تعویض ابزار(Tool Chenger) فرز CNC

تعویض ابزار(Tool Chenger) فرز CNC
این تحقیق بر روی سیستم تعویض ابزار(Tool Chenger)   خودکار در فرز CNC تمرکز دارد. اکثر فرزهای CNC توسط پنوماتیک و الکترونیک کنترل می شوند، اما این تحقیق تنها با سیستم الکترونیکی صورت می گیرد. در این تحقیق، دو موتور پله ای برای کنترل اسپیندل استفاده می شود. چهار سوئیچ محدود برای شروع / توقف کار دو موتوره استفاده می شود. یک موتور پله ای یکپارچه برای چرخاندن زاویه مورد نظر استفاده می شود که اپراتور ابزار مورد نیاز را به کار می گیرد. و صفحه کلید به عنوان ورودی کاربر استفاده می شود. میکروکنترلر PIC 16F877A برای ارتباط ورودی کاربر از طریق مدارهای راننده استفاده می شود. و همچنین موتورهای دو مرحله ای و موتور پله را به درستی کار می کند. این تحقیق عمدتا بر برنامه منطقی کنترل و نرم افزار شبیه سازی برای سیستم تعویض ابزار خودکار تمرکز دارد. با استفاده از نرم افزار شبيه سازی نرم افزار Proteus 7.7، زاويه مورد نياز کنترل موتور Stepper و جهت کنترل موتور Stepper شبیه سازی شده است.
انواع تعویض ابزار بازویی (Tool Chenger)  فرز CNC
کنترل عددی کامپیوتری فرایند تولید قطعات ماشینکاری با استفاده از یک کنترلر کامپیوتری برای فرمان موتورهایی است که هر محور ماشین را در اختیار دارند . به منظور دستیابی به ماشینکاری با دقت بالا، بسیاری از تلاش ها برای ایجاد سیستم های کنترل عددی دقیق تر دستگاه CNC ساخته شده است.  سیستم های CNC به طور معمول در کاربرد صنعتی و تجاری که نیاز باشد اندازه جمع و جور، نسبت قدرت به وزن، قابلیت اطمینان و نگهداری کم استفاده می شود. دستگاه  CNCشامل یک کامپیوتر، صفحه حرکت، درایو موتور سروو و موتور، درایو اسپیندل و موتور، تعویض ابزار خودکار و کارت I / O است . انباره ابزار یک ذخیره سازی قابل ثبت است که در مرکز ماشینکاری مورد استفاده قرار می گیرد تا ابزارهای غیر فعال را برای زمان مناسب تعویض نگهداری کند.
1)    استوانه چرخان ATC
2)    نوع زنجیری ATC
3)    نوع تارت ATC
الف) تعریف تعویض ابزار:
یک ویژگی فرز CNC معمولی که باعث کاهش سرعت چرخه تعویض ابزارمی شود و به صورت خودکار تغییر بین ابزارهای برش با زمان کم و تعداد ابزارهایی که در ادامه برنامه مورد نیاز می شود را نگهداری می کند.
ب) اصل کارتعویض ابزار(Tool Chenger)  بازویی  ATC:
ابزار مورد نظر از یک قسمت انبار ابزاربا یک بازو به اسپیندل انتقال داده می شود. در موقعیت تغییر ابزار، انتهای خالی بازوی ابزار را در اسپیندل  قرارمی گیرد،  و ابزار روی اسپیندل فرز CNC را تحویل می گیرد. نشانگرها 180 چرخیده و ابزار جدید را به اسپیندل فرز قرار می دهد.
عملکرد آن؛
1) حمل و نقل ابزار در انباره در طول ذخیره سازی
2) ابزار را تمیز نگهدارید
3) ازتعویض ابزار اجتناب می کند

ج) انواع تعویض ابزار(Tool Chenger)  و انباره نگهداری ابزار:
برای  انتخاب تعویض ابزار متاسب با دستگاه فرز باید با توجه به ابزارها و کارمان تعویض ابزار مناسب را انتخاب کنیم.
 1) تعویض تارت شکل
- مورد استفاده در سنتر دریل
- نیمه - ATC
2) نوع استوانه ای
- برای نگهداری تعداد کمی از ابزارها از این نوع استفاده می شود
- حاشیه درام را حفظ کرده است
- سرعت جستجوی ابزار سریعتر است
3) نوع زنجیره ای
- برای نگهداری تعداد بیشتری از ابزارها، از این استفاده می شود
- سرعت جستجوی ابزار نسبتا کند است

فاکتورهای مهم فنی تعویض ابزار فرز CNC

فاکتورهای فنی زیر در تعویض ابزارروی سیستم کنترل برنامه نویسی CNC تاثیر می گذارد. این عوامل به طور عمده مربوط به ویژگی های فیزیکی ابزار برش است
اول- حداکثر قطر ابزار
دوم- حداکثر طول ابزار
سوم-حداکثر وزن ابزار
1)    حداکثر قطر ابزار:
اگر لازم باشد حداکثر اندازه ابزار را در جیب انباره ابزار بکار ببرید، پس می توانید بدون هر گونه توجه خاصی استفاده کنید. اما ممکن است در جیب مجاور تاثیر بگذارد. در این وضعیت لازم است دو جیب مجاور انباره را خالی کنید.
اجازه دهید فرض کنیم دستگاه در موقعیتی قرار دارد که ابزار را با قطر نگه داشته و قطر جیب مجاور آن 100 میلی متر باشد. اگر دو جیب مجاور تخلیه شود، حداکثر اندازه ابزار می تواند تا 150 میلیمتر افزایش یابد. اما کاهش ظرفیت ابزار واقعی در انباره ابزار وجود دارد
2)حداکثر طول ابزار:
طول ابزار چیزی جز طرح ریزی برش از خط کش سنباده به سمت بخشی از ابزار تعویض  خودکار است. اگر طول ابزار بیشتر باشد، لازم است توجه بیشتری به ترخیص در محور Z در هنگام تغییر ابزار داشته باشیم. هر گونه تماس فیزیکی ابزار اجزای فرز  CNCآسیب نامطلوب ایجاد می کند و این وضعیت خطر بزرگی خواهد بود. این مشکلات را می توان با سوئیچ اضطراری در دستگاه CNC غلبه کرد
3) حداکثر وزن ابزار:
وزن ابزار نیز یکی از عوامل مهم در نظر گرفته می شود. اما هیچ برنامه ای در برنامه های مختلف تفاوت چندانی ندارد، زیرا وزن  بیشتر ابزارها سبک تر نسبت به وزن توصیه می شود. ATC یک دستگاه مکانیکی بزرگتر است بنابراین دارای محدودیت است. وزن این ابزار همواره وزن دارنده ابزار برش را شامل می شود، به عنوان مثال با توجه به مرکز ماشینکاری CNC ممکن است توصیه شود که وزن مورد نظر حدود 10 کیلوگرم باشد. اگر حتی یک سنگین تر از 11 کیلوگرم استفاده شود. ابزار تعویض خودکار نباید بیش از حد مورد استفاده قرار گیرد.