Většina obchodů obsedantně sleduje dobu cyklu, ale největší skryté náklady na CNC soustruhu se zřídka vyskytují během řezání. Stává se to mezi jednotlivými zakázkami, kdy se musí revolverová hlava znovu obrábět, operátor se znovu dotýká každého ofsetu a stroj stojí nečinně, zatímco papírování říká, že je „ve výrobě“. Při práci v malých sériích a s velkým množstvím směsi může výměna spotřebovat více hodin vřetena za měsíc než skutečná výroba třísek.
Fyzický zdroj tohoto zpoždění je téměř vždy stejný: nástroje, které jsou přišroubovány, podloženy nebo upnuty přímo k věži nebo koníku, bez opakovatelné referenční plochy. Každé odstranění si vynutí úplné přeměření. Pro odstranění tohoto kroku existují dvě kategorie hardwaru: modulární stopky nástrojů které oddělují řeznou hlavu od montážního rozhraní a kuželové polohovací systémy které umožňují stáhnout a znovu nainstalovat celý přípravek nebo blok nástroje během několika mikronů od své předchozí polohy.
Základní myšlenka a série stopek pro rychlou výměnu nástrojů je přímočará: řezná vložka žije v malé hlavové jednotce a tato hlavová jednotka se umístí do pevné základní stopky prostřednictvím přizpůsobené rybinové nebo zoubkované spojky, zajištěné jedním upínacím šroubem nebo pákou. Základní stopka nikdy neopouští kapsu věžičky. Pohybuje se pouze hlavové složení.
To je důležité ze tří praktických důvodů. Zaprvé, offsety výšky nástroje a středové osy jsou nastaveny jednou v základní stopce a drží se při každé výměně hlavy, protože geometrie spojky se opakuje s těsnou tolerancí spíše než v závislosti na tom, jak pevně operátor utáhne montážní šroub. Zadruhé, výměna břitové destičky již nevyžaduje vytažení celého držáku z revolverové hlavy, takže není co přetaktovat nebo přenastavit. Za třetí, opotřebitelné předměty a speciální geometrie lze předem nastavit na pracovním stole, mimo stroj, zatímco soustruh pokračuje v jiné práci.
| Formát stopky | Typ spojky | Opakovatelnost | Typický případ použití |
|---|---|---|---|
| Čtyřhranná stopka, 16 až 32 mm | Serrated face coupling | V rozmezí 0,005 mm | Všeobecné soustružení, malé až střední soustruhy |
| Kulatá stopka, styl nudné tyče | Rybinové šoupátko s aretační vačkou | Within 0.003 mm | Vnitřní vrtání, hluboké vrtání |
| Bloková montáž, kompatibilní s VDI | Radiální spojka ve tvaru oblouku | V rozmezí 0,005 mm | Soustružnická centra na bázi věží |
Protože geometrie spojky je samonastavitelná, operátoři obvykle hlásí, že výměna hlavy a ověřovací řez trvá méně než dvě minuty, ve srovnání s deseti až patnácti minutami u konvenčního šroubovaného držáku, který vyžaduje následnou kontrolu číselníku.
Tam, kde rychlá výměna stopky řeší problém hlavy nástroje, an osmihranný kuželový lokátor nulového bodu řeší problém s upnutím a blokem nástroje. Namísto kulatého kužele používá polohovací kolík osmistranný kuželový profil, který zapadá do odpovídající osmistranné objímky. Extra ploché čela vykonávají dvě práce najednou: nesou radiální zatížení, aniž by se spoléhaly na jedinou linii kontaktu, a uzamknou rotační orientaci, takže přípravek vždy přistane ve stejné poloze, nikoli pouze ve stejné poloze X-Y-Z.
Tahový čep nebo mechanismus táhla pod objímkou stáhne kužel dolů a dovnitř, když zapadne, přičemž před uzamčením zcela usadí osmihranné čela. Vzhledem k tomu, že mechanismus je ovládán pružinou nebo hydraulicky, spíše než závislý na točivém momentu, je upínací síla konzistentní v každém cyklu, což je skutečný důvod, proč opakovatelnost vydrží po tisíce cyklů zatížení a vyložení, spíše než aby se po prvních několika stovkách snížila.
Jediná zásuvka lokátoru zřídka funguje samostatně. Většina obchodů staví upínací stanici pomocí rodiny příslušenství k lokalizaci nulových bodů takže palety, svěráky, měkké čelisti a pomocné desky mohou všechny odkazovat na stejný nulový bod bez ohledu na to, který přípravek je ten den naložen.
Kategorie snímačů si zasluhuje zvláštní pozornost na směnách bez obsluhy nebo s malou obsluhou. Objímka, která vypadá jako usazená, ale má třísku zachycenou pod jedním plochým čelem, může posunout upínací přípravek o malý, ale skutečný rozsah, dost na to, aby zlikvidoval přesný otvor. Senzor potvrzení sezení přeruší začátek cyklu, místo aby nechal stroj běžet na falešně pozitivní svěrce.
Dodatečná montáž modulárních nástrojů na stroj, který již má definovaný seznam nástrojů, je méně rušivý, než by se mohlo zdát, protože systémy stopky i lokátoru jsou navrženy tak, aby seděly uvnitř rozhraní, která již stroj používá. Série rychlovýměnných stopek se obvykle dodává ve stopách VDI a čtvercových bloků, takže zapadne do stávajících kapes revolverové hlavy bez úpravy stroje. Zásuvky s nulovým bodem se přišroubují ke stávající podložce nebo stolu stejným rozmístěním šroubů, jaké již bylo použito.
| Machine Feature | Zvážení kompatibility |
|---|---|
| Soustruh vybavený podavačem tyčí | Lokalizační zdířky na straně pomocného vřetena musí uvolnit dráhu pohybu podávací trubice |
| HSK spindle tooling | Stopkové spojky jsou nezávislé na kuželu vřetena, takže lze použít obě dohromady |
| Kompaktní soustružnická centra, jako je soustruh Haas řady ST | Nízkoprofilové hlavy stopky VDI snižují konflikty s vůlí u menších obálek |
| Operace přenosu podvřetena | Zásuvky s nulovým bodem na obou vřetenech udržují po přenosu konzistentní orientaci součásti |
Konkrétně na podavačích tyčí se hodnota skládá. Podavač již odstraňuje ruční vkládání tyčí z cyklu; jeho spárování s nástroji pro rychlou výměnu odstraňuje druhý hlavní zdroj prostojů, kterým je výměna nástrojů mezi průměry tyčí nebo rodinami součástí. Kombinovaným efektem je méně úplných zastávek za směnu spíše než velká změna doby jednoho cyklu.
Ne každá práce potřebuje oba systémy najednou. Užitečný způsob, jak se rozhodnout, je podívat se na to, co se na podlaze nejčastěji mění: samotný řezný nástroj nebo celé nastavení upínání obrobku.
Mnoho obchodů s vysokým mixem nakonec zavede obojí, protože oba systémy řeší různé fáze stejné změny: stopky zkracují výměny na úrovni nástroje, lokátory zkracují výměny na úrovni upínacích přípravků a společně snižují počet ručních kontrol ustavení, které musí operátor provést za směnu.
Opakovatelnost je mechanický požadavek a jako každý mechanický požadavek se zhoršuje, pokud je rozhraní zneužito nebo kontaminováno. Několik návyků zachovává tolerance, na které jsou tyto systémy postaveny.
Obchody, které s těmito rozhraními zacházejí jako se spotřebním materiálem, což znamená, že se jim dostává stejné rutinní pozornosti jako vložce nebo filtru chladicí kapaliny, mají tendenci udržovat čísla opakovatelnosti blízko původní specifikaci po mnoho let, nikoli měsíců.
Generally no. Hodnoty délky nástroje a korekce jsou nastaveny jednou proti novému nulovému bodu základní stopky nebo upínače a program pokračuje ve volání stejného čísla nástroje nebo korekce obrobku, které již byly použity. Mění se fyzické rozhraní, nikoli logika programu.
Upínací síla je dimenzována spíše na hmotnost přípravku, hmotnost součásti a očekávané řezné síly než na jediné pevné číslo, a proto existují možnosti ručního, pneumatického a hydraulického ovládání v celé řadě příslušenství. Dodavatel nebo nástrojový inženýr to obvykle dimenzuje na základě nejtěžšího přípravku a nejagresivnějšího hrubovacího průchodu očekávaného na dané stanici.
Ano. Řeší různá rozhraní na stroji, stranu revolverové hlavy pro stopky a stranu stolu nebo pomocné desky pro lokátory, takže nedochází k žádnému mechanickému konfliktu mezi provozem obou systémů současně.
Instalace se obvykle omezuje na přišroubování základního dříku do stávající kapsy nebo objímky na stávající pomocnou desku, obojí v rámci původního montážního vzoru stroje. Prostoje se blíží běžné výměně nástrojů než přestavbě stroje.
Postupný nárůst variací prvního dílu po opětovném načtení zařízení, i když se program a ofsety nezměnily, je nejčastějším raným příznakem a obvykle se vrací ke kontaminaci čipu nebo opotřebení na kuželových plochách spíše než k problému s ovládáním nebo programováním.