CNC Mekanizazio Zentroetan Tresna Aldaketa Automatikoaren Printzipioa eta Urratsak
Laburpena: Artikulu honek CNC mekanizazio-zentroetan tresna-aldaketa automatikoaren gailuaren garrantzia, tresna-aldaketa automatikoaren printzipioa eta urrats espezifikoak zehatz-mehatz azaltzen ditu, besteak beste, tresnak kargatzea, tresnak hautatzea eta tresnak aldatzea. Helburua tresna-aldaketa automatikoaren teknologia sakonki aztertzea da, CNC mekanizazio-zentroen prozesatzeko eraginkortasuna eta zehaztasuna hobetzeko laguntza teorikoa eta orientazio praktikoa ematea, operadoreei teknologia gako hau hobeto ulertzen eta menperatzen laguntzea, eta ondoren ekoizpen-eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea hobetzea.
I. Sarrera
Gaur egungo fabrikazioko ekipamendu gako gisa, CNC mekanizazio zentroek funtsezko zeregina dute tresna aldaketa automatikoekin, ebaketa tresna sistemekin eta paleta aldaketa automatikoekin. Gailu hauen aplikazioak mekanizazio zentroei pieza baten hainbat zati desberdin prozesatzea ahalbidetzen die instalazio bakar baten ondoren, akatsik gabeko geldialdi denbora asko murriztuz, produktuen fabrikazio zikloa laburtuz eta produktuen prozesamendu zehaztasuna hobetzeko garrantzi handia izanik. Horien artean funtsezko atala denez, tresna aldaketa automatikoaren gailuaren errendimendua zuzenean lotuta dago prozesatzeko eraginkortasun mailarekin. Hori dela eta, bere printzipio eta urratsei buruzko ikerketa sakonak balio praktiko garrantzitsua du.
II. CNC Mekanizazio Zentroetan Tresna Aldaketa Automatikoaren Printzipioa
(I) Tresna Aldaketaren Oinarrizko Prozesua
CNC mekanizazio-zentroetan hainbat erreminta-biltegi mota dauden arren, hala nola disko-motako erreminta-biltegiak eta kate-motako erreminta-biltegiak, erreminta-aldaketaren oinarrizko prozesua koherentea da. Erreminta-aldaketa automatikoak erreminta-aldaketaren argibide bat jasotzen duenean, sistema osoak azkar abiarazten du erreminta-aldaketa programa. Lehenik eta behin, ardatzak berehala geldituko da biraketa eta zehaztasunez geldituko da aurrez ezarritako erreminta-aldaketa posizioan, zehaztasun handiko kokapen-sistema baten bidez. Ondoren, erremintaren askapen-mekanismoa aktibatzen da ardatzean dagoen erreminta ordezkatzeko moduko egoeran jartzeko. Bitartean, kontrol-sistemaren argibideen arabera, erreminta-biltegiak dagokion transmisio-gailuak gidatzen ditu erreminta berria azkar eta zehaztasunez erreminta-aldaketa posiziora eramateko eta erremintaren askapen-eragiketa ere egiten du. Ondoren, bi besoko manipulatzaileak azkar jarduten du erreminta berria eta zaharra zehaztasunez aldi berean hartzeko. Erreminta-trukerako mahaia posizio zuzenera biratu ondoren, manipulatzaileak erreminta berria instalatzen du ardatzean eta erreminta zaharra erreminta-biltegiaren posizio hutsean jartzen du. Azkenik, ardatzak finkatze-ekintza egiten du erreminta berria ondo eusteko eta hasierako prozesatzeko posiziora itzultzen da kontrol-sistemaren argibideen arabera, horrela erreminta aldatzeko prozesu osoa osatuz.
(II) Tresnen Mugimenduaren Azterketa
Mekanizazio-zentroan erreminta-aldaketa prozesuan, erremintaren mugimendua lau atal nagusik osatzen dute batez ere:
- Tresna ardatzarekin batera gelditzen da eta tresna aldatzeko posiziora mugitzen da: Prozesu honek ardatzak biraketa azkar eta zehaztasunez gelditzea eta makina-erremintaren koordenatu-ardatzen mugimendu-sistemaren bidez tresna aldatzeko posizio espezifikora mugitzea eskatzen du. Normalean, mugimendu hau transmisio-mekanismo baten bidez lortzen da, hala nola motorrak bultzatutako torloju-azkoin bikotearen bidez, ardatzaren kokapen-zehaztasunak prozesatzeko eskakizunak betetzen dituela ziurtatzeko.
- Erremintaren Mugimendua Erreminta Aldizkarian: Erremintaren mugimendu modua erreminta aldizkariaren araberakoa da. Adibidez, kate motako erreminta aldizkari batean, erreminta zehaztutako posiziora mugitzen da katearen biraketarekin batera. Prozesu honek erreminta aldizkariaren motor eragileak katearen biraketa angelua eta abiadura zehaztasunez kontrolatzea eskatzen du, erremintak erreminta aldaketa posiziora zehaztasunez iritsi dadin. Disko motako erreminta aldizkari batean, erremintaren kokapena erreminta aldizkariaren biraketa mekanismoaren bidez lortzen da.
- Tresnaren Mugimendu Transferentzia Tresna Aldaketa Manipulatzailearekin: Tresna aldaketa manipulatzailearen mugimendua nahiko konplexua da, biraketa eta mugimendu linealak lortu behar baititu. Tresna heltzeko eta askatzeko etapetan, manipulatzaileak tresnara hurbildu eta utzi behar du mugimendu lineal zehatz baten bidez. Normalean, hori lortzen da zilindro hidrauliko edo aire zilindro batek bultzatutako kremailera eta pinoi mekanismoaren bidez, eta ondoren beso mekanikoa mugitzen du mugimendu lineala lortzeko. Tresna ateratzeko eta txertatzeko etapetan, mugimendu linealaz gain, manipulatzaileak biraketa angelu jakin bat ere egin behar du tresna ardatzetik edo erreminta-biltegitik leunki atera eta sartu ahal izateko. Biraketa mugimendu hau beso mekanikoaren eta engranaje-ardatzaren arteko lankidetzaren bidez lortzen da, bikote zinematikoen bihurketa barne.
- Tresnaren mugimendua prozesatzeko posiziora itzultzea tresna berriarekin: Tresna aldaketa amaitu ondoren, ardatzak azkar itzuli behar du jatorrizko prozesatzeko posiziora tresna berriarekin ondorengo prozesatzeko eragiketekin jarraitzeko. Prozesu hau tresna aldaketa posiziora mugitzearen antzekoa da, baina kontrako noranzkoan. Gainera, kokapen zehatza eta erantzun azkarra behar ditu prozesatzeko prozesuan geldialdiak murrizteko eta prozesatzeko eraginkortasuna hobetzeko.
III. CNC Mekanizazio Zentroetan Tresna Aldaketa Automatikoaren Urratsak
(I) Tresnen kargatzea
- Ausazko Tresna-euskarria kargatzeko metodoa
Tresnak kargatzeko metodo honek malgutasun nahiko handia du. Operadoreek tresnak edozein tresna-euskarritan jar ditzakete erremintak erreminta-biltegiko. Hala ere, kontuan izan behar da tresnaren instalazioa amaitu ondoren, tresna dagoen tresna-euskarriaren zenbakia zehatz-mehatz erregistratu behar dela, kontrol-sistemak tresna zehatz-mehatz aurkitu eta deitu ahal izan dezan programaren argibideen arabera ondorengo prozesatzeko prozesuan. Adibidez, molde konplexuen prozesamendu batzuetan, tresnak maiz aldatu behar dira prozesatzeko prozedura desberdinen arabera. Kasu honetan, ausazko tresna-euskarria kargatzeko metodoak tresnen biltegiratze-posizioak egoera errealaren arabera antola ditzake eta tresnak kargatzeko eraginkortasuna hobetu. - Tresna-euskarri finkoa kargatzeko metodoa
Ausazko erreminta-euskarrien kargatzeko metodotik desberdina, erreminta-euskarri finkoen kargatzeko metodoak erremintak aurrez ezarritako erreminta-euskarri espezifikoetan jarri behar direla eskatzen du. Metodo honen abantaila da erreminten biltegiratze-posizioak finkoak direla, eta hori erosoa da operadoreentzat gogoratzeko eta kudeatzeko, eta, gainera, kontrol-sistemak erremintak azkar kokatzeko eta deitzeko aukera ere ematen du. Multzo-ekoizpeneko prozesatzeko zeregin batzuetan, prozesatzeko prozesua nahiko finkoa bada, erreminta-euskarri finkoen kargatzeko metodoa hartzeak prozesamenduaren egonkortasuna eta fidagarritasuna hobetu ditzake, eta erremintak biltegiratzeko posizio okerrek eragindako prozesatzeko istripuak murriztu.
(II) Tresnen hautaketa
Tresnen hautaketa tresna aldaketa automatikoaren prozesuko lotura gakoa da, eta bere helburua tresna-biltegitik zehaztutako tresna azkar eta zehaztasunez hautatzea da, prozesatzeko prozedura desberdinen beharrak asetzeko. Gaur egun, bi tresna hautatzeko metodo ohikoenak hauek dira:
- Tresna hautaketa sekuentziala
Tresnak hautatzeko metodo sekuentzialak operadoreei tresnak tresna-euskarrietan jartzea eskatzen die, tresnak kargatzerakoan prozesu teknologikoaren sekuentziarekin zorrotz bat etorriz. Prozesatzeko prozesuan zehar, kontrol-sistemak tresnak banan-banan hartuko ditu, tresnen kokapen-sekuentziaren arabera, eta erabili ondoren jatorrizko tresna-euskarrietan jarriko ditu berriro. Tresnak hautatzeko metodo honen abantaila da erabiltzeko erraza dela eta kostu txikia duela, eta prozesatzeko prozesu nahiko sinpleak eta tresnak erabiltzeko sekuentzia finkoak dituzten prozesatzeko zeregin batzuetarako egokia dela. Adibidez, ardatz-pieza sinple batzuk prozesatzean, sekuentzia finko batean tresna gutxi batzuk besterik ez dira behar. Kasu honetan, tresnak hautatzeko metodo sekuentzialak prozesatzeko eskakizunak bete ditzake eta ekipamenduaren kostua eta konplexutasuna murriztu. - Ausazko tresna hautaketa
- Tresna-euskarriaren kodeketa Tresna hautatzea
Tresna hautatzeko metodo honek tresna-euskarri bakoitza erreminta-biltegian kodetzea dakar, eta ondoren, tresna-euskarrien kodeei dagozkien tresnak banan-banan sartu behar dira zehaztutako tresna-euskarrietan. Programatzerakoan, operadoreek T helbidea erabiltzen dute tresna kokatuta dagoen tresna-euskarriaren kodea zehazteko. Kontrol-sistemak tresna-biltegia gidatzen du dagokion tresna tresna-aldaketa posiziora eramateko, kodeketa-informazio honen arabera. Tresna-euskarria kodetzeko tresna-hautatzeko metodoaren abantaila da tresna-hautaketa malguagoa dela eta prozesatzeko prozesu nahiko konplexuak eta tresna-erabilera-sekuentzia finkogabeak dituzten prozesatzeko-zeregin batzuetara egokitu daitekeela. Adibidez, hegazkingintzako pieza konplexu batzuk prozesatzean, tresnak maiz aldatu behar dira prozesatzeko pieza eta prozesu-eskakizun desberdinen arabera, eta tresna-erabilera-sekuentzia finkogabea da. Kasu honetan, tresna-euskarria kodetzeko tresna-hautatzeko metodoak erremintak azkar hautatzea eta ordezkatzea errazten du, eta prozesatzeko eraginkortasuna hobetzen du. - Ordenagailuaren memoria tresnaren hautaketa
Ordenagailuaren memorian erreminta hautatzea erreminta hautatzeko metodo aurreratuagoa eta adimentsuagoa da. Metodo honen arabera, erreminta zenbakiak eta haien biltegiratze posizioak edo erreminta euskarrien zenbakiak ordenagailuaren memorian edo kontrolatzaile logiko programagarriaren memorian gordetzen dira. Prozesatzeko prozesuan erremintak aldatu behar direnean, kontrol sistemak zuzenean lortuko du erreminten posizio informazioa memoriatik programaren argibideen arabera eta erreminta altzaria gidatuko du erremintak azkar eta zehaztasunez erreminta aldaketa posiziora eramateko. Gainera, erreminta biltegiratze helbidearen aldaketa ordenagailuak denbora errealean gogoratu dezakeenez, erremintak atera eta ausaz bidali daitezke erreminta altzarira, eta horrek asko hobetzen du kudeaketa eraginkortasuna eta erabilera malgutasuna. Erreminta hautatzeko metodo hau oso erabilia da zehaztasun handiko eta eraginkortasun handiko CNC mekanizazio zentro modernoetan, bereziki egokia prozesatzeko prozesu konplexuak eta erreminta mota ugari dituzten prozesatzeko zereginetarako, hala nola automobilen motor blokeak eta zilindro buruak bezalako piezen prozesamendua.
(III) Tresna Aldaketa
Tresna aldatzeko prozesua honako egoera hauetan bana daiteke, ardatzean dauden erremintaren euskarri moten eta erreminta-biltegian ordezkatu beharreko erremintaren arabera:
- Bai ardatzeko erreminta, bai erreminta-aldagailuan ordezkatu beharreko erreminta ausazko erreminta-euskarrietan daude.
Kasu honetan, tresna aldatzeko prozesua honako hau da: Lehenik eta behin, tresna-biltegiak tresna hautatzeko eragiketa egiten du kontrol-sistemaren argibideen arabera, ordezkatu beharreko tresna tresna aldatzeko posiziora azkar eramateko. Ondoren, beso bikoitzeko manipulatzailea luzatzen da tresna-biltegian dagoen tresna berria eta ardatzean dagoen tresna zaharra zehaztasunez hartzeko. Ondoren, tresna-trukerako mahaia biratzen da tresna berria eta zaharra ardatzaren eta tresna-biltegiaren dagokien posizioetara biratzeko, hurrenez hurren. Azkenik, manipulatzaileak tresna berria ardatzean sartzen du eta finkatzen du, eta, aldi berean, tresna zaharra tresna-biltegiaren posizio hutsean jartzen du tresna aldatzeko eragiketa osatzeko. Tresna aldatzeko metodo honek malgutasun nahiko handia du eta prozesatzeko prozesu eta tresna-konbinazio desberdinetara egokitu daiteke, baina manipulatzailearen zehaztasunari eta kontrol-sistemaren erantzun-abiadurari dagokionez eskakizun handiagoak ditu. - Ardatzeko erreminta erreminta-euskarri finko batean jartzen da, eta ordezkatu beharreko erreminta ausazko erreminta-euskarri batean edo erreminta-euskarri finko batean dago.
Tresna hautatzeko prozesua goiko ausazko tresna-euskarriaren tresna hautatzeko metodoaren antzekoa da. Tresna aldatzean, ardatzetik erreminta kendu ondoren, tresna-biltegia aldez aurretik biratu behar da ardatz-erreminta jasotzeko posizio espezifikora, tresna zaharra zehaztasunez erreminta-biltegira itzuli ahal izateko. Tresna aldatzeko metodo hau ohikoagoa da prozesatzeko prozesu nahiko finkoak eta ardatz-erremintaren erabilera-maiztasun handiak dituzten prozesatzeko zeregin batzuetan. Adibidez, serieko ekoizpeneko zulo-prozesatzeko prozedura batzuetan, zulagailu edo errematxagailu espezifikoak erabil daitezke ardatzean denbora luzez. Kasu honetan, ardatz-erreminta tresna-euskarri finko batean jartzeak prozesatzearen egonkortasuna eta eraginkortasuna hobetu ditzake. - Ardatzeko erreminta ausazko erreminta-euskarri batean dago, eta ordezkatu beharreko erreminta erreminta-euskarri finko batean dago.
Tresna hautatzeko prozesuak tresna-biltegitik zehaztutako tresna hautatzea ere barne hartzen du, prozesatzeko prozesuaren eskakizunen arabera. Tresna aldatzean, ardatzetik ateratako tresna tresna hutsik dagoen posiziora bidaliko da, ondoren erabiltzeko. Tresna aldatzeko metodo honek, neurri batean, tresnen biltegiratzearen malgutasuna eta tresnen biltegiaren kudeaketaren erosotasuna kontuan hartzen ditu. Prozesatzeko prozesu nahiko konplexuak, tresna mota ugari eta tresna batzuen erabilera-maiztasun nahiko baxuak dituzten prozesatzeko zeregin batzuetarako egokia da. Adibidez, molde-prozesamendu batzuetan, zehaztapen desberdinetako hainbat tresna erabil daitezke, baina tresna berezi batzuk gutxiagotan erabiltzen dira. Kasu honetan, tresna hauek tresna-euskarri finkoetan jartzeak eta erabilitako tresnak gertuko ardatzean gordetzeak tresna-biltegiaren espazio-erabilera-tasa eta tresna-aldaketaren eraginkortasuna hobetu ditzake.
IV. Ondorioa
CNC mekanizazio-zentroetan tresna-aldaketa automatikoaren printzipioa eta urratsak sistema-ingeniaritza konplexu eta zehatza dira, hainbat arlotako ezagutza teknikoa barne hartzen dutenak, hala nola egitura mekanikoa, kontrol elektrikoa eta software-programazioa. Tresna-aldaketa automatikoaren teknologiaren ulermen eta menperatze sakona oso garrantzitsua da CNC mekanizazio-zentroen prozesatzeko eraginkortasuna, prozesatzeko zehaztasuna eta ekipamenduen fidagarritasuna hobetzeko. Fabrikazio-industriaren eta aurrerapen teknologikoaren etengabeko garapenarekin, CNC mekanizazio-zentroetako tresna-aldaketa automatikoko gailuek ere berritzen eta hobetzen jarraituko dute, abiadura handiagoa, zehaztasun handiagoa eta adimen sendoagoa lortzeko bidean, pieza konplexuak prozesatzeko gero eta eskaera handiagoa asetzeko eta manufaktura-industriaren eraldaketa eta hobekuntza sustatzeko laguntza sendoa emateko. Aplikazio praktikoetan, operadoreek arrazoiz aukeratu beharko lituzkete tresnak kargatzeko metodoak, tresnak hautatzeko metodoak eta tresnak aldatzeko estrategiak, prozesatzeko zereginen ezaugarrien eta eskakizunen arabera, CNC mekanizazio-zentroen abantailak guztiz aprobetxatzeko, ekoizpen-eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea hobetzeko. Bitartean, ekipamendu-fabrikatzaileek tresna-aldaketa automatikoko gailuen diseinu- eta fabrikazio-prozesuak ere etengabe optimizatu beharko lituzkete, ekipamenduen errendimendua eta egonkortasuna hobetzeko eta erabiltzaileei CNC mekanizazio-irtenbide kalitate handiagokoak eta eraginkorragoak eskaintzeko.