Automatski CNC glodalice sa mjenjačem alata za svaki budžet

definicija

Automatski mjenjač alata je uređaj za prenos, utovar i istovar alata između vretena i magazina alata. Automatski mjenjač alata je puni naziv za ATC u CNC obradi.

Automatski setovi za izmjenu alata pokreću CNC mašinu kontinuiranim radom, odnosno nakon završetka svakog procesa, novi alat koji se koristi u sljedećem procesu se automatski mijenja na vretenu, a vreteno preuzima alat, a zamjena alata se uglavnom vrši koordiniranim djelovanjem manipulatora, magazina i vretena.

U poređenju sa viševretenim CNC glodalicama, ATC-u je potrebno samo jedno vreteno u glavi glave, a komponente vretena imaju dovoljnu krutost da zadovolje zahtjeve različitih preciznih obrada. Osim toga, magazin alata može pohraniti veliki broj alata za višestepenu obradu složenih dijelova, što može značajno poboljšati prilagodljivost i efikasnost obrade alatnih mašina. ATC sistem se sastoji od dva dijela: magazina alata i uređaja za automatsku izmjenu alata. Ima dvije glavne prednosti: prva je da je rezervisano samo jedno vreteno, što je korisno za pojednostavljenje strukture vretena i poboljšanje krutosti vretena; druga je da se u biblioteci može pohraniti veliki broj glodala različitih tipova i funkcija, što je praktično za dovršetak različitih složenih i višestepenih postupaka obrade.

Komplet za automatsku izmjenu alata sastoji se od magazina alata, sistema za odabir alata, mehanizma za izmjenu alata i drugih dijelova, a struktura je složenija. Odgovoran je za prenos svrdla između magazina i vretena, guranje svrdla koje se koristi na vreteno, a zatim slanje zamijenjenog svrdla nazad u magazin. Iako ova metoda izmjene nije tako jednostavna kao prethodna, sprječava pomicanje magazina i vretena prilikom izmjene alata i zamjenjuje se automatskim mjenjačem alata. Na taj način se smanjuje raspon kretanja mehaničkih komponenti, izmjena se brže završava, a dizajn je također fleksibilniji.

princip rada

U sistemu za automatsku izmjenu alata, uređaj koji ostvaruje prenos, utovar i istovar alata između magazina i vretena naziva se mjenjač alata. Postoje dva načina zamjene alata: relativno kretanje magazina i vretena i manipulator. Uređaj koji koristi relativno kretanje magazina i vretena za ostvarivanje izmjene alata mora prvo vratiti korišteni alat u magazin prilikom zamjene alata, a zatim izvaditi novi alat iz magazina. Ove dvije radnje se ne mogu izvršiti istovremeno, a vrijeme izmjene alata je duže.

Međutim, manipulator s izmjenjivačem alata može istovremeno hvatati, utovarivati ​​i istovarivati ​​bitove iz vretena i magazina tokom izmjene, tako da se vrijeme izmjene dodatno skraćuje. Metoda izmjene alata pomoću robota je najčešće korištena. To je zato što je manipulator fleksibilan u izmjeni, brz u djelovanju i jednostavan po strukturi. Manipulator može izvršiti niz radnji kao što su hvatanje - izvlačenje - okretanje - umetanje - vraćanje. Kako bi se spriječilo ispadanje bita, pokretna kandža manipulatora opremljena je mehanizmom za samoblokiranje.

Karakteristike i prednosti

Usvojeno je vreteno za automatsku izmjenu alata velike snage, s dobrim početnim performansama i velikim obrtnim momentom, što može u potpunosti iskoristiti prednosti velike brzine i veće efikasnosti mašine. Koristi servo motor visokog obrtnog momenta proizveden u Japanu, koji ima prednosti niske buke, velike brzine i visoke tačnosti pozicioniranja. Opremljen jedinstvenim magazinom alata, možete mijenjati potrebne bitove glodala po želji. Vrijeme izmjene alata traje samo nekoliko sekundi. Standardni magazin alata dolazi s 8 alata, a magazin alata većeg kapaciteta može se prilagoditi.

troškovi

Cijena CNC glodalice s automatskim mijenjačem alata (ATC) može uveliko varirati ovisno o specifikacijama, veličini, karakteristikama i marki stroja, obično u rasponu od oko $10,800 do više $100,000. CNC ruterski kompleti za početnike u hobiju koštaju u prosjeku $12,000, dok su neki vrhunski industrijski ATC CNC glodalice s naprednim mogućnostima, većim radnim površinama i dodatnim funkcijama obično skuplje. Sve u svemu, prosječna cijena kupovine ATC CNC glodalice s mjenjačem alata je oko $16,000. Preporučljivo je konsultovati određene proizvođače ili dobavljače za precizne cijene na osnovu vaših potreba.

Većina stolara želi posjedovati ATC CNC glodalicu, ali neki od njih nemaju pojma koliko košta nadogradnja obične CNC mašine kompletom za automatsku izmjenu alata. Prema izvještaju o tržištu industrijskih CNC mašina za 2026. godinu, morat ćete potrošiti dodatnih... $3,000 do $8,000 na vrhu obične mašine ako želite da uradite sami.

Specifikacije

tipovi

Automatski mjenjači alata podijeljeni su u 3 uobičajena tipa: linearni tip, bubanj i lančani tip, a predstavićemo ih jedan po jedan.

Linearni tip

Ovo je tip linijskog mjenjača, koji se koristi za magazine sa 4 do 12 alata. Odlikuje se brzom izmjenom alata i jednostavnim korištenjem.

Tip bubanj

Ovo je tip rotacionog mjenjača, koji je također poznat kao CTM tip ATC i disk tip ATC. Koristi se za magazine sa 8 do 20 alata.

Tip lanca

Koristi se za vertikalne CNC mašine sa manjom brzinom izmjene alata. Dizajniran je za magazine sa više od 30 alata, što mu omogućava najbolji kapacitet nošenja alata.

Kako promijeniti alat u CNC obradi?

Držač rotacijskog alata

Rotacijski držač alata je jedan od najjednostavnijih mijenjača, koji se obično koristi u CNC strugovima. Može biti dizajniran u različitim oblicima kao što su kvadratni, šesterokutni ili aksijalni držač alata tipa diska. Četiri, šest ili više alata se postavljaju na rotacijski držač, a bitovi se mijenjaju prema uputama uređaja za numeričko upravljanje. Rotacijski držač alata mora imati dobru čvrstoću i krutost strukture kako bi izdržao otpor rezanju tokom grube obrade. Budući da tačnost obrade tokarenjem uveliko zavisi od položaja vrha alata, kod strugova sa numeričkim upravljanjem položaj alata se ne podešava ručno tokom procesa obrade, pa je potrebnije odabrati pouzdanu shemu pozicioniranja i razumnu strukturu pozicioniranja kako bi se osiguralo da rotirajući alat radi. Nakon svakog indeksiranja, stalak ima najveću moguću tačnost ponavljanja pozicioniranja (obično 0.001-0.005mm). U normalnim okolnostima, radnja promjene rotirajućeg držača uključuje podizanje držača, indeksiranje držača i pritiskanje držača.

Zamjena glave vretena

Zamjena alata na glavi vretena je relativno jednostavna metoda zamjene alata za CNC mašine sa rotirajućim alatima. Ova glava vretena je zapravo magazin alata u revolveru. Postoje dvije vrste glava vretena: horizontalne i vertikalne. Obično se indeksiranje revolvera koristi za zamjenu glave vretena kako bi se ostvarila automatska zamjena alata. Na svakom vretenu revolvera, rotirajući alati potrebni za svaki proces su unaprijed instalirani. Kada se izda naredba za promjenu alata, svaka glava vretena se redom okreće u položaj za obradu, a glavni pokret se uključuje, tako da odgovarajuće vreteno pokreće bit da se rotira. Ostala vretena u položajima koji nisu za obradu se isključuju iz glavnog pokreta. Uređaj za promjenu alata na vretenu štedi niz složenih operacija kao što su automatsko otpuštanje, stezanje, istovar, utovar i istovar, čime se skraćuje vrijeme zamjene i poboljšava pouzdanost zamjene. Međutim, zbog ograničenog prostora položaja, strukturna veličina komponenti vretena ne smije biti prevelika, što utiče na krutost sistema vretena. Da bi se osigurala krutost vretena, broj vretena mora biti ograničen, u suprotnom će se veličina strukture povećati. Stoga je glava vretena s revolverskom glavom obično pogodna samo za mašine s malo procesa i niskim zahtjevima za preciznošću, kao što su numerički upravljane bušilice i glodalice.

Automatski sistem za izmjenu alata

Budući da rotacijski držač alata i mjenjač tipa revolverske glave ne mogu primiti previše nastavka, oni ne mogu zadovoljiti potrebe obrade složenih dijelova. Stoga, ATC CNC mašine uglavnom koriste automatske mjenjače sa magazinima alata. Uređaj sa magazinom alata sastoji se od magazina i mehanizma za izmjenu alata, a proces izmjene je komplikovaniji. Prije svega, svi nastavci koji se koriste u procesu obrade trebaju biti instalirani na standardni držač, a nakon prethodnog podešavanja veličine izvan mašine, stavljeni su u magazin na određeni način. Prilikom izmjene, prvo odaberite nastavak u magazinu, a zatim će mjenjač izvaditi nastavak iz magazina ili vretena za zamjenu, staviti novi nastavak u vreteno i vratiti stari nastavak u magazin. Magazin ima veliki kapacitet i može se montirati sa strane ili iznad glavnog snopa. Budući da postoji samo jedno vreteno u glavnom snopu mašine sa automatskim magazinom za izmjenu alata, krutost komponenti vretena treba biti visoka kako bi se zadovoljili zahtjevi precizne obrade. Osim toga, broj bitova u magazinu je veliki, tako da se može vršiti višeprocesna obrada složenih dijelova, što značajno poboljšava prilagodljivost i efikasnost obrade mašine. ATC sistem sa magazinom je pogodan za centre za bušenje i obradne centre.

Kako odabrati časopis i alat?

Tip magazina alata

Magazin alata se koristi za rezervisanje određenog broja glodala, koja se mogu zamijeniti s glodalima na vretenu pomoću manipulatora. Postoje različite vrste magazina, kao što su diskasti magazini i lančani magazini. Oblik i kapacitet magazina trebaju se odrediti prema tehnološkom opsegu mašine. U magazinu diskastih alata, smjer glodala je u istom smjeru kao i vreteno. Prilikom promjene glodala, kućište vretena se podiže u određeni položaj, tako da je glodalo na vretenu poravnato s donjim položajem magazina, a glodalo je stegnuto, vreteno je pod kontrolom računara, otpuštanje ručke, magazin diskastih alata se pomiče naprijed, izvlači glodalo na vretenu, a zatim magazin rotira glodalo koje se koristi u sljedećem procesu u položaj poravnat s vretenom, magazin se vraća unazad, ubacuje se novo glodalo u otvor vretena, vreteno steže držač, kućište vretena se spušta u radni položaj, zadatak izmjene alata je završen i sljedeći proces počinje s radom. Prednosti ovog uređaja za izmjenu alata su jednostavna struktura, niska cijena i dobra pouzdanost izmjene. Nedostatak je što je vrijeme izmjene dugo, te je pogodno za obradne centre s malim kapacitetom spremnika. Za obradne centre koji zahtijevaju veliki kapacitet spremnika, koristit će se spremnik lančanog alata. Spremnik ima kompaktnu strukturu i veliki kapacitet spremnika. Oblik lančanika može se izraditi u različite vrste prema rasporedu stroja. Oblik i položaj izmjene mogu se također izbočiti radi lakše izmjene. Kada je potrebno povećati broj bitova za glodanje, potrebno je samo povećati dužinu lanca, što olakšava dizajn i proizvodnju spremnika.

Metoda odabira alata

U magazinu se nalazi mnogo bitova. Prije svake promjene, bit se mora odabrati. Uobičajeno korištene metode odabira alata uključuju sekvencijalnu metodu i proizvoljnu metodu. Alati se redom ubacuju u držače magazina prema zahtjevima procesa. Obrada se sastoji u podešavanju bitova po redoslijedu. Prilikom obrade različitih obradaka, redoslijed bitova u magazinu mora se ponovo podesiti. Prednost je što su pogon i upravljanje magazinom relativno jednostavni. Stoga je ova metoda pogodna za automatsku izmjenu alata malih i srednjih numeričkih kontrolnih mašina sa velikim serijama obrade i malim brojem vrsta obradaka. Razvojem numeričkih sistema upravljanja, većina numeričkih sistema upravljanja usvaja metodu proizvoljnog odabira alata, koja je podijeljena na 3 tipa kodiranja držača alata, kodiranje alata i tip memorije.

Metoda kodiranja alata

Kod alata ili držača treba identificirati instaliranjem kodne trake na alatu ili držaču, koja se uglavnom kodira prema principu binarnog kodiranja. Metoda odabira usvaja posebnu strukturu držača alata, a svaki bit ima svoj vlastiti kod, tako da se bit može ponovo koristiti u različitim procesima, a zamijenjeni bit ne mora se vraćati u originalni držač. Magazin velikog kapaciteta može se shodno tome smanjiti. Međutim, svaki bit ima poseban kodni prsten, dužina se produžuje, teško ga je proizvesti, a struktura magazina i manipulatora postaje komplicirana. Metoda kodiranja držača je da jedan nož odgovara jednom držaču. Alati uklonjeni iz jednog držača moraju se vratiti na isti držač. Bitovi za odabir i postavljanje su glomazni i potrebno je dugo vremena za promjenu. Trenutno se metoda memorije široko koristi u obradnim centrima. Na taj način se broj i položaj držača u magazinu mogu shodno tome pohraniti u PLC CNC sistema. Informacije o alatu se uvijek pohranjuju u PLC-u, bez obzira u koji se držač alat nalazi. Magazin je opremljen uređajem za detekciju položaja, koji može dobiti informacije o položaju svakog držača. Na taj način alat se može izvaditi i vratiti po želji. Magazin također ima mehaničko porijeklo, tako da će se svaki put kada se odabere nož, odabrati i najbliži nož.

Aplikacije

ATC CNC glodalice mogu se koristiti u širokom spektru industrija, kao što su proizvodnja namještaja i uređenja doma, drveni zanati, ormari, ekrani, oglašavanje, industrija muzičkih instrumenata ili obrada kućišta preciznih instrumenata. Materijali koji se mogu obrađivati ​​uglavnom uključuju razne nemetalne materijale poput drveta, stakla, kamena, plastike, akrila i izolacijskih materijala.

obradu

Kućna vrata, 3D Mašinska obrada valovitih ploča, vrata ormara, vrata od punog drveta, vrata za zanatske radove od drveta, vrata bez boje, pregrade, izrada prozora za zanatske radove, čistači cipela, ormari i paneli za mašine za igre, računarski stolovi i izrada namještaja od ploča.

Izrada kalupa

Može praviti metalne kalupe poput bakra, aluminija, željeza i drugih materijala, kao i nemetalne kalupe poput drveta, kamena, plastike, PVC-a i drugih materijala.

Oglašavanje i hobisti

Izrada natpisa, izrada logotipa, natpisi, rezanje akrila, blister oblikovanje i dekoracije.

Industrijska proizvodnja

Može izrađivati ​​sve vrste skulptura sjena i reljefnih skulptura, koje se široko koriste u industriji rukotvorina i poklona.

Više od osnova: Produktivnost i briga o vašem ATC CNC glodalici

Automatski mjenjač alata skraćuje vrijeme podešavanja po obratku do 70% i uklanja umor operatera pri ponavljanju rada. Spojite te prednosti s jednostavnom rutinom održavanja kako biste osigurali pouzdanost spremnika, vretena i hvataljke godinama.

Efikasnost proizvodnje: Uštede u stvarnom vremenu zahvaljujući automatskoj izmjeni alata

Ručna izmjena alata na standardu CNC usmjerivač traje 30 do 90 sekundi svaki. Linearni ili bubanj ATC završava istu zamjenu za 3 do 8 sekundi bez unosa operatera. Na vratima ormara s 5 izmjena alata po panelu, to je ušteda od 4 do 7 minuta po ciklusu - otprilike dodatni panel svakog sata. Uparen sa pametni CNC usmjerivač za ugniježđivanje, dobitci se povećavaju tokom punih smjena.

✓ Brži ciklusi kod poslova s ​​više alata — bušenje, profiliranje, V-žljebljenje u jednom postavljanju.

✓ Manji otpad zbog grešaka ponovnog poništavanja tokom ručnih izmjena.

✓ Nenadzirani radovi za gniježđenje i serijsku proizvodnju.

Vidite naše Vodič za cijene CNC glodalice za matematiku isplate prema obimu posla.

Raspored redovnog održavanja za pouzdane performanse kontrole letenja (ATC)

ATC je mehanički najaktivniji dio vašeg rutera. Jednostavna rutina sprječava kvarove koje operateri obično otkriju tek tokom zastoja u radu.

Rezervni dio glodala i ATC pribor u odgovarajućim držačima alata tako da istrošeni svrdlo nikada ne zaustavlja posao.

Rješavanje problema

CNC ruter sa ATC-om je najmoćnija klasifikacija mašina sa numeričkim upravljanjem. Iako su snaga i brzina obrade neuporedive sa drugim mašinama sa numeričkim upravljanjem, kao potpuno automatizovana mehanička oprema, dnevni pregled i održavanje su takođe veoma potrebni. CNC ruter sa izmenjivačem alata se potpuno razlikuje od metoda detekcije i dijagnostike grešaka običnih mašina sa numeričkim upravljanjem.

Metoda inspekcije rada mašine

Metoda inspekcije rada je metoda posmatranja i praćenja stvarnog rada mašine kako bi se utvrdila pozicija kvara i time pratio uzrok kvara. Generalno govoreći, kompleti mašina sa numeričkim upravljanjem koriste hidraulične i pneumatske kontrolne dijelove, kao što su automatski mjenjač alata, uređaj za zamjenski sto, uređaj za pričvršćivanje i prijenos itd., koji se mogu koristiti za utvrđivanje uzroka kvara putem dijagnoze kretanja.

Metoda analize stanja

CNC sistem ne samo da može prikazati informacije o dijagnozi kvara, već i pružiti različita stanja dijagnoze u obliku adrese dijagnoze i dijagnostičkih podataka. Na primjer, kada se sistem neispravno vrati na referentnu tačku, možete provjeriti vrijednost statusa relevantnog parametra kako biste utvrdili uzrok kvara.

Metoda provjere CNC programiranja

Metoda provjere CNC programiranja naziva se i metoda testiranja funkcije programa. To je metoda za potvrđivanje uzroka kvara sastavljanjem posebnog segmenta testnog programa. Možete koristiti metodu ručnog programiranja za sastavljanje programa za testiranje funkcija sistema (kao što su linearno pozicioniranje, kružna interpolacija, rezanje navoja, standardni ciklusi, korisnički makro programi itd.) i pokrenuti testni program kako biste provjerili tačnost i pouzdanost mašine u obavljanju ovih funkcija, a zatim utvrdili uzrok kvara. Obično se testni program piše s uputama za popravak mašine, a program se pokreće kada dođe do kvara kako bi se utvrdilo u čemu je problem.

Metoda inspekcije instrumenata

Metoda inspekcije instrumenata odnosi se na upotrebu konvencionalnih električnih instrumenata za mjerenje napona svake grupe AC i DC napajanja, faznih DC i impulsnih signala itd., kako bi se pronašli kvarovi.

Metoda samodijagnostike numeričkog kontrolnog sistema

Samodijagnostika numeričkog upravljačkog sistema je dijagnostička metoda koja koristi interni program za samodijagnostiku ili poseban dijagnostički softver sistema za samodijagnostiku i testiranje ključnog hardvera unutar sistema i upravljačkog softvera sistema. Uglavnom uključuje samodijagnostiku pri uključivanju, online praćenje i offline testiranje. CNC mašina koristi funkciju samodijagnostike sistema, koja može lako prikazati status interfejs signala između sistema i svakog dijela i otkriti opštu lokaciju kvara. To je najčešće korištena metoda u procesu dijagnostike kvara.