Väčšina obchodov obsedantne sleduje čas cyklu, no najväčšie skryté náklady na CNC sústruhu sa zriedka vyskytujú počas rezania. Stáva sa to medzi jednotlivými úlohami, keď sa musí revolverová hlava prerobiť, operátor sa znova dotkne každého ofsetu a stroj nečinne sedí, zatiaľ čo papierovanie hovorí, že je „vo výrobe“. Pri malých sériách a prácach s veľkým množstvom zmesi môže výmena spotrebovať viac hodín vretena za mesiac ako skutočná výroba triesok.
Fyzický zdroj tohto oneskorenia je takmer vždy rovnaký: nástroje, ktoré sú priskrutkované, podložené alebo upnuté priamo na vežu alebo koník, bez opakovateľnej referenčnej plochy. Každé odstránenie si vynúti úplné premeranie. Na odstránenie tohto kroku existujú dve kategórie hardvéru: modulárne stopky nástrojov ktoré oddeľujú rezaciu hlavu od montážneho rozhrania a kužeľové lokalizačné systémy ktorý umožňuje stiahnuť celý prípravok alebo blok nástroja a znova ho nainštalovať do niekoľkých mikrónov od jeho predchádzajúcej polohy.
Hlavná myšlienka a séria rýchlovýmenných stopiek nástroja je jednoduché: rezná doštička žije v malej hlavovej jednotke a táto hlavová jednotka je umiestnená do pevnej základovej stopky prostredníctvom prispôsobenej rybinovej alebo zúbkovanej spojky, zaistenej jednou upínacou skrutkou alebo pákou. Základná stopka nikdy neopúšťa vrecko vežičky. Pohybuje sa len hlavové zloženie.
Je to dôležité z troch praktických dôvodov. Po prvé, korekcie výšky nástroja a stredovej čiary sa nastavia raz v základnom drieku a držia sa pri každej výmene hlavy, pretože geometria spojky sa opakuje s tesnou toleranciou, a nie v závislosti od toho, ako pevne operátor utiahne montážnu skrutku. Po druhé, výmena doštičky si už nevyžaduje vytiahnutie celého držiaka z revolverovej hlavy, takže nie je čo pretaktovať alebo narovnať. Po tretie, predmety na opotrebenie a špeciálne geometrie možno vopred nastaviť na pracovnom stole, mimo stroja, zatiaľ čo sústruh vykonáva inú prácu.
| Formát stopky | Typ spojky | Opakovateľnosť | Typický prípad použitia |
|---|---|---|---|
| Štvorhranná stopka, 16 až 32 mm | Zúbkovaná čelná spojka | V rozmedzí 0,005 mm | Všeobecné sústruženie, malé až stredné sústruhy |
| Okrúhla stopka, štýl nudnej tyče | Rybinový posúvač s aretáciou | V rozmedzí 0,003 mm | Vnútorná nuda, hlboké vŕtanie |
| Bloková montáž, kompatibilná s VDI | Radiálna spojka v tvare oblúka | V rozmedzí 0,005 mm | Sústružnícke centrá na báze vežičiek |
Pretože geometria spojky je samonastaviteľná, operátori zvyčajne uvádzajú, že výmena hlavy a overovací rez trvá menej ako dve minúty, v porovnaní s desiatimi až pätnástimi minútami v prípade bežného naskrutkovaného držiaka, ktorý si následne vyžaduje kontrolu číselníka.
Tam, kde rýchla výmena stopky rieši problém hlavy nástroja, an osemhranný kužeľový lokátor nulového bodu rieši problém upnutia a bloku nástrojov. Namiesto okrúhleho kužeľa používa vodiaci kolík osemstranný kužeľový profil, ktorý zapadá do zodpovedajúcej osemstrannej objímky. Extra ploché čelá vykonávajú dve úlohy naraz: nesú radiálne zaťaženie bez toho, aby sa spoliehali na jedinú líniu kontaktu, a zamykajú rotačnú orientáciu, takže zariadenie vždy dopadne v rovnakej časovanej polohe, nielen na rovnakom mieste X-Y-Z.
Ťahací čap alebo mechanizmus tiahla pod objímkou stiahne kužeľ dole a dovnútra, keď zapadne, pričom osemhranné čelá úplne usadí pred uzamknutím. Pretože mechanizmus je ovládaný pružinou alebo hydraulicky, a nie závislý od krútiaceho momentu, upínacia sila je konzistentná v každom cykle, čo je skutočný dôvod, prečo opakovateľnosť vydrží pri tisíckach cyklov zaťaženia a odľahčenia, než aby sa po prvých stovkách zhoršovala.
Jediná zásuvka lokátora zriedka funguje samostatne. Väčšina obchodov zostavuje upínaciu stanicu pomocou rodiny príslušenstvo na lokalizáciu nulového bodu takže palety, zveráky, mäkké čeľuste a pomocné dosky môžu všetky odkazovať na rovnaký nulový bod bez ohľadu na to, ktorý prípravok je v daný deň naložený.
Kategória snímačov si zasluhuje osobitnú pozornosť na bezobslužných alebo málo obsluhovaných zmenách. Objímka, ktorá vyzerá ako sediaca, ale má triesku zachytenú pod jedným plochým čelom, môže posunúť upínací prípravok o malú, ale skutočnú hodnotu, ktorá je dostatočná na to, aby vyradila presný vývrt. Senzor potvrdenia sedenia preruší začiatok cyklu namiesto toho, aby nechal stroj bežať na falošne pozitívnej svorke.
Dodatočná montáž modulárnych nástrojov na stroj, ktorý už má definovaný zoznam nástrojov, je menej rušivá, ako by sa mohlo zdať, pretože stopkové aj lokalizačné systémy sú navrhnuté tak, aby sedeli vo vnútri rozhraní, ktoré už stroj používa. Séria rýchlovýmenných stopiek sa zvyčajne dodáva s pôdorysom VDI a štvorcových blokov, takže zapadne do existujúcich vreciek veže bez úpravy stroja. Objímky s nulovým bodom sa priskrutkujú k existujúcej pomocnej doske alebo stolu v rovnakom vzore skrutiek, aký sa už použil.
| Funkcia stroja | Zváženie kompatibility |
|---|---|
| Sústruh vybavený podávačom tyčí | Lokalizačné objímky na strane pomocného vretena musia uvoľniť dráhu pohybu podávacej trubice |
| HSK vretenové nástroje | Stopkové spojky sú nezávislé od kužeľa vretena, takže obe môžu byť použité spolu |
| Kompaktné sústružnícke centrá, ako sú sústruhy Haas série ST | Nízkoprofilové hlavy so stopkou VDI znižujú konflikty vo vôli hlavy na menších obálkach |
| Operácie prenosu podvretena | Zásuvky s nulovým bodom na oboch vretenách udržujú orientáciu dielu po prenose konzistentnú |
Konkrétne na linkách podávača tyčí sa hodnota spája. Podávač už odstraňuje manuálne vkladanie tyče z cyklu; jeho spárovanie s nástrojmi na rýchlu výmenu odstraňuje druhý hlavný zdroj prestojov, ktorým je výmena nástrojov medzi priemermi tyčí alebo rodinami dielov. Kombinovaným efektom je skôr menej úplných zastávok za zmenu než veľká zmena času jedného cyklu.
Nie každá práca potrebuje oba systémy naraz. Užitočný spôsob, ako sa rozhodnúť, je pozrieť sa na to, čo sa na podlahe najčastejšie mení: samotný rezný nástroj alebo celé nastavenie upínania obrobku.
Mnoho obchodov s vysokým mixom nakoniec zavedie oboje, pretože tieto dva systémy riešia rôzne fázy tej istej zmeny: stopky skracujú výmeny na úrovni nástrojov, lokátory skracujú výmeny na úrovni upínacích prostriedkov a spoločne znižujú počet manuálnych kontrol zarovnania, ktoré musí operátor vykonať za zmenu.
Opakovateľnosť je mechanický nárok a ako každý mechanický nárok sa zhoršuje, ak je rozhranie zneužité alebo kontaminované. Niekoľko zvykov zachováva tolerancie, na ktoré sú tieto systémy postavené.
Obchody, ktoré s týmito rozhraniami zaobchádzajú ako so spotrebným materiálom, čo znamená, že sa im venuje rovnaká rutinná pozornosť ako vložke alebo filtru chladiacej kvapaliny, majú tendenciu udržiavať čísla opakovateľnosti blízko pôvodnej špecifikácie roky a nie mesiace.
Vo všeobecnosti nie. Hodnoty dĺžky nástroja a korekcie sa raz nastavia voči novému nulovému bodu základnej stopky alebo upínadla a program pokračuje vo volaní rovnakého čísla nástroja alebo korekcie obrobku, ktoré už boli použité. Mení sa fyzické rozhranie, nie logika programu.
Upínacia sila je dimenzovaná podľa hmotnosti prípravku, hmotnosti dielu a očakávaných rezných síl, a nie podľa jedného pevného čísla, a preto existujú možnosti manuálneho, pneumatického a hydraulického ovládania v celom sortimente príslušenstva. Dodávateľ alebo nástrojový inžinier to zvyčajne dimenzuje na základe najťažšieho prípravku a najagresívnejšieho hrubovacieho prechodu, ktorý sa na danej stanici očakáva.
áno. Riešia rôzne rozhrania na stroji, stranu revolverovej hlavy pre stopky a stranu stola alebo pomocnej dosky pre lokátory, takže nedochádza k mechanickému konfliktu medzi prevádzkou oboch systémov súčasne.
Inštalácia je zvyčajne obmedzená na priskrutkovanie základného drieku do existujúcej kapsy alebo objímky na existujúcu pomocnú dosku, oboje v rámci pôvodného montážneho vzoru stroja. Prestoje sú bližšie k bežnej výmene nástrojov ako k prestavbe stroja.
Postupný nárast variácií v prvej časti po opätovnom načítaní zariadenia, aj keď sa program a ofsety nezmenili, je najbežnejším skorým znakom a zvyčajne vedie skôr ku kontaminácii čipu alebo opotrebovaniu kužeľových plôch, než k problému s ovládaním alebo programovaním.