Modifikasjonsenhet for CNC-fresemaskinverktøybibliotek

1. Bestemmelse av verktøymagasintype
Det finnes forskjellige typer automatiske verktøyskifteenheter, inkludert verktøybiblioteker av hatttype, verktøybiblioteker av skivetype, verktøybiblioteker av kjedetype, etc. Denne delen dekker faglig kunnskap om "Maskinverktøy og CNC-maskinverktøy". Ved å konsultere materialer, analysere etter behov, bestemme bruksparametrene til verktøybiblioteket og velge riktig verktøybibliotek. Det nåværende utstyret for CNC-fresemaskiner behandler produkter med ikke mer enn 20 skjæreverktøy. Ved å analysere egenskapene til hver type verktøybibliotek og bedriftens behov, fastslås det at den automatiske verktøyskifteenheten tar i bruk et verktøybibliotek av skivetype, med en verktøykapasitet på 24 og parameterindikatorer for verktøybiblioteket.
2. Utforming av brakett
Braketten er en koblingskomponent som forbinder verktøymagasinmaskinen. Utformingen av braketten utnytter faglig kunnskap innen Mechanical CAD/CAM og Mechanical Fundamentals. Ved å måle dimensjonene til verktøymaskinen og verktøymagasinet, samt vekten på verktøymagasinet, utformes braketten strukturelt. CAD-programvare brukes til solid modelleringssimulering for å optimalisere brakettstrukturen og fullføre braketttegningsdesignet.

Figur 1 Simuleringsdiagram av installasjonsposisjonen til verktøymagasinet
Maskineringsdelen av braketten fullføres av oss, inkludert flatfresing, sporfresing og nøkkelbearbeiding. Denne delen av fagkunnskapen er lært i "Machining Training" og "CNC Machining Training".
                                                                                 

Figur 2 Brakettdesign
3. Installasjon av verktøymagasin
Bruk et portal for å løfte braketten til den reserverte installasjonsposisjonen på hovedakselsøylen; Rengjør installasjonsoverflaten til søylen og braketten for å sikre nøyaktig installasjon av den matchende overflaten; Sett posisjoneringsnøkkelen til braketten inn i kilesporet til søylen; Flytt braketten for å plassere den nøyaktig med kolonnen gjennom posisjoneringstastene; Fest braketten på søylen med festebolter; Installer boltkomponenter på søylen for å justere posisjonen til braketten.
Løft den automatiske verktøyskifteanordningen i nærheten av verktøymaskinen ved hjelp av en portal og fjern støttetilbehøret til den automatiske verktøyskifteanordningen; Løft den automatiske verktøybytteanordningen til brakettposisjon, juster den automatiske verktøybytteanordningen, og fest den på braketten med bolter. Koble til signalledningen, kraftledningen og luftkretsen.

4. Systemdesign
Utformingen av systemet er en svært omfattende oppgave, der fagkunnskapen om elektrisk og elektronisk teknologi og maskinverktøy elektrisk styring og PLS anvendes.
(1) Design av elektrisk system. Design av sterkstrømsdelen for kontroll av indekseringsmotoren og knivarmsmotoren til den automatiske verktøyskifteenheten. M2 og M6 representerer henholdsvis indekseringsmotoren og verktøyarmmotoren til den automatiske verktøyskifteanordningen. KM02 og KM03 er forover- og reverskontrollkontaktorene til den automatiske verktøyskifteenheten, og forover- og reversmotorene er låst. KM06 er en kontaktor for knivarmsmotoren. Siden knivarmsmotoren bare fungerer i én retning, roterer knivarmen med klokken og mot klokken gjennom intern mekanisk strukturkonvertering, så det er bare én kontaktor for verktøybyttehandlingen. QF03 og QF06 er luftstrømbrytere som slår av kretsen ved overbelastning for å sikre sikker drift. ZM02 og ZM06 er absorpsjonskretser som brukes til å forbedre spennings- og strømbølgeformene som bæres av motoren under åpning og lukking.

Figur 3 Elektrisk skjematisk diagram
(2) Design av kontaktorkrets. Denne seksjonen kontrollerer hovedsakelig på- eller avslåing av utgangssignalet til PMC. KA02, KA03 og KA06 kontrollerer henholdsvis det fysiske mellomreléet som driver KM02-, KM03- og KM06-spolene.
(3) Kontroll av omvendt skjæring og tilbakeskjæring. Magnetventilene YV2 og YV3 styres av henholdsvis fysiske reléer KA04 og KA05.

5. Maskinverktøysfeilsøking
Fagkunnskapen om "CNC Machine Tool Maintenance" og "CNC Principles and Applications" ble brukt i denne delen av oppgaven. Før feilsøking, still inn systemparametrene og sett K3.3=1K5.5=1 i K-parametere for å oppnå en enkelttrinns verktøyendring (M80-M86).
(1) Automatisk posisjonsjustering av verktøyendring. Bestemmelsen av den relative posisjonen mellom den automatiske verktøyskifteinnretningen og spindelen er avgjørende for å avgjøre om verktøyskiftet kan gjennomføres vellykket. Utfør M80 (verktøyholder vertikal), M81 (verktøyarm holder), M82 (verktøyposisjon løs), M83 (verktøybytte), M84 (verktøyposisjon tett), M85 (verktøyarmopprinnelse) og M86 (verktøyhylse horisontal) kommandoer i rekkefølge for å plassere verktøybyttearmen i verktøyskifteposisjon (M83). Påfør rød blyolje jevnt på den koniske overflaten av ett verktøyhåndtak og plasser den på verktøyarmen for å justere posisjonen til den automatiske verktøyskifteenheten. Juster X- og Y-finjusteringsskruene på braketten for å justere posisjonen til den automatiske verktøyskifteenheten. Samtidig, i håndhjulmodus, beveg spindelen opp og ned på Z-aksen, slik at spindelkjeglehullet lett kommer i kontakt med den koniske overflaten på verktøyhåndtaket. Observer den røde ledningen på spindelkjeglen. Fordelingen av olje til den røde blyoljen er jevnt fordelt på overflaten av spindelkjeglen. Stram brakettskruene slik at posisjonen til den automatiske verktøyskifteanordningen justeres.

Figur 4 kontaktordesigndiagram

Figur 5 Kretsskjema for pneumatisk magnetventil

(2) Still inn det andre referansepunktet for verktøymaskinen (verktøyskiftepunkt). Før feilsøking bør maskinverktøyet gå tilbake til den mekaniske opprinnelsen og utføre en retur til null-operasjon. Generelt er den mekaniske opprinnelsen høyere enn verktøyskiftepunktet. Sett systemparametere for å sette K3.3=1 og K5.5=1 i K-parametere. Skriv inn systemparameter Z 50 # 1326, sett APC # 1851 til 1, start på nytt, sett APZ # 1851 til 1, start på nytt, og parametrene før justering er nå satt. Flytt Z-aksen i håndhjulmodus for å få lett kontakt mellom spindelkjeglen og verktøyholderen. Flytt Z-aksen opp 0,3 mm og bruk denne posisjonen som det andre referansepunktet for Z-aksen, som er verktøybyttepunktet. Angi Z-verdidifferansen mellom verktøyskiftepunktet og verktøymaskinens opprinnelse til parameter # 1241, og det andre referansepunktet til verktøymaskinen, som er verktøyskiftepunktet, settes.
(3) Innstilling av spindelposisjonering. For å fullføre handlingsprosessen til ATC, må CNC-maskinverktøy sette opp en spindel kvasi-stoppmekanisme. På grunn av verktøyet som er installert på spindelen, kan ikke kuttemomentet overføres kun av friksjonskraften til det koniske hullet under kutting. Derfor settes en utstikkende nøkkel i fremre ende av spindelen. Når verktøyet er installert på spindelen, må kilesporet på verktøyholderen være på linje med den utstikkende nøkkelen for å jevnt skifte verktøy. Derfor må spindelen stoppes nøyaktig i en fast vinkel. Av dette kan man se at nøyaktig spindelstopp er et viktig ledd for å oppnå ATC-prosessen. Innstillingen av spindelens nøyaktige stopp oppnås gjennom parameter # 4031 for å sikre innretting mellom spindelens konvekse kile og verktøyholderens kilespor.
(4) Verifikasjon av verktøyskifteoperasjon. Utfør M80-M86-kommandoen i rekkefølge, fullfør verktøyendringshandlingen i ett enkelt trinn, og sjekk om verktøyendringshandlingen er korrekt og jevn.
(5) Oppdater enheten for automatisk verktøyskift. Still inn verktøyholdernummeret slik at det stemmer overens med verktøynummeret gjennom PMC, det vil si at spindelen er nullverktøyet, og den første verktøyposisjonen tilsvarer det første verktøyet, og den andre verktøyposisjonen tilsvarer det andre verktøyet.
(6) Nullstilling av parameter. Etter feilsøking inkluderer parameterne som må tilbakestilles # 1320, # 1326, K3.3 og K5.5.
6. Konklusjon
I dette prosjektet, ved å gjennomgå materialer og analysere bedriftens behov, ble parametrene til verktøybiblioteket bestemt, og et passende verktøybibliotek ble valgt; Ved å måle dimensjonene til maskinverktøyet og verktøymagasinet, samt vekten på verktøymagasinet, utføres den strukturelle utformingen av braketten. CAD-programvare brukes til solid modelleringssimulering for å optimalisere brakettens struktur og fullføre tegningsdesignet til braketten; Deltok i noen designoppgaver av verktøymagasinsystemet; Fullførte oppgaven med å justere posisjonen til verktøymagasinet; Kan stille maskinverktøyparametere i henhold til kravene.
I implementeringsprosessen av dette prosjektet, fagkunnskap som "Maskinverktøy og CNC-maskinverktøy", "Mekanisk CAD/CAM", "Mekanisk grunnleggende", "Machining Training", "CNC Processing Training", "Elektrisk og elektronisk teknologi" , "Machine Tool Electrical Control and PLC", "CNC Machine Tool Maintenance", "CNC Principles and Applications" ble brukt. Mens de lærte, fikk de en dypere forståelse av kunnskapspunktene og spilte en god rolle i modifikasjonen av verktøybiblioteket. Gjennomføringen av renoveringsprosjektet for den automatiske verktøyskifteenheten til CNC-fresemaskiner har også fremmet den teknologiske utviklingen blant bedrifter, fremmet tempoet i vitenskapelig forskning og gitt betingelser for bedre læring og forståelse av faglig kunnskap i CNC-profesjonen. Forbedret produksjonseffektivitet og sparte menneskelige ressurser; Det renoverte maskinverktøyet kan påta seg prosesseringsoppgavene til komplekse prosesser, mange prosesser og masseproduksjon av deler. Gjennom testing ble det funnet at gjennomsnittstiden for en dyktig operatør til å manuelt bytte verktøyet er 19 sekunder, mens gjennomsnittstiden for automatisk verktøyskifte er 6 sekunder. Produksjon av produkter med flere prosesser og skjæreverktøy kan i stor grad forbedre produksjonseffektiviteten og redusere produksjonskostnadene.