoscută și sub denumirea de magazie de scule de tip braț de scule sau magazie de scule manipulator. Pe lângă magazia de scule de tip disc, alte tipuri de magazii de scule diferă prin formă și principii de funcționare. De exemplu, magazia de scule de tip umbrelă este, de asemenea, un tip comun, dar există diferențe în ceea ce privește viteza de schimbare a sculelor și alte aspecte în comparație cu magazia de scule de tip disc.

 

III. Componentele magaziei de scule tip disc

 

(A) Componente ale discului de scule
Componentele discului de scule sunt una dintre părțile principale ale magaziei de scule de tip disc și sunt utilizate pentru depozitarea sculelor așchietoare. Există sloturi specifice pentru scule pe discul de scule. Designul acestor sloturi poate asigura plasarea stabilă a sculelor așchietoare în discul de scule, iar dimensiunea și precizia sloturilor corespund specificațiilor sculelor așchietoare utilizate. În ceea ce privește designul, discul de scule trebuie să aibă o rezistență și o rigiditate suficiente pentru a suporta greutatea sculelor așchietoare și forța centrifugă generată în timpul rotației de mare viteză. Totodată, tratamentul suprafeței discului de scule este, de asemenea, important. De obicei, se adoptă metode de tratament rezistent la uzură și antirugină pentru a prelungi durata de viață a discului de scule.

 

(B) Rulmenți
Rulmenții joacă un rol crucial de susținere în magazia de scule de tip disc. Aceștia pot menține componente precum discul sculei și arborele stabile în timpul rotației. Rulmenții de înaltă precizie pot reduce frecarea și vibrațiile în timpul rotației, îmbunătățind precizia de lucru și stabilitatea magaziei de scule. În funcție de cerințele de sarcină și viteză de rotație ale magaziei de scule, vor fi selectate diferite tipuri și specificații de rulmenți, cum ar fi rulmenții cu role și rulmenții cu bile. Acești rulmenți trebuie să aibă o bună capacitate de încărcare, precizie de rotație și durabilitate.

 

(C) Bucșe de lagăr
Bucșele rulmenților sunt utilizate pentru instalarea rulmenților și oferă un mediu de instalare stabil pentru aceștia. Acestea pot proteja rulmenții de erodarea impurităților externe și asigură poziția corectă și concentricitatea rulmenților după instalare. Materialul bucșelor rulmenților este de obicei selectat din materiale metalice cu o anumită rezistență și rezistență la uzură, iar precizia de prelucrare a bucșelor rulmenților are un impact important asupra funcționării normale a rulmenților și a performanței întregului magazin de scule.

 

(D) Arbore
Arborele este o componentă cheie care conectează discul sculei și componentele de putere, cum ar fi motorul. Acesta transmite cuplul motorului pentru a permite discului sculei să se rotească. Proiectarea arborelui trebuie să ia în considerare rezistența și rigiditatea acestuia pentru a se asigura că nu se produce nicio deformare în timpul procesului de transmitere a puterii. Între timp, piesele de conectare dintre arbore și alte componente trebuie să aibă o bună precizie de montare, cum ar fi montarea cu rulmenții, pentru a reduce vibrațiile și pierderile de energie în timpul rotației. În unele magazii de scule de tip disc de înaltă performanță, arborele poate adopta materiale speciale și procese de prelucrare pentru a îndeplini cerințe de performanță mai ridicate.

 

(E) Capac cutie
Capacul cutiei joacă în principal un rol în protejarea componentelor interne ale magaziei de scule. Acesta poate preveni pătrunderea prafului, așchiilor și a altor impurități în interiorul magaziei de scule și afectarea funcționării normale a acesteia. Designul capacului cutiei trebuie, de obicei, să ia în considerare etanșarea și ușurința dezasamblarii pentru a facilita întreținerea și inspecția părților interne ale magaziei de scule. În plus, structura capacului cutiei trebuie să ia în considerare și coordonarea cu aspectul și spațiul de instalare al întregului magazie de scule.

 

(F) Știfturi de tragere
Știfturile de tracțiune joacă un rol important în procesul de schimbare a sculelor din magazia de scule. Acestea sunt utilizate pentru a scoate sau introduce scule așchietoare din sau în fantele discului sculei în momente specifice. Mișcarea știfturilor de tracțiune trebuie controlată cu precizie, iar precizia de proiectare și fabricație afectează direct acuratețea și fiabilitatea schimbării sculelor. Știfturile de tracțiune funcționează de obicei în coordonare cu alte componente de transmisie pentru a realiza operațiunile de introducere și extragere a sculelor așchietoare prin structuri mecanice.

 

(G) Disc de blocare
Discul de blocare este utilizat pentru a bloca discul sculei atunci când magazia de scule nu funcționează sau se află într-o anumită stare, pentru a preveni rotirea accidentală a discului sculei. Acesta poate asigura poziția stabilă a sculelor așchietoare în magazia de scule și poate evita abaterea poziției sculei cauzată de vibrațiile discului sculei în timpul procesului de prelucrare. Principiul de funcționare al discului de blocare se realizează de obicei prin cooperarea dintre mecanismul mecanic de blocare și discul sculei sau arbore.

 

Motor (H)
Motorul este sursa de alimentare a magaziei de scule de tip disc. Acesta furnizează cuplul pentru rotația discului sculei, permițând magaziei de scule să realizeze operațiunile de selectare și schimbare a sculelor. În funcție de cerințele de proiectare ale magaziei de scule, se va selecta un motor cu putere și viteză de rotație adecvate. În unele centre de prelucrare de înaltă performanță, motorul poate fi echipat cu sisteme avansate de reglare și control al vitezei pentru a realiza un control mai precis al vitezei de rotație a discului sculei și pentru a îndeplini cerințele diferitelor procese de prelucrare pentru viteza de schimbare a sculelor.

 

(I) Roata Genevei
Mecanismul roții Geneva are o aplicație importantă în indexarea și poziționarea magaziei de scule de tip disc. Acesta poate face ca discul sculei să se rotească precis în funcție de unghiul predeterminat, poziționând astfel scula cu precizie în poziția necesară. Precizia de proiectare și fabricație a roții Geneva are un impact crucial asupra preciziei de poziționare a sculei în magazia de scule. Prin cooperarea cu componente de putere, cum ar fi motorul, se pot realiza funcții eficiente și precise de selecție a sculelor.

 

(J) Caroserie cutie
Corpul cutiei este structura de bază care găzduiește și susține alte componente ale magaziei de scule. Aceasta oferă poziții de instalare și protecție pentru componente precum rulmenți, arbori și discuri de scule. Proiectarea corpului cutiei trebuie să ia în considerare rezistența și rigiditatea generală pentru a rezista la diverse forțe în timpul funcționării magaziei de scule. Între timp, dispunerea spațiului intern al corpului cutiei trebuie să fie rezonabilă pentru a facilita instalarea și întreținerea fiecărei componente, iar aspecte precum disiparea căldurii trebuie luate în considerare pentru a evita afectarea performanței magaziei de scule din cauza creșterii excesive a temperaturii în timpul funcționării pe termen lung.

 

(K) Comutatoare senzoriale
În magazia de scule tip disc sunt utilizate comutatoare cu senzori pentru a detecta informații precum poziția sculelor așchietoare și unghiul de rotație al discului sculei. Prin intermediul acestor comutatoare cu senzori, sistemul de control al centrului de prelucrare poate înțelege în timp real starea magaziei de scule și poate controla cu precizie procesul de schimbare a sculei. De exemplu, senzorul de poziționare a sculei poate asigura poziția precisă a sculei așchietoare atunci când este introdusă în fanta discului sculei sau în ax, iar senzorul de unghi de rotație al discului sculei ajută la controlul precis al indexării și poziționării discului sculei pentru a asigura desfășurarea lină a operațiunii de schimbare a sculei.

 

IV. Aplicații ale magazinului de scule de tip disc în centrele de prelucrare

 

(A) Realizarea funcției de schimbare automată a sculelor
După ce magazia de scule tip disc este configurată în centrul de prelucrare, aceasta poate realiza schimbarea automată a sculelor, aceasta fiind una dintre cele mai importante aplicații ale sale. În timpul procesului de prelucrare, când scula așchietoare trebuie schimbată, sistemul de control acționează componente precum motorul și manipulatorul magaziei de scule conform instrucțiunilor programului pentru a finaliza automat schimbarea sculei fără intervenție umană. Această funcție de schimbare automată a sculelor îmbunătățește considerabil continuitatea și eficiența prelucrării și reduce timpii de nefuncționare în timpul procesului de prelucrare.

 

(B) Îmbunătățirea eficienței și preciziei prelucrării
Deoarece magazia de scule tip disc poate realiza schimbarea automată a sculelor, piesa de prelucrat poate finaliza mai multe procese, cum ar fi frezarea, găurirea, găurirea, alezarea și filetarea, în condițiile unei singure strângeri. O singură strângere evită erorile de poziționare care pot apărea în timpul proceselor multiple de strângere, îmbunătățind astfel considerabil precizia prelucrării. Totodată, viteza mare de schimbare a sculelor face ca procesul de prelucrare să fie mai compact, reducând timpul auxiliar și îmbunătățind eficiența generală a prelucrării. În prelucrarea pieselor complexe, acest avantaj este mai evident și poate scurta eficient ciclul de prelucrare și poate îmbunătăți eficiența producției.

 

(C) Îndeplinirea cerințelor proceselor multiple de prelucrare
Magazia de scule tip disc poate găzdui diverse tipuri și specificații de scule așchietoare, care pot satisface cerințele diferitelor procese de prelucrare. Fie că este vorba de o freză cu diametru mare necesară pentru prelucrarea brută sau de un burghiu cu diametru mic, un alezor etc. necesar pentru prelucrarea de finisare, toate acestea pot fi depozitate în magazia de scule. Acest lucru face ca centrul de prelucrare să nu fie nevoit să schimbe frecvent magazia de scule sau să schimbe manual sculele așchietoare atunci când se confruntă cu diferite sarcini de prelucrare, îmbunătățind și mai mult flexibilitatea și adaptabilitatea prelucrării.

 

V. Metoda de schimbare a sculelor la magazia de scule tip disc
Schimbarea sculelor în magazia de scule tip disc este un proces complex și precis, efectuat de manipulator. Când sistemul de control al centrului de prelucrare emite o instrucțiune de schimbare a sculei, manipulatorul începe să se miște. Mai întâi, acesta apucă simultan scula așchietoare utilizată pe ax și scula așchietoare selectată în magazia de scule, apoi se rotește la 180°. Această mișcare de rotație necesită un control de înaltă precizie pentru a asigura stabilitatea și acuratețea poziției sculelor așchietoare în timpul rotației.
După finalizarea rotației, manipulatorul plasează cu precizie scula așchietoare preluată din ax în poziția corespunzătoare din magazia de scule și, în același timp, instalează scula așchietoare preluată din magazia de scule pe ax. În timpul acestui proces, componente precum știfturile de tragere și comutatoarele senzoriale lucrează în coordonare pentru a asigura introducerea și extragerea precisă a sculelor așchietoare. În cele din urmă, manipulatorul revine la punctul de origine, iar întregul proces de schimbare a sculei este finalizat. Avantajul acestei metode de schimbare a sculelor constă în viteza mare de schimbare a sculelor și precizia ridicată, care pot satisface cerințele centrelor de prelucrare moderne pentru o prelucrare eficientă și precisă.

 

VI. Tendințe de dezvoltare și inovații tehnologice ale revistei de scule cu disc

 

(A) Îmbunătățirea vitezei și preciziei de schimbare a sculelor
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de prelucrare, sunt impuse cerințe mai mari pentru viteza de schimbare a sculelor și precizia magazinului de scule tip disc. Viitoarele magazine de scule tip disc ar putea adopta tehnologii de acționare a motorului mai avansate, componente de transmisie de înaltă precizie și comutatoare cu senzori mai sensibili pentru a reduce și mai mult timpul de schimbare a sculelor și a îmbunătăți precizia de poziționare a sculelor, îmbunătățind astfel eficiența generală de prelucrare și calitatea centrului de prelucrare.

 

(B) Creșterea capacității sculelor
În unele sarcini complexe de prelucrare, sunt necesare mai multe tipuri și cantități de scule așchietoare. Prin urmare, magazia de scule tip disc are o tendință de dezvoltare către creșterea capacității sculelor. Aceasta poate implica un design inovator al structurii discului sculei, o dispunere mai compactă a componentelor și o utilizare optimă a spațiului total al magaziei de scule pentru a găzdui mai multe scule așchietoare fără a crește prea mult volumul magaziei de scule.

 

(C) Îmbunătățirea Inteligenței și Gradul de Automatizare
Viitoarele magazii de scule tip disc vor fi combinate mai strâns cu sistemul de control al centrului de prelucrare pentru a obține un grad mai ridicat de inteligență și automatizare. De exemplu, magazia de scule poate monitoriza situația de uzură a sculelor așchietoare în timp real prin intermediul senzorilor și poate transmite informațiile înapoi către sistemul de control. Sistemul de control va ajusta automat parametrii de prelucrare sau va solicita schimbarea sculelor așchietoare în funcție de gradul de uzură al acestora. Între timp, funcțiile de diagnosticare a defecțiunilor și de avertizare timpurie ale magaziei de scule vor fi mai perfecționate, ceea ce poate permite descoperirea în timp util a problemelor potențiale și reducerea timpilor de nefuncționare cauzați de defecțiunile magaziei de scule.

 

(D) Integrare profundă cu procesele de prelucrare
Dezvoltarea magazinului de scule de tip disc va acorda o atenție sporită integrării profunde cu procesele de prelucrare. De exemplu, pentru diferite tipuri de prelucrare a materialelor (cum ar fi metal, materiale compozite etc.) și diferite forme de prelucrare (cum ar fi suprafețe curbate, găuri etc.), strategiile de selecție și schimbare a sculelor din magazinul de scule vor fi mai inteligente. Prin combinarea cu software-ul de planificare a procesului de prelucrare, magazinul de scule poate selecta automat cele mai potrivite scule așchietoare și ordinea de schimbare a sculelor pentru a îmbunătăți calitatea și eficiența prelucrării.

 

VII. Concluzie
Ca o componentă importantă a centrelor de prelucrare CNC, magazia de scule tip disc are o structură complexă și precisă, care determină performanța sa excelentă în timpul procesului de prelucrare. De la componentele discului sculei la diverse componente de control și transmisie, fiecare componentă joacă un rol indispensabil. Aplicarea pe scară largă a magaziei de scule tip disc nu numai că îmbunătățește nivelul de automatizare și eficiența prelucrării centrului de prelucrare, dar asigură și precizia prelucrării prin metoda precisă de schimbare a sculelor. Odată cu dezvoltarea continuă a industriei prelucrătoare, magazia de scule tip disc are încă un mare potențial în inovația tehnologică și îmbunătățirea performanței și va continua să se dezvolte pentru a fi mai rapidă, mai precisă și mai inteligentă, aducând mai mult confort și valoare industriei de prelucrare CNC.