Bir torna-freze merkezindeki güç taretinin rotasyonel takım değiştirme süreci, esas olarak servo motor sürücüsünün, hassas indeksleme mekanizmalarının ve güvenilir kilitleme cihazlarının koordineli hareketine dayanan, oldukça otomatik ve hassastır. Aşağıda çalışma prensibi ve adımları anlatılmaktadır:

1. Komutun Alınması:

• CNC sistemi, işleme programına dayalı olarak bir takım değiştirme komutu verir (örneğin, bir Txxxx komutu). Bu komut gerekli takımın takım istasyonu numarasını içerir.

2. Mil Yönü (Gerekirse):

• Geçerli iş mili (ana torna iş mili veya alt iş mili) bir iş parçasını tutuyorsa ve takım değiştirme yolu iş parçasına veya fikstüre engel olabiliyorsa, kontrol sistemi ilk önce iş miline güvenli bir takım değiştirme oryantasyon açısına (örneğin, 0 dereceye, 90 dereceye vb. konumlandırılmış C ekseni) dönmesi komutunu verir. Bu, taretin çarpışmadan dönebilmesini sağlar.

3. Taret Kilidini Açma:

• Mevcut kilitleme mekanizması (tipik olarak hidrolik veya pnömatik kilitleme silindiriyle eşleştirilmiş kavisli dişli bir bağlantı) kilit açma sinyalini alır.

• Hidrolik/pnömatik basınç serbest bırakılır. Kilitleme silindiri pistonu geri çekilerek yay kuvvetinin üstesinden gelir (varsa) veya ters yönde hareket ederek eşleşen kavisli diş yüzeylerinin ayrılmasına neden olur. Taret artık yüzüyor ve serbestçe dönebiliyor.

4. Taret Dönüşü (İndeksleme):

• Servo motor kontrol sisteminden komut alır ve dönmeye başlar.

• Motorun dönüşü, hızı azaltmak ve torku yükseltmek için hassas bir redüksiyon dişlisi mekanizması (planet dişli kutusu, harmonik tahrik veya sonsuz dişli seti gibi) aracılığıyla iletilir.

• Redüksiyon mekanizmasının çıkış mili, taretin indeksleme milini doğrudan tahrik eder.

• Kontrol sistemi gerekli dönüş açısını hassas bir şekilde hesaplar (takım istasyonları arasındaki açısal farka ve taretin konum sayısına bağlı olarak - yaygın konfigürasyonlar 8, 12 veya daha fazla istasyonu içerir, genellikle karışık tahrikli takımlama ve statik tornalama takımı konumları). Servo motor, önceden tanımlanmış bir hızlanma, sabit hız ve yavaşlama profilini izleyerek hedef konuma döner.

• Taret genellikle taretin tam açısal konumu hakkında kontrol sistemine gerçek zamanlı geri bildirim sağlayan yüksek çözünürlüklü bir döner kodlayıcı veya açı sensörüyle donatılmıştır. Bu, yüksek dönme doğruluğu ve tekrarlanabilirlik (tipik olarak birkaç yay saniyesi içinde veya hatta 1 yay saniyesinden daha kısa sürede) sağlayarak kapalı döngü kontrolünü mümkün kılar.

5. Hassas Konumlandırma ve Ön Kilitleme:

• Taret hedef takım istasyonuna yaklaştıkça kontrol sistemi hassas konumlandırma için hızı azaltır.

• Hedef pozisyonda kavisli kaplinin dişleri kabaca hizalanacaktır. Servo motor, kaplinin birleşme yüzeylerini tam kavramaya mümkün olduğunca yakın hale getirmek için ince ayarlar yapar (kaba konumlandırma).

6. Taret Kilitleme:

• Kontrol sistemi kilit sinyalini verir.

• Hidrolik/pnömatik sistem yeniden basınç uygulayarak kilitleme silindiri pistonunu uzamaya zorlar.

• Piston tarafından üretilen muazzam kuvvet (çoğunlukla birkaç ton veya daha fazla), eşleşen kavisli diş yüzeylerini kuvvetli bir şekilde birbirine bastırır. Bu aşırı kısıtlı yapı, son derece yüksek sertlik ve tekrarlanabilirlik sağlar.

• Tamamen kilitlendiğinde, bir sensör (basınç şalteri veya konum sensörü gibi) kontrol sistemine bir 'kilitleme tamamlandı' sinyali gönderir.

7. Takım Değişikliği Tamamlama Onayı ve Sonraki Eylem:

• Kontrol sistemi taretin hedef istasyona güvenli bir şekilde kilitlendiğini doğrular.

• Daha önce yönlendirilirse, mil(ler) oryantasyon konumlarından serbest bırakılabilir.

• Makine, frezeleme, delme vb. için canlı takımın etkinleştirilmesi (eğer canlı bir takım seçildiyse) veya torna işlemleri için bir torna takımının kullanılması gibi bir sonraki işlemi gerçekleştirmeye hazırdır.

Temel Teknolojiler ve Özellikler:

• Servo Sürücü: Hız, konum ve tork üzerinde hassas kontrol sağlar.

• Hassas İndeksleme Mekanizması: (Redüktör + Kavisli Dişli Kaplin) İndeksleme doğruluğunu ve sertliğini sağlar. Kavisli dişli bağlantı ana bileşendir; üretim hassasiyeti taretin tekrarlanabilirliğini doğrudan etkiler.

• Yüksek Sertlikte Kilitleme: Kavisli diş bağlantısıyla birleştirilmiş Hidrolik/Pnömatik kilitleme, işleme sırasında kesme kuvvetlerine direnmek için gereken olağanüstü sertliği sağlar.

• Kapalı Döngü Kontrolü: Motor kodlayıcı ve taret konum sensörü aracılığıyla gerçekleştirilir ve doğru ve güvenilir konumlandırma sağlanır.

• Hızlı Takım Değiştirme: Modern tornalama-frezeleme merkezi taretleri genellikle 1-3 saniye veya daha kısa takım değiştirme sürelerine (yalnızca taret dönüşü ve konumlandırma süresi, potansiyel iş mili yönlendirme süresi hariç) ulaşır ve bu da verimliliği önemli ölçüde artırır.

• Yüksek Torklu Güç Aktarımı: Tahrikli takım istasyonları için taret, gücü sabit bir tahrik kaynağından taret üzerindeki dönen tahrikli takım arayüzüne aktarmak için dahili bir hassas iletim mekanizması (dişliler veya kaplinler gibi) gerektirir.

Basit bir ifadeyle süreç, akıllı, inanılmaz derecede güçlü bir döner disk gibidir:

1. Sistem ona 'X konumuna git' der.

2. Önce 'kavrayan elini' gevşetir (kilit açılır).

3. Güçlü bir dahili servo motor, redüksiyon dişlileri aracılığıyla onu hedef pozisyona doğru doğru ve hızlı bir şekilde döndürür.

4. İnce hizalama konumuna yaklaştıkça yavaşlar.

5. 'El' onu muazzam bir kuvvetle (kilitleyerek) tekrar kavrar ve kaya gibi sağlam olmasını sağlar.

6. Şunu bildirir: 'Konuma ulaşıldı ve kilitlendi, çalışmaya hazır!'

Bu tasarım, tornalama-frezeleme merkezlerinin, iş parçası kurulumunu kesintiye uğratmadan tornalama takımları ile çeşitli frezeleme, delme ve diğer tahrikli takımlar arasında hızlı ve hassas bir şekilde geçiş yapmasını sağlayarak karmaşık parçaların tek bir bağlamada tam olarak işlenmesini sağlar.

Not: Belirli yapılar (kilitleme yöntemi, tahrik mekanizması, redüksiyon tipi) ve takım değiştirme komutları (M kodları), farklı marka ve torna-freze merkezleri modelleri arasında biraz farklılık gösterebilir, ancak temel prensipler her zaman servo sürücüye, hassas indekslemeye ve güçlü kilitlemeye dayanır.