Cómo controlar la carrera del portaherramientas
El cambiador automático de herramientas es un actuador importante del centro de mecanizado. Se presenta en varias formas, siendo las siguientes las más comunes actualmente.
1. Cambio de herramienta por portaherramientas giratorio
El portaherramientas giratorio utilizado en las máquinas herramienta CNC es el dispositivo de cambio automático de herramientas más simple. Hay portaherramientas cuadrados y portaherramientas hexagonales, es decir, hay cuatro, seis o más portaherramientas. instalado en él.
El portaherramientas giratorio debe tener buena resistencia y rigidez para soportar la fuerza de corte del mecanizado en desbaste: al mismo tiempo, se debe garantizar la precisión de posicionamiento repetitivo del portaherramientas giratorio en cada posición de indexación.
La Figura 8-17 muestra el portaherramientas giratorio hexagonal de un torno CNC, que es adecuado para procesar piezas de disco. Al procesar piezas de eje, se puede utilizar un portaherramientas giratorio cuadrado. Dado que las dimensiones de instalación inferiores de los dos son las mismas, es muy conveniente reemplazar el portaherramientas.
Figura 8-17 Portaherramientas giratorio hexagonal de torno CNC
1 pistón 2-portaherramientas cuerpo 3, 7 engranajes 4 coronas 5-engranaje vacío
6-Pistones 8-Cremallera 9-Pasadores fijos 10, 11-Varilla de empuje 12-Contacto
Todos los movimientos del portaherramientas giratorio son controlados por el sistema hidráulico a través de válvulas inversoras electromagnéticas y válvulas de secuencia, su La acción se divide en 4 pasos:
(1) El portaherramientas se eleva Cuando el dispositivo CNC emite un comando de cambio de herramienta, el aceite a presión ingresa a la cámara inferior del cilindro hidráulico de compresión desde el orificio a. y el pistón 1 se eleva, el cuerpo portaherramientas 2 se levanta, de modo que el pestillo móvil 10 para posicionamiento se desengancha del pestillo fijo 9. Al mismo tiempo, el embrague de dientes finales en el extremo inferior del vástago del pistón se combina con el engranaje loco 5.
(2) Indexación del portaherramientas Cuando se levanta el portaherramientas, el aceite a presión ingresa a la cámara izquierda del cilindro hidráulico de indexación desde el orificio c y el pistón 6 se mueve hacia la derecha, impulsando la cremallera 8. para moverse a través de la placa de conexión, de modo que el engranaje loco 5 gire en sentido antihorario. El portaherramientas se gira 60° mediante el embrague de dientes finales. La carrera del pistón debe ser igual a 1/6 de la circunferencia del círculo de 5 grados del engranaje y está controlada por un interruptor de límite.
(3) Compresión del portaherramientas Después de indexar el portaherramientas, el aceite a presión ingresa a la cámara superior del cilindro hidráulico de compresión desde el orificio b y el pistón 1 impulsa el cuerpo del portaherramientas 2 para que descienda. Seis pasadores cilíndricos fijos 9 con cuñas inclinadas están instalados con precisión en el chasis del engranaje 3. Los pasadores móviles 10 se utilizan para eliminar el espacio entre los pasadores de posicionamiento y los orificios para lograr el posicionamiento inverso. Cuando se baja el cuerpo 2 del portaherramientas, el pestillo móvil de posicionamiento 10 se sujeta con otro pestillo fijo 9, y al mismo tiempo el engranaje 3 está en contacto con la superficie cónica de la corona dentada 4, y el portaherramientas se posiciona y sujetado en la nueva posición. En este momento, el embrague de dientes finales se desacopla del engranaje loco 5.
(4) Después de restablecer el cilindro hidráulico de indexación y presionar el portaherramientas, el aceite a presión ingresa a la cámara derecha del cilindro hidráulico de indexación desde el orificio d y el pistón 6 impulsa la cremallera para restablecerla. , debido a que el embrague de dientes finales se ha desacoplado en este momento, abierto, la cremallera impulsa el engranaje 3 al ralentí en el eje.
Si las acciones de posicionamiento y sujeción son normales, la varilla de empuje 11 contacta con el contacto 12 correspondiente, enviando una señal que indica que el proceso de cambio de herramienta ha finalizado y el proceso de corte puede continuar.
Además de utilizar la indexación del cilindro hidráulico y el posicionamiento del pasador de posicionamiento, el portaherramientas giratorio también puede utilizar un motor eléctrico para impulsar el posicionamiento del embrague, así como otros mecanismos de indexación y posicionamiento.
2. Sustitución del cabezal del husillo y cambio de herramienta
En las máquinas herramienta CNC con herramientas giratorias, la sustitución del cabezal del husillo es un método sencillo de cambio de herramienta. Generalmente hay dos tipos de cabezales de husillo: horizontal y vertical, y el cabezal del husillo a menudo se reemplaza indexando la torreta para lograr el cambio automático de herramienta. En cada cabezal de husillo de la torreta están preinstaladas las herramientas rotativas necesarias para cada proceso. Cuando se emite un comando de cambio de herramienta, cada cabezal de husillo gira a la posición de procesamiento por turno y activa el movimiento del husillo, de modo que el husillo correspondiente impulsa la herramienta para girar, mientras que otros husillos en la posición de no procesamiento se desconectan del principal. movimiento.
La Figura 8-18 muestra el cabezal de la torreta horizontal de ocho ejes. En la cabeza de la torreta están distribuidos radialmente ocho ejes principales 7 con estructuras idénticas y el movimiento de rotación de los ejes principales se realiza mediante engranajes 12. Cuando el dispositivo CNC emite una orden de cambio de herramienta, el engranaje móvil 3 se desacopla primero del engranaje 12 a través de la horquilla de cambio hidráulico y, al mismo tiempo, el aceite a presión pasa a través de la cámara superior del cilindro hidráulico central 14. Dado que el vástago del pistón y el pistón 15 están fijados en la base, el cilindro hidráulico central 14 levanta el cuerpo portaherramientas de la torreta 18 sostenido por los dos cojinetes de empuje 17 y 16, y los embragues 2 y 1 se desacoplan. Luego, el aceite a presión ingresa al cilindro hidráulico de indexación, empuja la cremallera del pistón y luego pasa a través del engranaje intermedio para hacer que el engranaje grande 4 gire 45 ° junto con el cuerpo portaherramientas de la torreta 18, girando el eje principal del siguiente proceso hacia el posición de trabajo. Una vez completada la indexación, el aceite a presión ingresa a la cámara inferior del cilindro hidráulico central 14, lo que hace que el cabezal de la torreta caiga y los embragues 2 y 1 se vuelvan a acoplar, logrando un posicionamiento preciso.
Bajo la acción del aceite a presión, el cabezal de la torreta se comprime y el cilindro hidráulico de indexación vuelve a su posición original. Finalmente, la horquilla de cambio hidráulica mueve el engranaje 3 para que engrane con el engranaje 12 del eje principal recién reemplazado. Para mejorar el proceso de ensamblaje de la estructura del husillo, todo el componente del husillo se instala en el manguito 5. Siempre que se retire el tornillo 10, se puede extraer todo el componente. El rodamiento delantero 9 del husillo adopta un rodamiento de rodillos cilíndricos de doble hilera de orificio cónico. Al realizar el ajuste, primero retire la cubierta del extremo 6 y luego apriete la tuerca 8 para mover el anillo interior axialmente para eliminar el juego radial del rodamiento.
Para facilitar la extracción de la herramienta del orificio cónico del husillo, cada husillo tiene un joystick 13. Mientras se presiona el joystick, la herramienta puede ser expulsada a través de la varilla de empuje inclinada 11.
Los métodos de indexación, posicionamiento y prensado del cabezal del husillo de la torreta son muy similares a los de la mesa de indexación del disco de dientes de rata, pero debido a que hay muchas piezas giratorias del husillo distribuidas en la torreta, la estructura es más complicado .
1, 2 - Embrague 3, 4, 12 - Engranaje 5 - Manguito 6 - Tapa final 7 - Husillo 8 - Tuerca
9, 16, 17 - Cojinete 10 - Tornillo 1l Una varilla de empuje 13 Un joystick 14 Un cilindro hidráulico 15 Un pistón 18 Un portaherramientas de torreta
Debido a la limitación de la posición del espacio, la estructura del componente del husillo no puede diseñarse para que sea muy sólida, lo que afecta la sistema de husillo la rigidez. Para garantizar la rigidez del eje principal, se debe limitar el número de ejes principales; de lo contrario, el tamaño de la estructura aumentará considerablemente.
La principal ventaja del método de cambio de herramienta con cabezal de husillo de torreta es que elimina una serie de operaciones complejas como la sujeción, descarga, carga, sujeción y transporte automático de herramientas. Esto mejora la confiabilidad del cambio de herramientas y acorta significativamente el tiempo de cambio de herramientas. Sin embargo, debido a las razones estructurales anteriores, el cabezal del husillo de torreta generalmente solo se usa para máquinas herramienta con menos procesos y requisitos de precisión menos altos, como las taladradoras CNC.
3. Sistema de cambio automático de herramientas con almacén de herramientas
El sistema de cambio automático de herramientas con almacén de herramientas consta de un almacén de herramientas y un mecanismo de intercambio de herramientas. En primer lugar, todas las herramientas que deben utilizarse en el proceso de mecanizado se instalan en portaherramientas estándar, después de un ajuste previo del tamaño fuera de la máquina, y se colocan de cierta manera en el almacén de herramientas. Al cambiar de herramientas, primero se selecciona la herramienta en el almacén de herramientas y el dispositivo de intercambio de herramientas saca la herramienta del almacén de herramientas y del husillo. Después de cambiar la herramienta, la nueva herramienta se carga en el husillo y la herramienta antigua. regresa al almacén de herramientas. El almacén de herramientas que almacena herramientas tiene una gran capacidad. Puede instalarse en el lateral o encima de la caja del husillo, o puede instalarse fuera de la máquina herramienta como un componente separado y las herramientas se transportan mediante un dispositivo de manipulación.
En comparación con el cabezal del husillo de torreta, dado que solo hay un husillo en la caja del husillo de la máquina herramienta CNC con cambiador automático de herramientas con almacén de herramientas, es posible mejorar completamente su rigidez diseñando los componentes del husillo, de esta manera Cumplir con los requisitos para el mecanizado de precisión. Además, el almacén de herramientas puede almacenar una gran cantidad de herramientas, por lo que puede realizar procesamiento multiproceso de piezas complejas, lo que mejora significativamente la adaptabilidad y eficiencia de procesamiento de la máquina herramienta. Por lo tanto, el cambiador automático de herramientas con almacén de herramientas es especialmente adecuado para taladradoras CNC, fresadoras CNC y mandrinadoras CNC.
Materiales de referencia: /2006/05/12161120315.shtml