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Trocador de ferramentas CNC do HG Machinetools Machining Center

Revista Aimach Tool HG Machinetools

Trocador de ferramentas CNC do Centro de Usinagem HG

Um trocador de ferramentas CNC melhora a eficiência de um processo de fabricação CNC, eliminando a necessidade de intervenção humana para trocar a ferramenta.

Um trocador de ferramentas CNC é um dispositivo que pode armazenar diferentes ferramentas no magazine de ferramentas e trocar ferramentas automaticamente com a ajuda de um pequeno código G. Ele reduz o tempo de ciclo da máquina, eliminando a necessidade de troca manual de ferramentas para diversas tarefas.

O que é um trocador de ferramentas CNC?

Os trocadores de ferramentas CNC permitem que uma máquina CNC execute diferentes operações de usinagem em uma única operação, sem a necessidade de parar a máquina para trocar manualmente a ferramenta de corte para diferentes operações.

Como resultado, aumenta a produtividade do processo e elimina erros humanos, como instalação de ferramentas desalinhadas, que podem afetar a qualidade da usinagem.

Além de melhorar a eficiência global da produção, o dispositivo também aumenta a sua capacidade de transporte de ferramentas para realizar operações mais complexas que requerem ferramentas diferentes.

Em geral, um sistema trocador de ferramentas CNC consiste nas seguintes partes.

Papel

Função

Revista de ferramentas

Unidade de armazenamento indexável para múltiplas ferramentas.

Porta-ferramentas

Para guardar diferentes tipos de ferramentas.

Trocador automático de ferramentas

Retira a ferramenta atual dos suportes fixados no eixo-árvore da máquina e a substitui pela nova ferramenta conforme o programa CNC.

Anéis de codificação de ferramentas e seus sistemas

Para reconhecer a ferramenta exata de acordo com o programa.

O ATC retira automaticamente a ferramenta do magazine de acordo com o programa CNC e insere a ferramenta desejada (montada em porta-ferramentas uniformes) no mandril ou porta-ferramenta da máquina CNC que está sendo operada.

Diferentes porta-ferramentas são adequados para segurar diferentes tipos de ferramentas de corte usadas para diversas operações, como fresamento frontal, fresamento periférico, fresamento de roscas, furação, alargamento, rosqueamento, torneamento, mandrilamento, etc.

Tipo de suporte

Propósito

Suporte tipo mandril

Para segurar uma fresa do tipo mandril, necessária para fresamento de face e fresamento de topo.

Suporte de bloqueio positivo

Para segurar moinhos de haste

Suporte de pinça de haste reta

Para segurar ferramentas para perfuração, alargamento e mandrilamento.

Porta-pinças de compressão e tensão

Para segurar ferramentas para rosqueamento.

Ao finalizar a operação, a ferramenta é devolvida ao armazém ou substituída conforme o programa CNC.

Tipos de trocadores de ferramentas CNC

Os trocadores de ferramentas CNC podem ser de cinco tipos com base na disposição do magazine e no número de ferramentas.

Tipo

Capacidade de retenção de ferramentas

Sistema ATC com braço de pinça

Máximo de 32 ferramentas

Sistema ATC com tambor rotativo.

Máximo de 30 ferramentas

Sistema ATC com carregador de corrente

Mínimo 32 e é capaz de conter mais de 100 ferramentas.

Sistema ATC com magazine de discos

Mínimo 32 e máximo 64 ferramentas

Sistema ATC com cabeça de torre

Máximo de 8 ferramentas.

Sistema ATC com Tambor Rotativo (Drum Type Tool Magazine) para HG's Centros de Usinagem

Revista Aimach Tool HG Machinetools

Este tipo de ATC opera com 30 ferramentas (máximo) colocadas em um magazine na periferia de um tambor rotativo.

O sistema consiste em uma caixa de engrenagens baseada em cames responsável pela troca das ferramentas por meio de engrenagens de rolos e cames de placa ranhurada.

Devido ao menor comprimento da unidade e à estrutura simplista, os sistemas ATC baseados em tambores rotativos têm tempo de operação mais rápido, melhor eficiência e também são econômicos.

Como resultado, os trocadores de ferramentas do tipo tambor são mais adequados para aplicações industriais onde é desejável alta produtividade.

Vantagens de usar um trocador de ferramentas CNC

Aumenta a produtividade da máquina CNC

A troca automática das ferramentas diminui os tempos de ciclo, eliminando o tempo necessário para ferramentas manuais e, assim, aumenta a taxa de produtividade da máquina.

Como resultado, os trocadores de ferramentas CNC são recomendados para aplicações industriais onde alta produtividade leva a altos lucros.

Redução de custos trabalhistas

Usando trocadores de ferramentas CNC, a máquina pode executar múltiplas funções automaticamente, eliminando assim a necessidade de um operador para troca de ferramentas.

Isto reduz os custos de mão-de-obra e, ao mesmo tempo, melhora a segurança no chão de fábrica, reduzindo quaisquer acidentes causados por erros manuais.

Aumento na capacidade de armazenamento de ferramentas da máquina

Os magazines de ferramentas podem armazenar ferramentas que variam de 8 a 100 com base no tipo de ATC.

Tal arranjo permite que a máquina execute operações complexas e complexas sem intervenção humana frequente.

Melhor repetibilidade do processo e qualidade do produto

A instalação do ATC elimina a intervenção do operador durante o processo, reduzindo assim o erro humano envolvido e aumentando a repetibilidade do processo.

Os fatores acima melhoram a qualidade do produto final obtido através do processo.

Ampla variedade de tamanhos

Os ATCs estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos e tipos que você pode selecionar com base em suas necessidades.

Tornando os trocadores de ferramentas CNC acessíveis para praticamente qualquer escala de aplicação comercial.

Melhor segurança do trabalhador

A incorporação de ATCs permite que os operadores e maquinistas CNC supervisionem o processo em vez da participação direta, melhorando assim sua segurança.

Geralmente, um maquinista CNC é responsável pela configuração inicial do processo, enquanto um operador CNC garante que o processo seja seguido adequadamente.

Como funciona um trocador de ferramentas CNC?

Funcionamento de um trocador de ferramentas CNC 1 HG Machinetools

O funcionamento básico do trocador de ferramentas CNC pode ser explicado pelo sistema baseado em braço.

Após adquirir o comando de troca de ferramenta via programa, a ferramenta a ser trocada será movida para uma posição fixa conhecida como “posição de troca de ferramenta”.

O braço ATC gira entre a torre e o magazine, pegando a ferramenta na posição de troca de ferramenta.

As garras em ambos os lados do braço podem girar 90°, em virtude do qual as ferramentas são entregues na face frontal da torre.

Uma das garras é responsável por retirar a ferramenta antiga da torre, enquanto a outra pega a ferramenta recém-comandada do magazine.

Posteriormente, o braço gira 180° e coloca as ferramentas em suas respectivas posições.

O movimento relativo do braço e do fuso também pode ter diversas variações.

Por exemplo, no caso de um fuso tipo pena, o fuso se move em direção à pinça do braço para aceitar ou substituir a ferramenta.

Já para os fusos regulares, o próprio braço realiza o movimento de entrada e saída para inserir ou extrair as ferramentas.

Porém, no tipo de corrente ATC, as ferramentas são codificadas fisicamente ou no magazine carregado com a ferramenta.

Com base no programa fornecido ao controlador CNC, o motor do acionador de corrente gira no sentido horário ou anti-horário para posicionar a ferramenta na posição desejada.

A adição de um trocador de ferramentas aumenta a dificuldade da programação CNC, pois requer códigos adicionais para troca de ferramentas.

Os códigos T são comumente usados para seleção de ferramentas. Por exemplo, T26 no programa significa selecionar a ferramenta número 26.

O comando M06 no programa instrui o ATC para uma troca de ferramenta e precisa ser executado antes do comando T.

Coisas a considerar ao operar um ATC.

Comprimento da ferramenta

O comprimento da ferramenta desempenha um papel importante na operação segura do ATC.

Ao utilizar uma ferramenta maior que o comprimento padrão permitido, é aconselhável monitorar a folga do eixo Z, pois o contato entre a ferramenta e a peça a ser usinada pode danificar o dispositivo de fixação.

Caso a ferramenta fique obstruída durante o funcionamento, recomenda-se ativar imediatamente a parada de emergência para evitar danos fatais.

Peso da ferramenta

No ATC, o peso máximo permitido da ferramenta inclui os pesos do suporte, pinças e todas as suas peças.

O peso individual da ferramenta é sempre inferior ao peso permitido.

Ao exceder o peso permitido, o trocador de ferramentas pode não conseguir antecipar o centro de usinagem predefinido, levando à imprecisão do processo.