Автоматизация функции смены инструмента

Основная цель автоматизации смены инструментов — это сокращение времени простоя станков. Устройства, обеспечивающие смену инструмента в многопозиционных станках с ЧПУ, включают накопители инструментов (револьверные головки, магазины шпиндельных гильз, инструментальные магазины); загрузочно-разгрузочные устройства для смены и установки инструмента в шпиндель станка (инструментальные загрузочные автооператоры); промежуточные конвейерные устройства и промежуточные накопители позиций при большом расстоянии шпиндель-накопитель.

Рис. 125. Накопители инструментов револьверного типа

Револьверная инструментальная головка — совмещение нескольких инструментальных шпинделей в общем поворотном корпусе. Смену инструмента с помощью револьверной головки производят просто и с минимальным временем (2—3 с). Используют револьверные головки с перпендикулярным расположением к ней оси инструмента 1 (рис. 125, а), с параллельным расположением оси инструмента 1 и оси головки 2 (рис. 125, б). Недостатки револьверных инструментальных головок, которые применяются в основном при автоматизации станков токарной группы, — ограничение числа сменных инструментов, небольшая рабочая зона, небольшая жесткость их шпинделей и невысокая точность срабатывания.

В револьверных инструментальных магазинах может быть установлено 12—16 инструментов (рис. 125, в). Здесь оправка инструментов соосна со шпинделем станка. При выдвижении шпинделя оправка захватывается им, выносится из магазина, и инструмент вступает в работу.

При возврате шпинделя оправка с инструментом отсоединяется от шпинделя и закрепляется в магазине. Для смены инструмента магазин поворачивается и помещает нужный инструмент соосно со шпинделем станка. Время съема инструмента не более 5 с.

Магазин шпиндельных гильз, которые размещены обычно на шпиндельной бабке, несут шпиндельные гильзы с инструментом, настроенным на размер. Требуемая по программе шпиндельная гильза (рис. 126) после поворота магазина 1 подается на рабочую позицию, где фиксируется. При этом шпиндель 2 соединяется с приводом главного двигателя 4 посредством муфты 3, а гильза — с приводом подач. Позиционирование магазина осуществляет зубчатая муфта 5.

Рис. 126. Магазин шпиндельных гильз

Инструментальные магазины несут инструмент в специальных оправках (их 100 и более). В соответствии с программой инструмент выбирается из магазина и загружается в шпиндель станка, откуда он автоматически после выполнения операции обработки возвращается. Существует три типа инструментальных магазинов: поворотные, цепные и стеллажные. Они могут располагаться на шпиндельной бабке (рис. 127, а), на колонке или станине (рис. 127, б—д),на столе станка (рис. 127, и)или вне его (рис. 127, з).

Рис. 127. Компоновка инструментальных магазинов

Наибольшее распространение получили магазины дискового и барабанного типов (рис. 127, а—д).Магазины цепного типа (рис. 127, ж)позволяют свободно изменять его емкость при высокой компактности. Многосекционные магазины (рис. 127, е) обладают большой емкостью. Стеллажные магазины устанавливают на столе станка (рис. 127, и). Здесь для поиска инструмента используется система позиционирования с автооператором.