swm - w. 4. analiza czasw zmiany narzdzi w centrum frezarskim, PWR W10 mechatronika, 4 semestr, swim
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Laboratorium Systemy wytwarzania ćw. nr 4
Temat ćwiczenia:
Sprawdzenie czasu wymiany narzędzia na centrum frezarskim
Centra frezarskie są obrabiarkami przeznaczonymi do półautomatycznego
wytwarzania, głownie, przedmiotów klasy korpus. Ze względu na koszta
wytwarzania dąŜy się do jak najkrótszego cyklu wytwarzania. Na czas cyklu, obok
czasów głównych, maja wpływ równieŜ czasy pomocnicze, związane z
przygotowaniem przedmiotu, przygotowaniem narzędzi do obróbki, a takŜe z
ruchami narzędzi bez kontaktu z materiałem obrabianym. Te pomocnicze ruchy są
zbędne z punktu widzenia kształtowania przedmiotu, jednak nieodzowne w pracy
obrabiarki. Stanowią one często powaŜny udział w czasie wytwarzania. Sta dąŜenie
do ich skracania szczególnie, Ŝe prędkości tych ruchów wynikają przede wszystkim z
cech konstrukcyjnych maszyny, a nie z moŜliwości skrawnych narzędzi. Jedną z
dróg skracania czasów pomocniczych jest skracanie czasu wymiany narzędzia.
O tym, Ŝe czas ten stanowi powaŜny problem w dąŜeniu do intensyfikacji pracy
obrabiarki, świadczy to, Ŝe jednym z kryteriów efektywności maszyny jest tzw.
wskaźnik czasu wymiany narzędzia, określany często w potocznym języku czasem
„od wióra do wióra”. Pod pojęciem tym kryje się czas zawarty pomiędzy
zakończeniem pracy w materiale przez jedno narzędzie, a rozpoczęciem pracy przez
kolejne narzędzie.
Wymiana narzędzia w centrum frezarskim obsługiwana jest przez specjalny program
wymiany, albo często stosowane określenie: cykl wymiany narzędzia, uruchamiany
z
programu
technologicznego
określonymi
słowami
–
instrukcjami,
języka
programowania.
Na cykl ten składają się:
1 ustawienie magazynu narzędziowego w pozycji narzędzia wywołanego do
załadowania,
2 odjazd wrzeciennika obrabiarki z zamocowanym narzędziem od materiału w
osi
Z
,
3 wyłączenie obrotów wrzeciona,
4 podjazd do narzędzia magazynu lub łapy manipulatora i uchwycenie
narzędzia,
5 odmocowanie narzędzia,
6 wysunięcie narzędzia z wrzeciona,
7 przeniesienie narzędzia do magazynu,
8 pobranie nowego narzędzia z magazynu,
9 przeniesienie narzędzia do wrzeciona,
10 wsadzenie narzędzia do wrzeciona,
11zamocowanie narzędzia,
12 odsunięcie magazynu lub łapy manipulatora w pozycję bezpieczną.
Standardowo cykl wymiany kończy się w pozycji odsuniętego wrzeciennika, w osi Z,
od materiału i z wyłączonymi obrotami wrzeciona.
Kontynuacja pracy wymaga więc zadania i włączenia odpowiedniej, dla
zamocowanego narzędzia, prędkości obrotowej wrzeciona oraz dojazdu do
materiału obrabianego.
Przedstawionego powyŜej cyklu wymiany narzędzia jednoznacznie wynika, Ŝe
praktycznie w kaŜdym momencie trwania cyklu wykonywane są ruchy zespołów
obrabiarki,
a
więc
na
całkowity
czas
wymiany
wpływają
czasy
ruchów
poszczególnych zespołów. Szczególnie, Ŝe ruchy tych zespołów nie są wykonywane
jednocześnie ale z zachowaniem określonej sekwencji.
Typy magazynów narzędziowych: We frezarskich centrach obróbkowych spotykane
są róŜne rozwiązania magazynów narzędziowych. Z reguły stanowią one kompromis
pomiędzy potrzebami wynikającymi z potrzebnych liczby narzędzi, a koniecznością
skracania czasu wymiany.
PoniŜej przedstawiono schematy magazynów narzędziowych i przykłady ich
zabudowania w centrach frezarskich
magazyn łańcuchowy, zastosowanie duŜe centra obróbkowe,
pozwala na pomieszczenie duŜej liczby narzędzi. Magazyny takie
mogą spełniać zadanie magazynu bezpośredniego obrabiarki.
Mogą być równieŜ magazynami z których automatycznie moŜe
być uzupełniany magazyn obrabiarki. Magazyn tego typu
wymaga
manipulatora
do
przeładowywania
narzędzia
z
magazynu do magazynu lub z magazynu do wrzeciona
Magazyn łańcuchowy
Poziome Centrum Frezarsko-Wytaczarskie Yasda - YMC-240CF-40
magazyn łańcuchowy
Magazyny tarczowe lub talerzowe:
a) umieszczany z reguły nad wrzeciennikiem.
Często narzędzie przed pobraniem do wrzeciona jest
obracane do pozycji poziomej. Narzędzia pobierane
są za pośrednictwem manipulatora który jednym
uchwytem łapie narzędzie w magazynie drugim zaś
narzędzie we wrzecionie. Obrót ramienia
manipulatora o 180
0
powoduje przełoŜenie narzędzia
z wrzeciona do magazynu, a z magazynu do
wrzeciona. Przy takiej wymianie narzędzia narzędzie
nie wraca na swoją poprzednią pozycje w magazynie.
Układ sterowania „pamięta” nr zmienionej pozycji narzędzia.
Ramię manipulatora
dwu chwytakowego
Przykład centrum frezarskiego z
tarczowym magazynem
umieszczonym nad wrzeciennikiem
b) c)
magazyn talerzowy o poziomej b) lub pionowej c) osi obrotu
Przykład magazynu o pionowej osi obrotu Mocowanie narzędzi w magazynie
d)
Magazyn tarczowy z narzędziami ustawionymi
promieniowo, Narzędzie przywołane w programie nie
opuszcza magazynu, W pozycji roboczej narzędzia
gniazdo magazynu pełni rolę wrzeciona. W pozycji
roboczej gniazdo magazynu jest napędzane. Te
magazyny budową swoją przypominają rewolwerowe
magazyny tokarskich centrów obróbkowych.
Przykład magazynu rewolwerowego w
nowoczesnym centrum frezarskim
Cel ćwiczenia:
Sprawdzenie czasu wymiany narzędzia na centrum frezarskim typu MINI MILL firmy
Haas.
Cel dodatkowy : Zapoznanie się z obsługą obrabiarki i wdraŜaniem programu
technologicznego.
Przebieg ćwiczenia
Obrabiarka ta to pionowe centrum frezarskie wyposaŜone w 10 pozycyjny talerzowy
magazyn narzędziowy o pionowej osi obrotu.
W trakcie wymiany magazyn podjeŜdŜa do narzędzia zamocowanego we wrzecionie
Obrabiarka posiada moŜliwość wyświetlania czasu realizowanego programu.
NaleŜy więc napisać program, który będzie realizował następujący cykl.
1. Symulacja pracy maszyny narzędziem nr 1:
Automatyczne zamocowanie we wrzecionie narzędzia nr1, zadanie i włączenie
obrotów wrzeciona, zjazd narzędzia na pozycję pracy.
2. Wymiana narzędzia nr 1 na narzędzie z kolejnej pozycji magazynu:
Zadanie w programie cyklu wymiany narzędzia, włączenie obrotów wrzeciona dla
nowego narzędzia, przejazd narzędzia na pozycję pracy.
3. Zakończenie cyklu:
Wpisanie w programie instrukcji końca programu, Przeczytanie tej instrukcji przez
układ sterowania spowoduje zakończenie cyklu pracy obrabiarki i wyświetlenie
czasu realizacji napisanego programu.
Ćwiczenie naleŜy powtórzyć dla kolejnych pozycji magazynu narzędziowego.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]