Większość sklepów obsesyjnie śledzi czas cyklu, jednak największe ukryte koszty tokarki CNC rzadko pojawiają się podczas cięcia. Dzieje się tak między zadaniami, kiedy trzeba zmienić oprzyrządowanie wieży, operator poprawia każde przesunięcie, a maszyna pozostaje bezczynna, podczas gdy w dokumentacji jest napisane, że jest „w produkcji”. W przypadku małych serii i prac o dużym mieszaniu, przezbrajanie może pochłonąć więcej godzin pracy wrzeciona w ciągu miesiąca niż faktyczne wytwarzanie wiórów.
Fizyczne źródło tego opóźnienia jest prawie zawsze takie samo: oprzyrządowanie przykręcane, podkładkowane lub mocowane bezpośrednio do głowicy rewolwerowej lub konika, bez powtarzalnej powierzchni odniesienia. Każde usunięcie wymusza pełny, ponowny pomiar. Istnieją dwie kategorie sprzętu przeznaczone specjalnie do usunięcia tego kroku: modułowe chwyty narzędziowe oddzielające głowicę tnącą od interfejsu montażowego, oraz stożkowe systemy lokalizacji które umożliwiają zdjęcie całego uchwytu lub bloku narzędziowego i ponowne zainstalowanie go w odległości kilku mikronów od poprzedniego położenia.
Główną ideą stojącą za a Seria trzpieni narzędziowych do szybkiej wymiany jest proste: wkładka tnąca znajduje się w małej głowicy, którą mocuje się w nieruchomym trzpieniu podstawy za pomocą dopasowanego złącza w kształcie jaskółczego ogona lub ząbkowanego, zabezpieczonego za pomocą pojedynczej śruby zaciskowej lub dźwigni. Trzon podstawy nigdy nie opuszcza kieszeni wieży. Porusza się tylko zespół głowicy.
Ma to znaczenie z trzech powodów praktycznych. Po pierwsze, wysokość narzędzia i przesunięcia linii środkowej są ustawiane raz w chwycie podstawowym i utrzymywane przy każdej wymianie głowicy, ponieważ geometria sprzęgła powtarza się z wąską tolerancją, a nie w zależności od tego, jak mocno operator dokręci śrubę mocującą. Po drugie, wymiana płytki nie wymaga już wyciągania całego uchwytu z wieży, więc nie ma potrzeby ponownego taktowania ani ustawiania kwadratu. Po trzecie, elementy zużywalne i specjalne geometrie można wstępnie ustawić na stole warsztatowym, poza maszyną, podczas gdy tokarka wykonuje inną pracę.
| Format trzonka | Typ sprzęgła | Powtarzalność | Typowy przypadek użycia |
|---|---|---|---|
| Trzpień kwadratowy, 16 do 32 mm | Ząbkowane złącze czołowe | W granicach 0,005 mm | Toczenie ogólne, tokarki małe i średnie |
| Okrągły chwyt, wytaczak w stylu wytaczaka | Prowadnica typu jaskółczy ogon z krzywką blokującą | W granicach 0,003 mm | Wytaczanie wewnętrzne i głębokie odwierty |
| Montaż blokowy, kompatybilny z VDI | Sprzęgło promieniowe typu Curvic | W granicach 0,005 mm | Centra tokarskie oparte na głowicach rewolwerowych |
Ponieważ geometria sprzęgła samoczynnie się ustala, operatorzy zazwyczaj zgłaszają, że wymiana głowicy i cięcie weryfikacyjne zajmuje mniej niż dwie minuty, w porównaniu z dziesięcioma do piętnastoma minutami w przypadku konwencjonalnego uchwytu przykręcanego, który wymaga późniejszej kontroli czujnika zegarowego.
Tam, gdzie chwyt szybkowymienny rozwiązuje problem głowicy narzędzia, an lokalizator punktu zerowego o ośmiokątnym stożku rozwiązuje problem mocowania i bloku narzędziowego. Zamiast okrągłego stożka, w sworzniu ustalającym zastosowano ośmioboczny profil stożkowy, który osadza się w pasującym ośmiobocznym gnieździe. Wyjątkowo płaskie powierzchnie wykonują jednocześnie dwie funkcje: przenoszą obciążenie promieniowe bez polegania na jednej linii styku i blokują orientację obrotową, dzięki czemu urządzenie zawsze ląduje w tej samej pozycji taktowanej, a nie tylko w tym samym położeniu X-Y-Z.
Kołek pociągowy lub mechanizm dyszla znajdujący się pod gniazdem pociąga stożek w dół i do wewnątrz podczas jego zatrzaskiwania, całkowicie osadzając ośmiokątne powierzchnie przed zablokowaniem. Ponieważ mechanizm jest uruchamiany sprężyną lub hydraulicznie, a nie zależny od momentu obrotowego, siła zaciskania jest stała w każdym cyklu, co jest prawdziwym powodem, dla którego powtarzalność utrzymuje się przez tysiące cykli ładowania i rozładowywania, a nie spada po pierwszych kilkuset.
Pojedyncze gniazdo lokalizatora rzadko działa samodzielnie. Większość sklepów buduje stację mocowania przy użyciu rodziny akcesoria do lokalizatora punktu zerowego dzięki czemu palety, imadła, miękkie szczęki i płyty pomocnicze mogą odnosić się do tego samego punktu zerowego, niezależnie od tego, które urządzenie jest załadowane danego dnia.
Kategoria czujników zasługuje na szczególną uwagę w przypadku zmian bez nadzoru lub z niewielkim udziałem personelu. Nasadka, która wygląda na osadzoną, ale ma chip uwięziony pod jedną płaską powierzchnią, może przesunąć oprawę o niewielką, ale rzeczywistą wielkość, wystarczającą do usunięcia precyzyjnego otworu. Czujnik potwierdzenia osadzenia przerywa rozpoczęcie cyklu, zamiast pozwolić maszynie pracować na fałszywie dodatnim zacisku.
Modernizacja oprzyrządowania modułowego na maszynie, która ma już zdefiniowaną listę narzędzi, jest mniej uciążliwa, niż się wydaje, ponieważ zarówno systemy chwytów, jak i lokalizatorów są zaprojektowane tak, aby można je było umieścić w interfejsach, z których już korzysta maszyna. Seria chwytów szybkiej wymiany jest zazwyczaj dostępna w rozmiarach VDI i kwadratowych blokach, dzięki czemu można je wsunąć do istniejących kieszeni wieży bez modyfikacji maszyny. Nasadki punktu zerowego przykręcane są do istniejącej płyty pomocniczej lub stołu przy użyciu tego samego wzoru śrub, jaki zastosowano już w urządzeniu.
| Funkcja maszyny | Uwzględnienie kompatybilności |
|---|---|
| Tokarka wyposażona w podajnik pręta | Gniazda lokalizatora po stronie wrzeciona pomocniczego muszą znajdować się w wolnej przestrzeni od drogi przesuwu rury zasilającej |
| Oprzyrządowanie wrzeciona HSK | Sprzęgła trzpieniowe są niezależne od stożka wrzeciona, więc można stosować oba razem |
| Kompaktowe centra tokarskie, takie jak tokarki Haas serii ST | Niskoprofilowe głowice z chwytem VDI zmniejszają konflikty prześwitu wieży w przypadku mniejszych kopert |
| Operacje przenoszenia wrzeciona pomocniczego | Gniazda punktu zerowego na obu wrzecionach utrzymują stałą orientację części po przeniesieniu |
Szczególnie na liniach podawania prętów, związki wartościowe. Podajnik usuwa już ręczne ładowanie prętów z cyklu; połączenie go z narzędziami szybkiej wymiany eliminuje drugie główne źródło czasu przestoju, jakim jest wymiana narzędzi między średnicami prętów lub rodzinami części. Łączny efekt to mniej zatrzymań na zmianę, a nie duża zmiana czasu pojedynczego cyklu.
Nie w każdym zadaniu potrzebne są oba systemy jednocześnie. Przydatnym sposobem podjęcia decyzji jest sprawdzenie, co najczęściej zmienia się na podłodze: samo narzędzie tnące czy cały układ uchwytów roboczych.
Wiele warsztatów o dużym zróżnicowaniu ostatecznie przyjmuje oba, ponieważ oba systemy dotyczą różnych etapów tej samej wymiany: chwyty skracają wymianę na poziomie narzędzia, lokalizatory skracają wymianę na poziomie osprzętu i razem zmniejszają liczbę ręcznych kontroli współosiowości, które operator musi wykonać podczas jednej zmiany.
Powtarzalność to kwestia mechaniczna i, jak każda inna kwestia mechaniczna, ulega ona pogorszeniu w przypadku nieprawidłowego użytkowania lub zanieczyszczenia interfejsu. Kilka nawyków pozwala zachować tolerancje, do jakich zbudowane są te systemy.
Sklepy, które traktują te interfejsy jako sąsiadujące z materiałami eksploatacyjnymi, co oznacza, że poświęca się im taką samą rutynową uwagę jak wkładka lub filtr płynu chłodzącego, mają tendencję do utrzymywania powtarzalności na poziomie zbliżonym do oryginalnej specyfikacji przez lata, a nie miesiące.
Generalnie nie. Długość narzędzia i wartości korekcji są ustawiane raz w stosunku do nowego trzpienia bazowego lub punktu zerowego uchwytu, a program w dalszym ciągu wywołuje ten sam numer narzędzia lub korekcję zerową, z której już korzystał. Zmienia się interfejs fizyczny, a nie logika programu.
Siła mocowania jest dostosowywana do ciężaru osprzętu, masy części i oczekiwanych sił skrawania, a nie do jednej stałej liczby, dlatego w całym asortymencie akcesoriów dostępne są opcje uruchamiania ręcznego, pneumatycznego i hydraulicznego. Dostawca lub inżynier zajmujący się narzędziami zazwyczaj dobiera wymiary w oparciu o najcięższy uchwyt i najbardziej agresywną obróbkę zgrubną oczekiwaną na tym stanowisku.
Tak. Odnoszą się do różnych interfejsów na maszynie, strony głowicy rewolwerowej w przypadku trzpieni oraz strony stołu lub płyty pomocniczej w przypadku lokalizatorów, dzięki czemu nie ma mechanicznego konfliktu między jednoczesnym uruchomieniem obu systemów.
Instalacja zwykle ogranicza się do przykręcenia trzonu podstawy do istniejącej kieszeni lub gniazda do istniejącej płyty pomocniczej, w obu przypadkach w ramach oryginalnego schematu montażu maszyny. Przestój jest bliższy normalnej wymianie narzędzi niż przebudowie maszyny.
Stopniowy wzrost zmienności pierwszej części po ponownym załadowaniu uchwytu, nawet jeśli program i przesunięcia nie uległy zmianie, jest najczęstszym wczesnym sygnałem i zwykle wynika z zanieczyszczenia wiórów lub zużycia powierzchni stożkowych, a nie z problemów ze sterowaniem lub programowaniem.