Смена инструмента. Токарные станки с ЧПУ оснащаются инструментальными магазинами и револьверными головками, в которые устанавливается обрабатывающий инструмент

Токарные станки с ЧПУ оснащаются инструментальными магазинами и револьверными головками, в которые устанавливается обрабатывающий инструмент. При этом, как правило, перед установкой производится размерная настройка инструмента вне станка. При использовании станка в ГПМ возникает необходимость автоматизации замены инструмента в магазине и револьверной головке вследствие его износа или поломки, а также при переналадке станка на обработку детали иной конфигурации.

Замена инструмента при обработке деталей может осуществляться следующими способами:

· дублированием инструментов в инструментальном магазине и в инструментальной головке и вводом в работу инструмента при износе или поломке основного инструмента;

· сменой отдельных инструментов в инструментальном магазине или в инструментальной револьверной головке по мере их выхода из строя или при отсутствии потребности в данном инструменте для дальнейшей обработки;

· полной заменой инструментального магазина или револьверной головки на новые, оснащенные новым комплектом инструмента.

Способ дублирования инструмента позволяет в процессе обработки партии деталей автоматически перейти на инструмент-дублёр при поломке или затуплении основного инструмента. При этом станок должен быть оснащен автоматической системой диагностики инструмента, а сам процесс замены инструмента осуществляется за счёт штатных, управляемых программой, движений инструментального магазина и револьверной головки. Дополнительных устройств при этом не требуется.

Способ замены инструмента в инструментальном магазине или в револьверной головке позволяет не только заменить новыми изношенные или сломанные инструменты, но и изменить состав обрабатывающих инструментов на станке при изменении конфигурации обрабатываемой детали. Для такой замены используются специальные инструментальные манипуляторы, вводимые в состав ГПМ, или ПР, осуществляющий загрузку-разгрузку станка. В последнем случае функции ПР существенно расширяются и к его возможностям предъявляются повышенные требования. Недостатком способа замены отдельных инструментов является сложность его технического осуществления и большое время, затрачиваемое на комплектацию инструмента в магазине или револьверной головке, что снижает производительность станка.

Замена инструментального магазина или револьверной головки целиком требует минимального времени при переналадке станка и сравнительно просто осуществляется в автоматическом режиме. В этом случае также применяются инструментальные манипуляторы или специальные устройства смены магазина и револьверной головки. Недостаток способа заключается в невозможности полного использования индивидуальной стойкости каждого обрабатывающего инструмента, поскольку все инструменты приходится заменять одновременно, ориентируясь на худший случай.

Для получения оптимальных характеристик системы смена инструмента ГПМ следует комбинировать все три способа, что, однако, приводит к усложнению конструкторских решений системы.

Одним из возможных решений инструментальной системы ГПМ является размещение у станка дополнительного инструментального магазина с запасом инструментов, из которого ПР, обслуживающий станок, по мере надобности извлекает необходимые инструменты и переносит их в инструментальный магазин станка или в его револьверную головку. В дополнительный инструментальный магазин также помещается сломанный или отработавший инструмент, снимаемый со станка. Дополнительные инструментальные магазины крепятся на специальных кронштейнах или стойках.

Основными частями магазина барабанного типа (рис. 102) являются корпус 1 и инструментальный барабан 4. В барабане 4 выполнены направляющие гнёзда, в которые устанавливаются инструменты 6, имеющие стандартные оправки. Вал 2 инструментального барабана через редуктор соединён с валом электродвигателя 5. Привод обеспечивает поворот барабана 4 вокруг оси с фиксацией его в шести положениях. Для фиксации барабана служит устройство 3, в состав которого входит также кодовый датчик позиции инструментального магазина.

Для подачи нужного инструмента на станок система управления выдаёт команду приводу магазина для установки позиции, в которой находится искомый инструмент, в позицию захвата ПР, а ПР, осуществляя позиционирование по высоте, находит нужный инструмент в вертикальном ряду и извлекает его из магазина. Определение нужной позиции инструментального барабана 4 происходит с помощью кодового датчика в устройстве 3.