Der automatische Werkzeugwechsler (ATC) wird in computergesteuerten numerischen Steuerungen für CNC-Werkzeugmaschinen verwendet, um die Leistungsfähigkeit der Maschine und die Möglichkeit des Werkzeugtransports zu erhöhen. ATC-Schnellwechselwerkzeuge reduzieren die Nichtproduktionszeit. Sie werden oft verwendet, um die Fähigkeit der Maschine zur Verwendung mehrerer Werkzeuge zu verbessern. Sie dienen auch zum Austausch von abgenutzten oder beschädigten Werkzeugen. Dies ist ein weiterer Schritt in Richtung vollständiger Automatisierung. Wie funktioniert der automatische Werkzeugwechsler und was sind seine Funktionen? Was sind die Vorteile der Verwendung eines automatischen Werkzeugwechslers und warum sollten Sie sich für professionelle Ausrüstung entscheiden? Darüber schreiben wir unten!
Automatischer Werkzeugwechsler für CNC-Maschinen
Einfache CNC-Maschinen und Messwerkzeuge verwenden ein Werkzeug, was ein korrektes Messergebnis gewährleistet. Der Turm hat Zugang zu einer großen Anzahl von Werkzeugen. Wenn jedoch mehr Werkzeuge benötigt werden, ist ein ATC erforderlich. Die Werkzeuge werden in Werkzeuglagern aufbewahrt. Dadurch kann die Maschine eine große Anzahl von Werkzeugen ohne Eingriff des Bedieners verwenden. Die Hauptelemente eines automatischen Werkzeugwechslers sind:
- die Basis,
- das Befestigungsarm,
- Werkzeughalter,
- Tragarm und Werkzeuglager.
Obwohl die ATC die Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Genauigkeit der Maschine verbessert, stellt die Konstruktion selbst mehr Herausforderungen dar als der manuelle Werkzeugwechsel. Zum Beispiel muss das verwendete Werkzeug leicht zentriert, leicht vom Werkzeugwechsler erfasst werden können und es sollte eine einfache Möglichkeit geben, sicherzustellen, dass das Werkzeug sich selbst ausschaltet. Die in der ATC verwendeten Werkzeuge sind in speziell entworfenen Werkzeughaltern montiert.
Arten von Werkzeugwechslern
Je nach Form kann der Werkzeugwechsler von zwei Arten sein:
1) Verwenden Sie den Trommelwechsler, wenn die Anzahl der Werkzeuge weniger als 30 beträgt. Die Werkzeuge werden rund um den Umfang der Trommel gelagert.
2) Verwenden Sie den Kettenwechsler, wenn die Anzahl der Werkzeuge größer als 30 ist (diese Zahl variiert je nach Projekt und Hersteller. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Trommelwerkzeuge kleiner als die der Kette ist). In diesem Fall wird jedoch die Suchgeschwindigkeit des Werkzeugs reduziert.
Mechanismus für den automatischen Werkzeugwechsel
Nach Erhalt des Werkzeugwechselbefehls befindet sich das zu wechselnde Werkzeug in einer festgelegten Position, die als "Werkzeugwechselposition" bezeichnet wird. Der ATC-Arm erreicht diese Position und hebt das Werkzeug an. Der Roboterarm dreht sich zwischen dem Maschinenturm und dem Magazin. Er hat eine Klemme auf jeder Seite. Jede Backe kann um 90° gedreht werden, um das Werkzeug an die Vorderseite des Turms zu liefern. Einer von ihnen nimmt das alte Werkzeug aus dem Revolver, der andere das neue Werkzeug aus dem Magazin. Dann drehen Sie es um 180° und platzieren das Werkzeug in der gewünschten Position. Die entsprechenden Werkzeuge ermöglichen dies.
Werkzeugwechsler an Blechbearbeitungsmaschinen
ATC wurde ursprünglich in Späneförderern wie Fräsmaschinen und Drehmaschinen verwendet. Automatische Werkzeugwechselsysteme fanden auch Anwendung in Blechbearbeitungsmaschinen. Die Abkantpresse hat eine integrierte CNC-Maschinensteuerung, die den Stempel entsprechend der Größe des Teils verschiebt. Der automatische Werkzeugwechsel bei Abkantpressen ist auf Maschinen beschränkt, die in automatisierten Biegezellen integriert sind. Oft sind 6-Achsen-Roboter, die zur Handhabung von Halbzeugen verwendet werden, auch für den Wechsel von Stempeln und Matrizen zwischen den Chargen verantwortlich. Seit den 1920er Jahren gibt es in Abkantpressen ohne Roboter automatische Werkzeugwechsler. Die beliebteste Konfiguration ist ein Werkzeughalter an der Seite der Abkantpresse mit einem Wagen zum Heben der Werkzeuge und zum Platzieren dort, wo sie benötigt werden. Dies reduziert die körperliche Belastung des Bedieners und erhöht die Gesamtleistung. Dies sind nur einige der vielen Lösungen, die für ein professionelles CNC-Unternehmen unerlässlich sind.
Funktionen des Werkzeugwechslers
Die Verwendung von automatischen Werkzeugwechslern verlängert die Produktionszeit und verkürzt die Nichtproduktionszeit. Sie ermöglichen die Lagerung von Werkzeugen und die automatische Rückkehr zur Maschine nach Abschluss der erforderlichen Operationen, erhöhen die Flexibilität der Maschine, erleichtern den Austausch von schweren und großen Werkzeugen und ermöglichen die automatische Aktualisierung der Schneidkante.
Schneidwerkzeuge für CNC-Maschinen
Es gibt drei grundlegende Arten von Materialien für Schneidwerkzeuge: Schnellarbeitsstahl, Wolframcarbid und Keramik. Schnellarbeitsstahl wird normalerweise für Aluminium und andere Nichteisenlegierungen verwendet, während Wolframcarbid für Aluminium mit hohem Siliziumgehalt, Stahl, Edelstahl und seltene Metalle verwendet wird. Keramikeinsätze werden für harte Stähle und seltene Metalle verwendet. Werkzeuge aus gesintertem Karbid werden in vielen CNC-Anwendungen zur bevorzugten Wahl. Um die volle Leistungsfähigkeit von CNC-Maschinen zu nutzen, muss auf die Auswahl und Anwendung von Werkzeugen geachtet werden, insbesondere auf Werkzeughalter, Werkzeuge und Vorrichtungen zur Befestigung des Werkstücks. CNC-Maschinenwerkzeuge müssen schnell ausgetauscht werden, um die Schnitt-, Einstell- und Rücksetzzeit außerhalb der Maschine zu verkürzen, bei hoher Austauschbarkeit, erhöhter Zuverlässigkeit und hoher Steifigkeit.
Wie funktioniert ein automatischer Werkzeugwechsler?
Nach der Konfiguration auf der CNC-Maschine führt der automatische Werkzeugwechsler einen schnellen Satz von Werkzeugwechselschritten aus. So funktioniert es:
- Der Befehl zum Wechseln des Werkzeugs wird vom Computer an die Maschine gesendet.
- Das zu wechselnde Werkzeug nimmt eine feste Position ein, die als "Werkzeugwechselposition" bezeichnet wird.
- Die ATC-Spindel bewegt sich zu dieser Position, um das Werkzeug aufzunehmen.
- Die Achse bewegt sich zwischen den Tischen/Drehtischen, um Werkzeuge aufzunehmen/zu biegen.
- Intern öffnet oder schließt das Spindel das Spannfutter, um das Werkzeug zu wechseln, bevor es zur Arbeit zurückkehrt.
- In wenigen Sekunden kann das ATC automatische Werkzeugwechsel durchführen (mit Ausnahme der programmierten Werkzeugwechsel) ohne menschliches Eingreifen.
Welche Vorteile bietet ein automatischer Werkzeugwechsler?
Automatische CNC-Werkzeugwechsler haben viele wichtige Vorteile in der Produktionshalle, einschließlich:
- Wechseln Sie zwischen einer großen Anzahl von Werkzeugen ohne menschliches Eingreifen.
- Verbessert die Genauigkeit der Maschine und der Werkstatt.
- Sie werden sicherlich Ausfallzeiten und die Gesamtproduktionszeit verkürzen.
- Erhöht die Kapazität des Werkzeuglagers.
- Bietet eine größere Vielseitigkeit der Maschine.
- Garantiert die Arbeitssicherheit.
- Einfacher Austausch von größeren und schwereren Werkzeugen.
- Verbessert die Leistung.
- Sie können die Arbeitskosten senken.
- Die Kantenverarbeitung ist aufgrund der Auswahl eines geeigneteren Werkzeugs für den Prozess besser.