Tipuri de schimbător automat de scule în mașină CNC

Timpul de schimbare a sculei afectează direct eficiența prelucrării CNC. Dacă mașina dvs. se oprește frecvent pentru înlocuirea sculelor manuale sau schimbarea lentă a sculei, timpul de producție și consistența prelucrarii vor avea de suferit.

Acesta este motivul pentru care schimbatoarele automate de scule (ATC) au devenit o parte importantă a mașinilor CNC moderne. Acestea ajută la reducerea timpului de nefuncționare, la îmbunătățirea automatizării și la prelucrări cu mai multe-procese într-o singură configurare.

Dar nu toate schimbătoarele automate de scule sunt la fel.

Diferite tipuri de ATC oferă capacități diferite de scule, viteze de schimbare și structuri ale mașinii. Unele sunt mai bune pentru ateliere mici și prelucrare simplă, în timp ce altele sunt concepute pentru producția de viteză mare-și piese complexe.

În acest articol, veți afla tipurile comune de schimbătoare automate de scule din mașinile CNC, cum funcționează acestea și avantajele și limitările fiecărui tip.

Ce este un schimbător automat de scule într-o mașină CNC?

Un schimbător automat de scule (ATC) este un sistem folosit la mașinile CNC pentru a schimba sculele de tăiere în timpul prelucrării fără operare manuală. Ajută mașina să comute rapid între diferite unelte, permițând finalizarea mai multor procese de prelucrare într-o singură configurare.

Un sistem ATC constă de obicei din:

• Revista de scule
• Braț de schimbare a sculei
• Suporturi de scule
• Interfață ax
• Sistem de control CNC

În timpul prelucrării, programul CNC selectează automat scula necesară din magazinul de scule și o schimbă cu scula curentă din ax. Acest proces durează doar câteva secunde și reduce foarte mult timpul de nefuncționare a mașinii.

În comparație cu schimbarea manuală tradițională a sculelor, schimbătoarele automate de scule oferă câteva avantaje importante:

• Cicluri de prelucrare mai rapide
• Sarcina de lucru redusă a operatorului
• Eficiență mai mare de prelucrare
• O mai bună consistență de prelucrare
• Suport pentru prelucrare nesupravegheată
• Prelucrare mai ușoară cu mai multe-procese

Astăzi, schimbătoarele automate de scule sunt utilizate pe scară largă în centrele de prelucrare verticale, centrele de prelucrare orizontale, mașinile CNC cu portal și centrele de prelucrare cu 5 axe, în special în industriile care necesită productivitate ridicată și operațiuni de prelucrare continuă.

Tipuri de schimbătoare automate de scule la mașini CNC

Diferitele mașini CNC utilizează diferite tipuri de schimbătoare automate de scule, în funcție de complexitatea prelucrării, capacitatea sculei și cerințele de producție. Unele sisteme ATC se concentrează pe costuri mai mici și pe o operare simplă, în timp ce altele sunt concepute pentru prelucrare de-viteză mare și-volum mare.

Mai jos sunt cele mai comune tipuri de schimbătoare automate de scule utilizate la mașinile CNC.

Schimbător automat de scule tip umbrelă

Tipul de umbrelă-ATC este unul dintre cele mai comune sisteme-de schimbare a instrumentelor utilizate în centrele de prelucrare verticale mici și mijlocii. Sculele sunt dispuse într-un magazin circular asemănător cu o formă de umbrelă, iar axul schimbă direct sculele cu poziția magaziei.

Beneficii:

• Structură simplă
• Cost mai mic al mașinii
• Întreținere ușoară
• Potrivit pentru operațiuni de prelucrare de bază

Dezavantaje:

• Viteză mai lentă de schimbare a instrumentului-
• Capacitate mai mică a sculei
• Nu este ideal pentru prelucrari complexe

Schimbător automat de scule tip braț

Tipul de braț ATC folosește un braț mecanic pentru a schimba automat sculele între ax și magazinul de scule. Acest tip este utilizat pe scară largă în centrele de prelucrare CNC de nivel mediu și înalt-din cauza vitezei rapide de schimbare-a sculelor.

Sub-tipuri comune:

• Tip dublu braț
• Schimbă instrumentele mai rapid
• Frecvent în centrele de prelucrare-de mare viteză
• Tip cu un singur braț
• Structură mai simplă
• Cost mai mic decât sistemele cu braț dublu-

Beneficii:

• Schimbarea rapidă a sculei
• Eficiență mai mare a producției
• Suporta magazii de scule mai mari
• Mai bine pentru prelucrarea automată

Dezavantaje:

• Cost de fabricație mai mare
• Întreținere mai complexă
• Necesită mai mult spațiu pentru mașină

Schimbător automat de scule tip lanț

Tipul-ATC cu lanț utilizează un depozit de scule-acționat cu lanț pentru a stoca un număr mare de scule. Este utilizat în mod obișnuit în centrele de prelucrare orizontale, mașinile portal și sistemele CNC mari.

Beneficii:

• Capacitate mare de scule
• Potrivit pentru prelucrari complexe
• Sprijină funcționare lungă nesupravegheată
• Ideal pentru prelucrarea cu mai multe-procese

Dezavantaje:

• Amprentă mai mare a mașinii
• Cerințe mai mari de întreținere
• Cost de sistem mai mare

Schimbător automat de scule tip tambur

Tipul de tambur-ATC utilizează o structură de tambur rotativ pentru a stoca și a indexa instrumentele. Este proiectat pentru poziționarea rapidă a sculelor și configurațiile compacte ale mașinii.

Beneficii:

• Viteză de indexare rapidă
• Structură compactă
• Bun pentru prelucrarea-de mare viteză

Dezavantaje:

• Capacitate limitată de depozitare a sculelor
• Mai puțin potrivit pentru unelte mari

Schimbător automat de scule de tip liniar

ATC de tip liniar stochează uneltele într-un aranjament-liniar drept lângă mașină. Este utilizat în mod obișnuit în sisteme CNC personalizate sau în mașini care necesită configurații speciale de scule.

Beneficii:

• Design flexibil
• Acces ușor la instrumente
• Potrivit pentru unelte lungi

Dezavantaje:

• Viteză mai mică de recuperare a sculei
• Necesită mai mult spațiu de instalare

Comparația tipurilor de schimbător automat de scule

Cum să alegi schimbătorul automat de scule potrivit

Alegerea schimbătorului automat de scule potrivit depinde de cerințele dumneavoastră de prelucrare, de volumul de producție și de tipul mașinii. Un ATC mai mare sau mai rapid nu este întotdeauna cea mai bună alegere. Cheia este selectarea unui sistem care se potrivește nevoilor dvs. reale de producție.

Pe baza volumului de producție

Dacă vă ocupați în principal de producție în loturi mici sau de sarcini simple de prelucrare, un ATC tip umbrelă-de obicei este suficient. Oferă costuri mai mici și întreținere mai simplă.

Pentru producția de masă sau prelucrarea continuă, ATC-urile de tip-braț și lanț- sunt mai potrivite, deoarece permit schimbarea mai rapidă a sculelor și o eficiență îmbunătățită a automatizării.

Bazat pe complexitatea prelucrarii

Piesele simple necesită, de obicei, mai puține unelte, așa că este suficientă o magazie de scule mai mică.

Cu toate acestea, piesele complexe de prelucrat implică adesea găurirea, filetarea, frezarea, alezarea și finisarea într-o singură configurație. În acest caz, o capacitate mai mare a sculei ajută la reducerea intervenției manuale și la îmbunătățirea continuității prelucrarii.

Pe baza tipului de mașină

Diferite mașini CNC utilizează în mod obișnuit sisteme ATC diferite:

Centre de prelucrare verticale(VMC) → Tip umbrelă sau tip braț

Centre de prelucrare orizontale(HMC) → Tip de lanț

Mașini CNC cu 5 axe→ ATC tip braț-de mare viteză

Centre de prelucrare cu portic→ Tip de lanț de{0}}capacitate mare ATC

Alegerea unui ATC care se potrivește cu structura mașinii poate îmbunătăți stabilitatea și eficiența{0}}schimbării sculelor.

Pe baza cerințelor de capacitate a sculei

Numărul necesar de instrumente afectează și selecția ATC.

Cerință de producție Capacitate recomandată a sculei

Prelucrare simplă 12–24 de scule

Producție generală 24–40 unelte

Prelucrare complexă 40–60 de scule

Linii de producție automate, 60+ instrumente

O magazie de scule mai mare acceptă mai multe operațiuni de prelucrare, dar crește și dimensiunea și costul mașinii.

Pe baza de întreținere și buget

Unele sisteme ATC sunt mai rapide și mai avansate, dar necesită și costuri de întreținere mai mari.

Dacă prioritatea dvs. este investiția mai mică și operarea mai ușoară, o structură ATC mai simplă poate fi o alegere mai bună. Pentru o producție automată cu-eficiență ridicată, investiția într-un ATC mai rapid și cu capacitate-mai mare poate îmbunătăți productivitatea-pe termen lung.

Întrebări frecvente

1. Care este scopul unui schimbător automat de scule într-o mașină CNC?

Un schimbător automat de scule permite unei mașini CNC să schimbe automat sculele de tăiere în timpul prelucrării. Ajută la reducerea operațiunilor manuale, la scurtarea timpului de nefuncționare și la îmbunătățirea eficienței generale a prelucrării, în special în prelucrarea cu mai multe-procese.

2. Ce tip de schimbător automat de scule este cel mai rapid?

Schimbătoarele automate de scule de tip-braț sunt, în general, cele mai rapide, deoarece folosesc un braț mecanic pentru a schimba rapid uneltele între ax și magazinul de scule. Sunt utilizate pe scară largă în centrele de prelucrare CNC de-viteză mare și de-producție înaltă.

3. Care este diferența dintre tipul de umbrelă și tipul de lanț ATC?

ATC-urile de tip umbrelă-sunt mai simple, mai mici și mai rentabile-, făcându-le potrivite pentru sarcinile de prelucrare de bază. ATC-urile de tip-lanț acceptă capacități mai mari de scule și sunt mai bune pentru medii complexe de prelucrare și producție automatizată.

4. Câte unelte ar trebui să aibă un magazin de mașini-unelte CNC?

Capacitatea necesară a sculei depinde de procesul dumneavoastră de prelucrare. Prelucrarea simplă poate avea nevoie de doar 12-24 de scule, în timp ce piesele complexe sau liniile de producție automate pot necesita 40, 60 sau chiar mai multe unelte pentru prelucrarea continuă.

5. Ce industrii folosesc în mod obișnuit schimbătoare de scule automate mari?

Industrii precum industria aerospațială, auto, producția de matrițe, echipamentele energetice și mașinile grele folosesc în mod obișnuit sisteme ATC de mare-capacitate, deoarece necesită adesea prelucrare complexă cu mai multe procese-cu multe unelte de tăiere.

6. Ce ar trebui să luați în considerare înainte de a alege un sistem ATC?

Ar trebui să luați în considerare complexitatea prelucrării, volumul de producție, cantitatea necesară de scule, tipul de mașină, viteza de schimbare a sculelor, cerințele de întreținere și bugetul general înainte de a selecta un sistem automat de schimbare a sculelor.

Concluzie

Diferite tipuri de schimbătoare automate de scule sunt proiectate pentru diferite nevoi de prelucrare. Unele sunt mai bune pentru o producție simplă și-eficientă din punct de vedere al costurilor, în timp ce altele sunt construite pentru prelucrare cu viteză mare-, capacitate mare de scule și operare automată continuă.

Alegerea ATC potrivită nu numai că îmbunătățește eficiența-schimbării sculelor, dar afectează și stabilitatea prelucrarii, flexibilitatea producției și productivitatea-pe termen lung. Indiferent dacă prelucrați piese simple sau componente complexe cu mai multe-procese, înțelegerea diferențelor dintre sistemele ATC vă poate ajuta să selectați o mașină CNC care se potrivește mai bine cerințelor dvs. de producție.

Pe măsură ce cerințele de prelucrare continuă să crească, mulți producători fac, de asemenea, upgrade la sisteme ATC cu capacitate mai mare-și mai rapide pentru a îmbunătăți automatizarea și a reduce timpul de nefuncționare în producția zilnică.