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Der CNC-Werkzeugwechsler des HG Machinetools Bearbeitungszentrums

Aimach Tool Magazine HG Machinetools

CNC-Werkzeugwechsler des Bearbeitungszentrums von HG

Ein CNC-Werkzeugwechsler verbessert die Effizienz eines CNC-Fertigungsprozesses, indem er die Notwendigkeit menschlicher Eingaben zum Werkzeugwechsel eliminiert.

Ein CNC-Werkzeugwechsler ist ein Gerät, das verschiedene Werkzeuge im Werkzeugmagazin speichern und mithilfe eines kurzen G-Codes automatisch wechseln kann. Es verkürzt die Maschinenzykluszeit, da kein manueller Werkzeugwechsel für mehrere Aufgaben erforderlich ist.

Was ist ein CNC-Werkzeugwechsler?

CNC-Werkzeugwechsler ermöglichen es einer CNC-Maschine, verschiedene Bearbeitungsvorgänge in einem einzigen Durchgang durchzuführen, ohne dass die Maschine angehalten werden muss, um das Schneidwerkzeug für verschiedene Vorgänge manuell zu wechseln.

Dadurch wird die Produktivität des Prozesses gesteigert und menschliche Fehler wie eine falsch ausgerichtete Werkzeuginstallation vermieden, die sich auf die Bearbeitungsqualität auswirken können.

Neben der Verbesserung der Gesamtproduktionseffizienz erhöht das Gerät auch seine Werkzeugtragekapazität für die Durchführung komplexerer Vorgänge, die unterschiedliche Werkzeuge erfordern.

Im Allgemeinen besteht ein CNC-Werkzeugwechslersystem aus den folgenden Teilen.

Teil

Funktion

Werkzeugmagazin

Indexierbare Lagereinheit für mehrere Werkzeuge.

Werkzeughalter

Zur Aufnahme verschiedener Arten von Werkzeugen.

Automatischer Werkzeugwechsler

Entfernt das aktuelle Werkzeug aus den an der Maschinenspindel angebrachten Haltern und ersetzt es gemäß dem CNC-Programm durch das neue Werkzeug.

Codierringe von Werkzeugen und deren Systeme

Zur Erkennung des genauen Werkzeugs laut Programm.

Das ATC entnimmt das Werkzeug entsprechend dem CNC-Programm automatisch aus dem Magazin und setzt das gewünschte Werkzeug (montiert in einheitlichen Haltern) in das Spannfutter oder den Werkzeughalter der betriebenen CNC-Maschine ein.

Verschiedene Werkzeughalter eignen sich für die Aufnahme verschiedener Arten von Schneidwerkzeugen, die für verschiedene Vorgänge wie Planfräsen, Umfangsfräsen, Gewindefräsen, Bohren, Reiben, Gewindeschneiden, Drehen, Bohren usw. verwendet werden.

Haltertyp

Zweck

Dornhalter

Zur Aufnahme eines Dornfräsers, der zum Planfräsen und Schaftfräsen benötigt wird.

Formschlüssiger Halter

Zur Aufnahme von Schaftfräsern

Spannzangenhalter mit geradem Schaft

Zur Aufnahme von Werkzeugen zum Bohren, Reiben und Bohren.

Druck- und Zugspannzangenhalter

Zur Aufnahme von Werkzeugen zum Gewindeschneiden.

Nach Abschluss des Vorgangs wird das Werkzeug entsprechend dem CNC-Programm entweder in das Magazin zurückgebracht oder ausgetauscht.

Arten von CNC-Werkzeugwechslern

Abhängig von der Anordnung des Magazins und der Anzahl der Werkzeuge gibt es fünf Arten von CNC-Werkzeugwechslern.

Typ

Werkzeugaufnahmekapazität

ATC-System mit einem Greifarm

Maximal 32 Werkzeuge

ATC-System mit einer Drehtrommel.

Maximal 30 Werkzeuge

ATC-System mit Kettenmagazin

Mindestens 32 und kann mehr als 100 Werkzeuge aufnehmen.

ATC-System mit Scheibenmagazin

Mindestens 32 und maximal 64 Werkzeuge

ATC-System mit Revolverkopf

Maximal 8 Werkzeuge.

ATC-System mit einer rotierenden Trommel (Trommeltyp-Werkzeugmagazin) für HGs Bearbeitungszentren

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Dieser ATC-Typ arbeitet mit maximal 30 Werkzeugen, die in einem Magazin am Umfang einer rotierenden Trommel untergebracht sind.

Das System besteht aus einem Nockengetriebe, das den Werkzeugwechsel über Rollengetriebe und Nutenplattennocken übernimmt.

Aufgrund ihrer kürzeren Einheitslänge und einfacheren Struktur haben ATC-Systeme auf Basis von Drehtrommeln eine schnellere Betriebszeit, eine bessere Effizienz und sind zudem kostengünstig.

Daher eignen sich Trommel-Werkzeugwechsler am besten für industrielle Anwendungen, bei denen eine hohe Produktivität wünschenswert ist.

Vorteile der Verwendung eines CNC-Werkzeugwechslers

Erhöht die Produktivität der CNC-Maschine

Durch den automatischen Werkzeugwechsel werden die Zykluszeiten verkürzt, da der Zeitaufwand für die manuelle Werkzeugbestückung entfällt, und somit die Produktivität der Maschine erhöht.

Daher werden CNC-Werkzeugwechsler für industrielle Anwendungen empfohlen, bei denen eine hohe Produktivität zu einem hohen Gewinn führt.

Reduzierung der Arbeitskosten

Mithilfe von CNC-Werkzeugwechslern kann die Maschine mehrere Funktionen automatisch ausführen, sodass kein Bediener für den Werkzeugwechsel erforderlich ist.

Dies senkt die Arbeitskosten und verbessert gleichzeitig die Sicherheit in der Werkstatt, indem Unfälle aufgrund manueller Fehler reduziert werden.

Erhöhung der Werkzeugspeicherkapazität der Maschine

Die Werkzeugmagazine können je nach ATC-Typ zwischen 8 und 100 Werkzeuge speichern.

Eine solche Anordnung ermöglicht es der Maschine, komplizierte und komplexe Vorgänge ohne häufiges menschliches Eingreifen durchzuführen.

Bessere Prozesswiederholbarkeit und Produktqualität

Durch die Installation von ATC entfällt der Bedienereingriff während des Prozesses, wodurch menschliche Fehler reduziert und die Wiederholbarkeit des Prozesses erhöht werden.

Die oben genannten Faktoren verbessern die Qualität des durch das Verfahren erhaltenen Endprodukts.

Große Auswahl an Größen

Die ATCs sind in einer Vielzahl von Größen und Typen erhältlich, aus denen Sie je nach Bedarf auswählen können.

Wir machen CNC-Werkzeugwechsler für nahezu jede Geschäftsanwendung erschwinglich.

Bessere Arbeitssicherheit

Durch die Integration von ATCs können CNC-Bediener und CNC-Maschinisten den Prozess überwachen, anstatt direkt daran teilzunehmen, und so ihre Sicherheit verbessern.

Im Allgemeinen ist ein CNC-Maschinist für die Ersteinrichtung des Prozesses verantwortlich, während ein CNC-Operator dafür sorgt, dass der Prozess entsprechend befolgt wird.

Wie funktioniert ein CNC-Werkzeugwechsler?

Bedienung eines CNC-Werkzeugwechslers 1 HG Machinetools

Die grundlegende Funktionsweise des CNC-Werkzeugwechslers kann durch das armbasierte System erklärt werden.

Nach Erhalt des Werkzeugwechselbefehls über das Programm wird das zu wechselnde Werkzeug an eine feste Position, die sogenannte „Werkzeugwechselposition“, verfahren.

Der ATC-Arm schwenkt zwischen Revolver und Magazin und holt das Werkzeug aus der Werkzeugwechselposition.

Die Greifer auf beiden Seiten des Arms können um 90° gedreht werden, wodurch die Werkzeuge an die Vorderseite des Revolvers geliefert werden.

Einer der Greifer ist für die Aufnahme des alten Werkzeugs aus dem Revolver zuständig, während der andere das neu kommandierte Werkzeug aus dem Magazin aufnimmt.

Anschließend dreht sich der Arm um 180° und platziert die Werkzeuge in ihrer jeweiligen Position.

Die relative Bewegung von Arm und Spindel kann ebenfalls mehrere Variationen aufweisen.

Bei einer Pinolenspindel beispielsweise bewegt sich die Spindel auf den Armgreifer zu, um das Werkzeug aufzunehmen oder auszutauschen.

Bei den regulären Spindeln hingegen führt der Arm selbst die Ein- und Auswärtsbewegung zum Einsetzen oder Herausziehen der Werkzeuge aus.

Beim Kettentyp ATC sind die Werkzeuge jedoch entweder physisch oder im mit dem Werkzeug beladenen Magazin codiert.

Basierend auf dem der CNC-Steuerung bereitgestellten Programm dreht sich der Kettenantriebsmotor im oder gegen den Uhrzeigersinn, um das Werkzeug an der gewünschten Position zu positionieren.

Das Hinzufügen eines Werkzeugwechslers erhöht die Schwierigkeit der CNC-Programmierung, da zusätzliche Codes für den Werkzeugwechsel erforderlich sind.

Für die Werkzeugauswahl werden häufig T-Codes verwendet. Beispielsweise bedeutet T26 im Programm, dass Sie das Werkzeug mit der Nummer 26 auswählen.

Der M06-Befehl im Programm weist den ATC zum Werkzeugwechsel an und muss vor dem T-Befehl ausgeführt werden.

Dinge, die beim Betrieb eines ATC zu beachten sind.

Werkzeuglänge

Die Werkzeuglänge spielt eine wichtige Rolle für den sicheren Betrieb von ATC.

Wenn Sie ein Werkzeug verwenden, das die standardmäßig zulässige Länge überschreitet, wird empfohlen, den Z-Achsen-Abstand zu überwachen, da der Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem zu bearbeitenden Teil die Vorrichtung beschädigen kann.

Sollte das Werkzeug während des Betriebs blockiert sein, wird empfohlen, sofort den Not-Aus-Schalter zu betätigen, um tödliche Schäden zu verhindern.

Werkzeuggewicht

Bei ATC umfasst das maximal zulässige Werkzeuggewicht das Gewicht des Halters, der Spannzangen und aller ihrer Teile.

Das Einzelgewicht des Werkzeugs ist immer geringer als das zulässige Gewicht.

Bei Überschreitung des zulässigen Gewichts kann es passieren, dass der Werkzeugwechsler das vorgegebene Bearbeitungszentrum nicht vorhersieht, was zu Prozessungenauigkeiten führt.