Visualizações: 0 Autor: 广东捷程数控机床有限公司 Horário de publicação: 11/07/2025 Origem: 广东捷程数控机床有限公司
O processo de troca de ferramenta rotacional da torre motorizada em um centro de torneamento-fresamento é altamente automatizado e preciso, contando principalmente com a ação coordenada do acionamento do servo motor, mecanismos de indexação de precisão e dispositivos de travamento confiáveis. Abaixo está uma explicação de seu princípio de funcionamento e etapas:
Recebendo o Comando:
O sistema CNC emite um comando de troca de ferramenta baseado no programa de usinagem (por exemplo, um comando Txxxx ). Este comando inclui o número da estação de ferramenta da ferramenta necessária.
Orientação do fuso (se necessário):
Se o fuso atual (fuso de torneamento principal ou subfuso) estiver segurando uma peça de trabalho e o caminho de troca da ferramenta puder interferir na peça de trabalho ou no acessório, o sistema de controle primeiro comanda o fuso para girar para um ângulo de orientação de troca de ferramenta seguro (por exemplo, eixo C posicionado em 0 graus, 90 graus, etc.). Isso garante que a torre possa girar sem colisão.
Desbloqueio da torre:
O mecanismo de travamento atual (normalmente um acoplamento de dentes curvos emparelhado com um cilindro de travamento hidráulico ou pneumático) recebe o sinal de destravamento.
A pressão hidráulica/pneumática é liberada. O pistão do cilindro de travamento retrai, superando a força da mola (se presente) ou movendo-se em sentido inverso, fazendo com que as superfícies curvas dos dentes se desengatem. A torre agora está flutuando e pode girar livremente.
Rotação da Torre (Indexação):
O servo motor recebe o comando do sistema de controle e começa a girar.
A rotação do motor é transmitida através de um mecanismo de engrenagem de redução de precisão (como uma caixa de engrenagens planetárias, acionamento harmônico ou conjunto de engrenagens helicoidais) para reduzir a velocidade e amplificar o torque.
O eixo de saída do mecanismo de redução aciona diretamente o eixo de indexação da torre.
O sistema de controle calcula com precisão o ângulo de rotação necessário (com base na diferença angular entre as estações de ferramentas e o número de posições da torre - as configurações comuns incluem 8, 12 ou mais estações, muitas vezes misturando ferramentas motorizadas e posições de ferramentas de torneamento estático). O servo motor gira para a posição alvo seguindo uma aceleração predefinida, velocidade constante e perfil de desaceleração.
A torre geralmente é equipada com um codificador rotativo de alta resolução ou sensor de ângulo que fornece feedback em tempo real sobre a posição angular exata da torre para o sistema de controle. Isso permite o controle de circuito fechado, garantindo alta precisão rotacional e repetibilidade (normalmente dentro de alguns segundos de arco ou até menos de 1 segundo de arco).
Posicionamento preciso e pré-travamento:
À medida que a torre se aproxima da estação de ferramentas alvo, o sistema de controle reduz a velocidade para um posicionamento preciso.
Na posição alvo, os dentes do acoplamento curvo estarão aproximadamente alinhados. O servo motor faz ajustes finos para aproximar as superfícies de acoplamento do acoplamento o mais próximo possível do engate total (posicionamento aproximado).
Bloqueio da torre:
O sistema de controle emite o sinal de bloqueio.
O sistema hidráulico/pneumático repressuriza, forçando a extensão do pistão do cilindro de travamento.
A imensa força gerada pelo pistão (geralmente várias toneladas ou mais) pressiona com força as superfícies curvas dos dentes. Esta estrutura excessivamente restrita proporciona rigidez e repetibilidade extremamente altas.
Depois de totalmente travado, um sensor (como um pressostato ou sensor de posição) envia um sinal de “bloqueio concluído” de volta ao sistema de controle.
Confirmação de conclusão da troca de ferramenta e próxima ação:
O sistema de controle confirma que a torre está travada com segurança na estação alvo.
Se orientados anteriormente, o(s) fuso(s) podem ser liberados de sua posição de orientação.
A máquina está pronta para executar a próxima operação, como ativar a ferramenta motorizada (se uma ferramenta motorizada foi selecionada) para fresamento, furação, etc., ou utilizar uma ferramenta de torneamento para operações de torno.
Principais tecnologias e recursos:
Servo Drive: Fornece controle preciso sobre velocidade, posição e torque.
Mecanismo de Indexação de Precisão: (Redutor + Acoplamento de Dente Curvo) Garante precisão e rigidez de indexação. O acoplamento de dentes curvos é o componente principal; sua precisão de fabricação impacta diretamente a repetibilidade da torre.
Travamento de alta rigidez: O travamento hidráulico/pneumático combinado com o acoplamento de dentes curvos fornece a extrema rigidez necessária para resistir às forças de corte durante a usinagem.
Controle de circuito fechado: obtido por meio do codificador do motor e do sensor de posição da torre, garantindo um posicionamento preciso e confiável.
Troca rápida de ferramenta: As modernas torres centrais de torneamento e fresamento normalmente atingem tempos de troca de ferramenta (apenas o tempo de rotação e posicionamento da torre, excluindo o tempo potencial de orientação do fuso) de 1 a 3 segundos ou menos, aumentando significativamente a eficiência.
Transmissão de potência de alto torque: Para estações de ferramentas motorizadas, a torre requer um mecanismo interno de transmissão de precisão (como engrenagens ou acoplamentos) para transferir energia de uma fonte de acionamento estacionária para a interface rotativa da ferramenta motorizada na torre.
Em termos simples, o processo é como um disco rotativo inteligente e incrivelmente forte:
O sistema informa 'Vá para a posição X'.
Primeiro ele afrouxa sua “mão que segura” (desbloqueia).
Um poderoso servo motor interno, por meio de engrenagens de redução, gira-o com precisão e rapidez para próximo da posição alvo.
Ele diminui a velocidade à medida que se aproxima da posição para um alinhamento preciso.
A “mão” o segura novamente com imensa força (trava), garantindo que ele fique sólido como uma rocha.
Ele informa: 'Posição alcançada e bloqueada, pronta para trabalhar!'
Este design permite que os centros de torneamento-fresamento alternem de forma rápida e precisa entre ferramentas de torneamento e diversas ferramentas de fresamento, furação e outras ferramentas motorizadas sem interromper a configuração da peça, alcançando a usinagem completa de peças complexas em uma única fixação.
Nota: Estruturas específicas (método de travamento, mecanismo de acionamento, tipo de redução) e comandos de troca de ferramenta (códigos M) podem variar ligeiramente entre diferentes marcas e modelos de centros de torneamento-fresamento, mas os princípios básicos são sempre baseados em servo acionamento, indexação de precisão e travamento poderoso.
