Parimi dhe hapat e ndërrimit automatik të mjeteve në qendrat e përpunimit CNC
Abstrakt: Ky punim trajton në detaje rëndësinë e pajisjes së ndërrimit automatik të mjeteve në qendrat e përpunimit CNC, parimin e ndërrimit automatik të mjeteve dhe hapat specifikë, duke përfshirë aspekte të tilla si ngarkimi i mjeteve, përzgjedhja e mjeteve dhe ndërrimi i mjeteve. Ai synon të analizojë në thellësi teknologjinë e ndërrimit automatik të mjeteve, të ofrojë mbështetje teorike dhe udhëzime praktike për përmirësimin e efikasitetit të përpunimit dhe saktësisë së qendrave të përpunimit CNC, të ndihmojë operatorët të kuptojnë dhe zotërojnë më mirë këtë teknologji kyçe dhe më pas të rrisin efikasitetin e prodhimit dhe cilësinë e produktit.
I. Hyrje
Si pajisje kyçe në prodhimin modern, qendrat e përpunimit CNC luajnë një rol vendimtar me pajisjet e tyre automatike të ndërrimit të mjeteve, sistemet e mjeteve prerëse dhe pajisjet automatike të ndërrimit të paletave. Zbatimi i këtyre pajisjeve u mundëson qendrave të përpunimit të përfundojnë përpunimin e pjesëve të shumta të ndryshme të një cope pune pas një instalimi të vetëm, duke zvogëluar ndjeshëm kohën e ndërprerjes pa defekte, duke shkurtuar në mënyrë efektive ciklin e prodhimit të produktit dhe gjithashtu duke pasur rëndësi të konsiderueshme për përmirësimin e saktësisë së përpunimit të produkteve. Si pjesa kryesore midis tyre, performanca e pajisjes automatike të ndërrimit të mjeteve lidhet drejtpërdrejt me nivelin e efikasitetit të përpunimit. Prandaj, kërkimet e thelluara mbi parimin dhe hapat e saj kanë vlerë të rëndësishme praktike.
II. Parimi i Ndërrimit Automatik të Veglave në Qendrat e Përpunimit CNC
(I) Procesi bazë i ndërrimit të mjeteve
Edhe pse ekzistojnë lloje të ndryshme të karikatorëve të veglave në qendrat e përpunimit CNC, siç janë karikatorët e veglave të tipit disk dhe karikatorët e veglave të tipit zinxhir, procesi bazë i ndërrimit të veglave është konsistent. Kur pajisja automatike e ndërrimit të veglave merr një udhëzim për ndërrimin e veglave, i gjithë sistemi e fillon shpejt programin e ndërrimit të veglave. Së pari, boshti do të ndalojë menjëherë rrotullimin dhe do të ndalet me saktësi në pozicionin e paracaktuar të ndërrimit të veglave përmes një sistemi pozicionimi me precizion të lartë. Më pas, mekanizmi i çkyçjes së veglave aktivizohet për ta bërë veglan në bosht në një gjendje të zëvendësueshme. Ndërkohë, sipas udhëzimeve të sistemit të kontrollit, karikatori i veglave vë në lëvizje pajisjet përkatëse të transmetimit për ta lëvizur shpejt dhe me saktësi veglan e re në pozicionin e ndërrimit të veglave dhe gjithashtu kryen operacionin e çkyçjes së veglave. Pastaj, manipulatori me dy krahë vepron shpejt për të kapur me saktësi si veglat e reja ashtu edhe ato të vjetra në të njëjtën kohë. Pasi tavolina e ndërrimit të veglave rrotullohet në pozicionin e saktë, manipulatori instalon veglat e reja në bosht dhe e vendos veglat e vjetra në pozicionin bosh të karikatorit të veglave. Së fundmi, boshti kryen veprimin e shtrëngimit për të mbajtur fort mjetin e ri dhe kthehet në pozicionin fillestar të përpunimit sipas udhëzimeve të sistemit të kontrollit, duke përfunduar kështu të gjithë procesin e ndërrimit të mjetit.
(II) Analiza e Lëvizjes së Veglave
Gjatë procesit të ndërrimit të mjetit në qendrën e përpunimit, lëvizja e mjetit përbëhet kryesisht nga katër pjesë kryesore:
- Mjeti ndalet bashkë me boshtin dhe lëviz në pozicionin e ndërrimit të mjetit: Ky proces kërkon që boshti të ndalojë së rrotulluari shpejt dhe me saktësi dhe të lëvizë në pozicionin specifik të ndërrimit të mjetit përmes sistemit të lëvizjes së boshteve koordinative të makinës. Zakonisht, kjo lëvizje arrihet nga mekanizmi i transmisionit, siç është çifti vidë-dado i vënë në lëvizje nga motori, për të siguruar që saktësia e pozicionimit të boshtit përmbush kërkesat e përpunimit.
- Lëvizja e Veglës në Rezervën e Veglave: Mënyra e lëvizjes së mjetit në rezervën e veglave varet nga lloji i rezervës së veglave. Për shembull, në një rezervën e veglave të tipit zinxhir, mjeti lëviz në pozicionin e specifikuar së bashku me rrotullimin e zinxhirit. Ky proces kërkon që motori lëvizës i rezervës së veglave të kontrollojë me saktësi këndin e rrotullimit dhe shpejtësinë e zinxhirit për të siguruar që mjeti të mund të arrijë me saktësi pozicionin e ndryshimit të mjetit. Në një rezervën e veglave të tipit disk, pozicionimi i mjetit arrihet përmes mekanizmit rrotullues të rezervës së veglave.
- Lëvizja Transferuese e Veglës me Manipuluesin e Ndërrimit të Veglës: Lëvizja e manipuluesit të ndërrimit të veglës është relativisht komplekse pasi duhet të arrijë lëvizje rrotulluese dhe lineare. Gjatë fazave të kapjes dhe lëshimit të veglës, manipuluesi duhet t'i afrohet dhe të largohet veglës përmes një lëvizjeje lineare precize. Zakonisht, kjo arrihet nga mekanizmi i raftit dhe pinionit i drejtuar nga një cilindër hidraulik ose një cilindër ajri, i cili më pas vë në lëvizje krahun mekanik për të arritur lëvizjen lineare. Gjatë fazave të tërheqjes dhe futjes së veglës, përveç lëvizjes lineare, manipuluesi duhet gjithashtu të kryejë një kënd të caktuar rrotullimi për të siguruar që vegla të mund të tërhiqet pa probleme nga dhe të futet në bosht ose në karikatorin e veglave. Kjo lëvizje rrotulluese arrihet përmes bashkëpunimit midis krahut mekanik dhe boshtit të ingranazhit, që përfshin konvertimin e çifteve kinematike.
- Lëvizja e Veglës duke u Kthyer në Pozicionin e Përpunimit me anë të boshtit: Pasi të përfundojë ndërrimi i mjetit, boshti duhet të kthehet shpejt në pozicionin origjinal të përpunimit me mjetin e ri për të vazhduar operacionet pasuese të përpunimit. Ky proces është i ngjashëm me lëvizjen e mjetit duke u zhvendosur në pozicionin e ndërrimit të mjetit, por në drejtim të kundërt. Ai gjithashtu kërkon pozicionim me precizion të lartë dhe një reagim të shpejtë për të zvogëluar kohën e ndërprerjes gjatë procesit të përpunimit dhe për të përmirësuar efikasitetin e përpunimit.
III. Hapat e Ndërrimit Automatik të Veglave në Qendrat e Përpunimit CNC
(I) Ngarkimi i mjetit
- Metoda e Ngarkimit të Rastësishëm të Mbajtëses së Veglave
Kjo metodë e ngarkimit të veglave ka fleksibilitet relativisht të lartë. Operatorët mund t'i vendosin veglat në çdo mbajtëse veglash në depo. Megjithatë, duhet theksuar se pasi të përfundojë instalimi i veglës, numri i mbajtëses së veglave ku ndodhet vegla duhet të regjistrohet me saktësi në mënyrë që sistemi i kontrollit të mund ta gjejë dhe ta thërrasë me saktësi veglën sipas udhëzimeve të programit në procesin pasues të përpunimit. Për shembull, në disa përpunime komplekse të formave, veglat mund të duhet të ndryshohen shpesh sipas procedurave të ndryshme të përpunimit. Në këtë rast, metoda e ngarkimit të rastësishëm të mbajtëses së veglave mund të rregullojë në mënyrë të përshtatshme pozicionet e ruajtjes së veglave sipas situatës aktuale dhe të përmirësojë efikasitetin e ngarkimit të veglave. - Metoda e Ngarkimit të Mbajtëses së Mjetit Fiks
Ndryshe nga metoda e ngarkimit të rastësishëm të mbajtëseve të veglave, metoda e ngarkimit të fiksuar të mbajtëseve të veglave kërkon që mjetet të vendosen në mbajtëse veglash të paracaktuara specifike. Avantazhi i kësaj metode është se pozicionet e ruajtjes së veglave janë të fiksuara, gjë që është e përshtatshme për operatorët për t'u mbajtur mend dhe menaxhuar, dhe gjithashtu favorizon pozicionimin dhe thirrjen e shpejtë të veglave nga sistemi i kontrollit. Në disa detyra të përpunimit të prodhimit në seri, nëse procesi i përpunimit është relativisht i fiksuar, miratimi i metodës së ngarkimit të fiksuar të mbajtëseve të veglave mund të përmirësojë stabilitetin dhe besueshmërinë e përpunimit dhe të zvogëlojë aksidentet e përpunimit të shkaktuara nga pozicionet e gabuara të ruajtjes së veglave.
(II) Përzgjedhja e mjeteve
Përzgjedhja e mjeteve është një hallkë kyçe në procesin automatik të ndërrimit të mjeteve dhe qëllimi i saj është të zgjedhë shpejt dhe me saktësi mjetin e specifikuar nga revista e mjeteve për të përmbushur nevojat e procedurave të ndryshme të përpunimit. Aktualisht, ekzistojnë kryesisht dy metodat e mëposhtme të zakonshme të përzgjedhjes së mjeteve:
- Përzgjedhja Sekuenciale e Mjetit
Metoda e përzgjedhjes sekuenciale të mjeteve kërkon që operatorët t'i vendosin mjetet në mbajtëset e mjeteve në përputhje të rreptë me sekuencën e procesit teknologjik kur ngarkojnë mjetet. Gjatë procesit të përpunimit, sistemi i kontrollit do t'i marrë mjetet një nga një sipas sekuencës së vendosjes së mjeteve dhe do t'i vendosë ato përsëri në mbajtëset origjinale të mjeteve pas përdorimit. Avantazhi i kësaj metode të përzgjedhjes së mjeteve është se është e thjeshtë për t'u përdorur dhe ka një kosto të ulët, dhe është e përshtatshme për disa detyra përpunimi me procese relativisht të thjeshta përpunimi dhe sekuenca fikse të përdorimit të mjeteve. Për shembull, në përpunimin e disa pjesëve të thjeshta të boshtit, mund të nevojiten vetëm disa mjete në një sekuencë fikse. Në këtë rast, metoda e përzgjedhjes sekuenciale të mjeteve mund të përmbushë kërkesat e përpunimit dhe mund të zvogëlojë koston dhe kompleksitetin e pajisjeve. - Përzgjedhja e rastësishme e mjeteve
- Kodimi i Mbajtëses së Veglave Përzgjedhja e Veglave
Kjo metodë e përzgjedhjes së mjeteve përfshin kodimin e secilës mbajtëse mjetesh në deponë e mjeteve dhe më pas vendosjen e mjeteve që korrespondojnë me kodet e mbajtëses së mjeteve në mbajtëset e mjeteve të specifikuara një nga një. Gjatë programimit, operatorët përdorin adresën T për të specifikuar kodin e mbajtëses së mjetit ku ndodhet mjeti. Sistemi i kontrollit e drejton deponë e mjeteve për të lëvizur mjetin përkatës në pozicionin e ndërrimit të mjetit sipas këtij informacioni kodimi. Avantazhi i metodës së përzgjedhjes së mjeteve të kodimit të mbajtëses së mjetit është se përzgjedhja e mjetit është më fleksibile dhe mund të përshtatet me disa detyra përpunimi me procese relativisht komplekse përpunimi dhe sekuenca të papërcaktuara të përdorimit të mjeteve. Për shembull, në përpunimin e disa pjesëve komplekse të aviacionit, mjetet mund të kenë nevojë të ndryshohen shpesh sipas pjesëve të ndryshme të përpunimit dhe kërkesave të procesit, dhe sekuenca e përdorimit të mjetit është e papërcaktuar. Në këtë rast, metoda e përzgjedhjes së mjeteve të kodimit të mbajtëses së mjetit mund të realizojë në mënyrë të përshtatshme përzgjedhjen dhe zëvendësimin e shpejtë të mjeteve dhe të përmirësojë efikasitetin e përpunimit. - Përzgjedhja e Mjetit të Memorjes së Kompjuterit
Përzgjedhja e mjeteve në memorien e kompjuterit është një metodë më e avancuar dhe inteligjente e përzgjedhjes së mjeteve. Sipas kësaj metode, numrat e mjeteve dhe pozicionet e tyre të ruajtjes ose numrat e mbajtësve të mjeteve ruhen në memorien përkatëse në memorien e kompjuterit ose në memorien e kontrolluesit logjik të programueshëm. Kur është e nevojshme të ndryshohen mjetet gjatë procesit të përpunimit, sistemi i kontrollit do të marrë direkt informacionin e pozicionit të mjeteve nga memoria sipas udhëzimeve të programit dhe do të drejtojë deponë e mjeteve për t'i lëvizur shpejt dhe me saktësi mjetet në pozicionin e ndryshimit të mjetit. Për më tepër, meqenëse ndryshimi i adresës së ruajtjes së mjetit mund të mbahet mend nga kompjuteri në kohë reale, mjetet mund të nxirren dhe të dërgohen përsëri rastësisht në deponë e mjeteve, duke përmirësuar shumë efikasitetin e menaxhimit dhe fleksibilitetin e përdorimit të mjeteve. Kjo metodë e përzgjedhjes së mjeteve përdoret gjerësisht në qendrat moderne të përpunimit CNC me precizion të lartë dhe efikasitet të lartë, veçanërisht e përshtatshme për detyrat e përpunimit me procese komplekse përpunimi dhe lloje të shumta mjetesh, të tilla si përpunimi i pjesëve si blloqet e motorëve të automobilave dhe kokat e cilindrave.
(III) Ndërrimi i mjetit
Procesi i ndërrimit të mjetit mund të ndahet në situatat e mëposhtme sipas llojeve të mbajtëseve të mjetit në bosht dhe mjetit që do të zëvendësohet në rulotin e mjeteve:
- Si mjeti në bosht ashtu edhe mjeti që do të zëvendësohet në revistën e mjeteve janë në mbajtëse të rastësishme mjetesh.
Në këtë rast, procesi i ndërrimit të mjetit është si më poshtë: Së pari, revista e mjetit kryen operacionin e përzgjedhjes së mjetit sipas udhëzimeve të sistemit të kontrollit për ta zhvendosur shpejt mjetin që do të zëvendësohet në pozicionin e ndërrimit të mjetit. Pastaj, manipulatori me dy krahë shtrihet për të kapur me saktësi mjetin e ri në revistën e mjetit dhe mjetin e vjetër në bosht. Më pas, tavolina e ndërrimit të mjetit rrotullohet për të rrotulluar mjetin e ri dhe mjetin e vjetër në pozicionet përkatëse të boshtit dhe revistës së mjetit përkatësisht. Së fundmi, manipulatori fut mjetin e ri në bosht dhe e shtrëngon atë, dhe në të njëjtën kohë, e vendos mjetin e vjetër në pozicionin bosh të revistës së mjetit për të përfunduar operacionin e ndërrimit të mjetit. Kjo metodë e ndërrimit të mjetit ka fleksibilitet relativisht të lartë dhe mund të përshtatet me procese të ndryshme përpunimi dhe kombinime mjetesh, por ka kërkesa më të larta për saktësinë e manipulatorit dhe shpejtësinë e reagimit të sistemit të kontrollit. - Mjeti në bosht vendoset në një mbajtëse mjetesh të fiksuara, dhe mjeti që do të zëvendësohet është në një mbajtëse mjetesh të rastësishme ose në një mbajtëse mjetesh të fiksuara.
Procesi i përzgjedhjes së mjetit është i ngjashëm me metodën e mësipërme të përzgjedhjes së mjetit të mbajtëses së mjetit rastësor. Kur ndërroni mjetin, pasi ta hiqni mjetin nga boshti, revista e mjetit duhet të rrotullohet paraprakisht në pozicionin specifik për të marrë mjetin e boshtit në mënyrë që mjeti i vjetër të mund të dërgohet me saktësi përsëri në revistën e mjetit. Kjo metodë e ndërrimit të mjetit është më e zakonshme në disa detyra përpunimi me procese përpunimi relativisht të fiksuara dhe frekuenca të larta përdorimi të mjetit të boshtit. Për shembull, në disa procedura të përpunimit të vrimave të prodhimit në seri, shpues ose zgjerues specifikë mund të përdoren në bosht për një kohë të gjatë. Në këtë rast, vendosja e mjetit të boshtit në një mbajtëse mjeti të fiksuar mund të përmirësojë stabilitetin dhe efikasitetin e përpunimit. - Mjeti në bosht është në një mbajtëse mjetesh të rastësishme, dhe mjeti që do të zëvendësohet është në një mbajtëse mjetesh të fiksuara.
Procesi i përzgjedhjes së mjetit është gjithashtu për të zgjedhur mjetin e specifikuar nga revista e mjeteve sipas kërkesave të procesit të përpunimit. Kur ndërrohet mjeti, mjeti i marrë nga boshti do të dërgohet në pozicionin më të afërt bosh të mjetit për përdorim të mëvonshëm. Kjo metodë e ndërrimit të mjetit, në një farë mase, merr parasysh fleksibilitetin e ruajtjes së mjetit dhe komoditetin e menaxhimit të revistës së mjeteve. Është e përshtatshme për disa detyra përpunimi me procese relativisht komplekse përpunimi, lloje të shumta mjetesh dhe frekuenca relativisht të ulëta përdorimi të disa mjeteve. Për shembull, në disa përpunime me forma, mund të përdoren mjete të shumta me specifikime të ndryshme, por disa mjete të veçanta përdoren më rrallë. Në këtë rast, vendosja e këtyre mjeteve në mbajtëse fikse mjetesh dhe ruajtja e mjeteve të përdorura në boshtin afër mund të përmirësojë shkallën e shfrytëzimit të hapësirës së revistës së mjeteve dhe efikasitetin e ndërrimit të mjetit.
IV. Përfundim
Parimi dhe hapat e ndërrimit automatik të mjeteve në qendrat e përpunimit CNC janë një inxhinieri sistemi kompleks dhe precize, që përfshin njohuri teknike në fusha të shumta si struktura mekanike, kontrolli elektrik dhe programimi i softuerëve. Kuptimi i thellë dhe zotërimi i teknologjisë së ndërrimit automatik të mjeteve janë me rëndësi të madhe për përmirësimin e efikasitetit të përpunimit, saktësisë së përpunimit dhe besueshmërisë së pajisjeve të qendrave të përpunimit CNC. Me zhvillimin e vazhdueshëm të industrisë prodhuese dhe progresin teknologjik, pajisjet automatike të ndërrimit të mjeteve të qendrave të përpunimit CNC do të vazhdojnë të inovohen dhe të përmirësohen, duke lëvizur drejt shpejtësisë më të lartë, saktësisë më të lartë dhe inteligjencës më të fortë për të përmbushur kërkesën në rritje për përpunimin e pjesëve komplekse dhe për të ofruar mbështetje të fortë për promovimin e transformimit dhe përmirësimit të industrisë prodhuese. Në zbatimet praktike, operatorët duhet të zgjedhin në mënyrë të arsyeshme metodat e ngarkimit të mjeteve, metodat e përzgjedhjes së mjeteve dhe strategjitë e ndërrimit të mjeteve sipas karakteristikave dhe kërkesave të detyrave të përpunimit për të shfrytëzuar plotësisht avantazhet e qendrave të përpunimit CNC, për të përmirësuar efikasitetin e prodhimit dhe cilësinë e produktit. Ndërkohë, prodhuesit e pajisjeve duhet gjithashtu të optimizojnë vazhdimisht proceset e projektimit dhe prodhimit të pajisjeve automatike të ndërrimit të mjeteve për të përmirësuar performancën dhe stabilitetin e pajisjeve dhe për t'u ofruar përdoruesve zgjidhje të përpunimit CNC me cilësi më të lartë dhe më efikase.