Вопрос 32: Устройства автоматической смены инструмента.

- предназначены для передачи инструмента из магазина в шпиндель станка и обратно.

Требования:

1. высокое быстродействие в целях максимального сокращения простоев многооперационного станка.

2. Высокая надёжность

3. Плавность работы, безударность составляющих механизмов устройства, для предотвращения преждевременного выхода их из строя

4. Обеспечение минимального общего числа движений в цикле автоматической смены для упрощения кинематики и конструкции механизма, повышении надёжности, улучшения условий обслуживания, управления, настройки.

5. Осуществление смены инструмента без смены шпиндельной бабки

6. Безопасность обслуживания

7. Высокая ремонтопригодность

8. Унификация и агрегатирование конструкции. Для использовании на разных станках одного и того же магазина ил устройства смены инструмента

Способы смены инструмента могут быть:

1. без автооператора

2. с помощью автооператора

3. с использованием промежуточного носителя.

Без автооператора – при этом способе инструмент из магазина перемещается в коническое отверстие шпинделя: шпиндель перемещается вдоль своей оси к реечному накопителю инструмента или магазину барабанного типа, который расположен в пределах рабочей зоны, проходит через них и захватывает необходимый инструмент, после соприкосновения шпинделя с инструментом, хвостовик которого вводится в коническое отверстие шпинделя, срабатывает механизм привода тяги, чем вызывается яжатие зажимочной цанги.

Достоинства: способ основан на прямолинейном движении, следовательно достаточно прост, но сдругой стороны возникает проблема защиты инструментов и особенно их посадочных поверхностей от попадания пыли, отходов обработки. Для защиты предусматривают закрытые магазины – накопители или его выводят из зоны обработки. Лёгкие инструменты удерживаются в магазине при помощи пружин, тяжёлые при пощи захватно-зажимных приспособлений.

Второй способ основан на использовании магазина барабанного типа, установленного на верхней части стойки над шпинделем. Для смены инструмента шпиндель перемещаетсяч вдоль оси у до определённой фиксированной координаты, а магазин движется вдоль оси z. освобождённый из шпинделя инструмент передаётся в магазин, а следующий, переданный за счёт поворота магазина, устанавливается в шпиндель при подходе, после чего шпиндель возвращается в исходное положение.

Эти способы используются в небольших станках.

Недостатки:

1. значение потери времени на подачу инструментов в рабочую зону

2. невозможно осуществить поиск и подготовку смены инструмента

3. необходимость при поиске отвода магазина от заготовки на значительное расстояние

4. необходимость значительного разнесения гнёзд магазина для обеспечения свободного функционирования магазина в рабочей позиции

5. загрязнение инструментов в магазине

Достоинства:

1. простота конструкции, высокая надёжность

2. инструмент имеет сшпинделем либо соосное либо параллельное расположение

С автооператором

Достоинства:

1. инструмент и гнёзда магазина более защищены от загрязнения

2. упрощаются условия загрузки

3. обеспечивается возможность поиска следующего инструмента с обработкой

Недостатки: усложняется отладка, обслуживание станка. Наиболее часто в качестве устройства для замены инструмента используют двухзахватывающий автооператор.

По исполнению различают:

1. с параллельным расположением инструмента

2. с угловым расположением инструмента

Автооператор имеет выдвижные либо невыдвижные руки. Если выдвижные, то захват инструмента происходит за счёт одновременного выдвижения обоих рук, при этом сам автооператор неподвижен. Если невыдвижные руки то при смене инструментов автооператор совершает ход в направление магазина, захватывает оправку инструментов, выдвигает её в направлении оси. Отработавший инструмент захватывается при ходе в противоположном направлении.

Схема 2: Автооператор не имеет поступательного перемещения, одновременно захватывается инструмент из магазина и шпинделя и меняется местами.

Недостатки: Задевание инструментов, расположенных в соседних гнёздах. Смена инструмента осуществляется поворотом оператора на 180. Стремление удалить магазин из рабочей зоны привело к созданию устройств, имеющих кроме автооператора промежуточный носитель, обеспечивающий связь между шпиндельной бабкой и магазином. Промежуточный носитель может передвигаться по направляющей, расположенной на станке либо нет. Он удобен при подстройке инструмента на размер места.

Недостатки: громоздкость.

Применяются в высокоточных станках, где требуется защита от вибраций.