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La función de un motor de husillo de cambio automático de herramientas se logra mediante diferentes métodos. Aquí hay algunos de ellos:
Controlador servo y motor:
Una combinación de motor de husillo/controlador servo es una de las formas más populares de implementar un cambio automático de herramientas. El ATC (cambio automático de herramientas) está controlado por un servomotor. La fuerza motriz detrás de la rotación del husillo la proporciona el motor. El servomotor tiene un sistema de circuito cerrado, lo que significa que proporciona retroalimentación que indica que se ha alcanzado la posición deseada. Por lo tanto, proporciona un alto par a bajas velocidades, alta eficiencia y un excelente control durante las operaciones de corte.
Husillos de cambio automático de herramientas de accionamiento directo:
En este sistema, un motor está conectado directamente al husillo, evitando así la reducción de la correa o el engranaje.
Estos son eficientes, funcionan bien a altas velocidades y son herramientas de bajo mantenimiento. También proporcionan un alto par y capacidades de alta velocidad. Sin embargo, son relativamente menos eficientes en comparación con otros porque solo pueden alcanzar niveles de alta velocidad con la capacidad del motor.
Husillos de cambio automático de herramientas con engranajes:
Esto comprende una reducción de engranajes impulsada por un motor de CA o un servomotor. La fuerza de accionamiento del engranaje obliga al husillo a girar directamente desde los engranajes. También puede incluir un sistema de engranajes planetarios que reduce la velocidad y aumenta el par. Los husillos ATC accionados por engranajes proporcionan un alto par, alta eficiencia, bajo uso del motor y un rendimiento más robusto a bajas velocidades. Para los enrutadores CNC grandes, los accionamientos por engranajes son comunes porque ofrecen al motor un mejor par de corte, utilizando así el motor de manera efectiva.
Los motores de CA suelen ser la mejor opción cuando se trata de accionamientos de motor de husillo de herramienta automatizada. Los motores de CA son más eficientes en la utilización del motor, aumentando el par durante las operaciones de corte y altas revoluciones por minuto (RPM). Sin embargo, los motores de CC funcionan mejor en revoluciones de alta velocidad.
Especificaciones:
Los motores de husillo de cambio automático de herramientas tienen diversas especificaciones. Aquí hay algunas comunes.
Los motores de husillo vienen con una variedad de potencias para adaptarse a diferentes tareas de mecanizado y tipos de materiales. La potencia se mide normalmente en kilovatios (kW) o caballos de fuerza (HP). La velocidad de rotación normal de un motor de cambio automático de herramientas varía de 10.000 a 150.000 rpm. Este rango de velocidad ofrece un equilibrio perfecto entre par y velocidad de corte, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de mecanizado. Los motores de husillo con una clasificación de par más alta pueden manejar el mecanizado de materiales más duros o utilizar procesos complejos. El par se mide en Newton-metros (Nm) o libras-pie (ft-lb). Los motores de husillo pueden ser refrigerados por aire o por agua. Los motores refrigerados por aire utilizan un ventilador incorporado para disipar el calor generado durante el funcionamiento. Por otro lado, los motores refrigerados por agua tienen una camisa de refrigeración a través de la cual circula refrigerante líquido para absorber el calor.
Mantenimiento:
Para un cambio de herramientas preciso y un funcionamiento eficiente de las máquinas CNC, el mantenimiento adecuado del motor de husillo de cambio automático de herramientas es crucial. El mantenimiento regular garantiza la longevidad y minimiza el tiempo de inactividad debido a averías o fallos inesperados. Aquí hay algunos consejos de mantenimiento para el cambio automático de herramientas:
Limpieza regular:
Limpie con regularidad la carcasa del husillo y el portaherramientas para eliminar cualquier polvo, residuos o residuos de refrigerante. La acumulación de suciedad puede afectar la funcionalidad y precisión del cambiador de herramientas.
Lubricación constante:
Lubrique las partes móviles del motor de husillo según las instrucciones del manual del fabricante. El cambiador de herramientas puede incluir puntos de engrase o aceite que requieren lubricación periódica. La lubricación adecuada reduce el desgaste y garantiza un funcionamiento suave.
Alineación y calibración:
Compruebe y alinee con regularidad los portaherramientas y los husillos para mantener un posicionamiento preciso y evitar cualquier interferencia durante el proceso de mecanizado. La desalineación puede provocar daños o colisiones entre las herramientas y las piezas de trabajo.
Inspección:
Inspeccione el motor de husillo con regularidad para detectar cualquier signo de daño, como rodamientos desgastados, piezas sueltas o juego anormal. La detección temprana de problemas puede evitar daños mayores y permitir reparaciones oportunas.
El motor de husillo de cambio automático de herramientas es ideal para usar en diversas aplicaciones. Aquí hay algunas formas en que las empresas utilizan el motor en diferentes industrias:
Mecanizado y enrutamiento CNC
El motor es popular en el mecanizado y el enrutamiento para su uso con máquinas CNC. Estas máquinas utilizan el motor de husillo para cortar, fresar y grabar madera, metal, plástico y otros materiales con precisión.
Automatización industrial y robótica
En robótica y automatización, el husillo de cambio automático de herramientas funciona con brazos robóticos. Permite que los robots cambien automáticamente entre diferentes herramientas durante un proceso de fabricación.
Procesamiento de materiales compuestos y anidamiento
El motor de husillo es adecuado para el anidamiento y el procesamiento de materiales compuestos. Admite operaciones complejas de anidamiento y corte, brindando alta eficiencia y precisión.
Reemplazo y actualización para otros husillos
Un husillo con capacidades de cambio automático de herramientas puede reemplazar o actualizar husillos sin esta característica. Mejora la eficiencia y la flexibilidad del sistema existente.
Necesidades de la aplicación
Antes de comprar un husillo de cambio automático de herramientas para una aplicación, es importante comprender para qué se utilizará. El tipo de material y la complejidad de la pieza que se está fabricando dependen de las necesidades básicas del trabajo. Si se necesita un cambiador de husillo fácil de usar para un trabajo de corte de madera, uno preciso con tecnología simple puede ser suficiente.
Variedad de herramientas y tamaño del husillo
Considere qué tipos de herramientas se requieren para completar varias tareas de manera eficiente y efectiva. Asegúrese de que el portaherramientas o cambiador pueda acomodar todos los accesorios necesarios, como sierras, enrutadores o taladros. Además, asegúrese de que el tamaño del husillo del cambiador de herramientas sea compatible con su equipo existente.
Entorno de trabajo
El entorno de trabajo donde se utilizará el husillo de cambio automático de herramientas también es importante tenerlo en cuenta. Los husillos suelen ser adecuados para entornos secos y no agresivos. Si hay mucho polvo, residuos u otra contaminación en el aire, es mejor un cambiador de herramientas asistido por aire o cerrado. Los cambiadores asistidos por aire necesitan menos mantenimiento en lugares sucios.
Carga útil del robot y peso del husillo
Asegúrese de que el cambiador de herramientas pese lo menos posible para que pueda moverse de forma rápida y sencilla. Sin embargo, pésalo lo suficiente para que realice los trabajos necesarios. También confirme que el robot puede soportar el peso del cambiador y cualquier herramienta que pueda estar conectada a él. Compruebe la capacidad de carga máxima del robot y asegúrese de que sea mayor que el peso total de la herramienta, el cambiador y cualquier equipo adicional.
Facilidad de uso
Piense en lo simple y fácil de usar que es el cambiador de herramientas antes de realizar una compra. Algunos cambiadores tienen sistemas más complicados que requieren conocimientos especiales o capacitación para trabajar, mientras que otros son más sencillos e intuitivos. Considere elegir un cambiador de herramientas que sea relativamente más fácil de usar para que pueda ponerse en uso rápidamente y con un tiempo de inactividad mínimo.
P1: ¿Los cambiadores de herramientas de husillo son universales para todas las máquinas CNC?
R1: No, no lo son. Los cambiadores de herramientas CNC suelen estar hechos a medida para adaptarse a una máquina específica. Sin embargo, algunos se pueden hacer adaptables para que se ajusten a varios tipos de dispositivos CNC.
P2: ¿Los cambiadores de herramientas automatizados hacen que la programación CNC sea más compleja?
R2: No realmente. Aunque el motor de husillo de cambio automático tiene selección de herramientas automatizada, la programación puede no ser más compleja. En cambio, los cambiadores de herramientas simplifican el proceso al eliminar la necesidad de cambios de herramientas manuales entre operaciones.
P3: ¿Cuál es el mecanismo de accionamiento de un cambiador automático de herramientas?
R3: Los cambiadores automáticos de herramientas emplean diferentes mecanismos de accionamiento para la transferencia de herramientas. Los tipos comunes incluyen neumática, cremallera y piñón, gravedad, robótica, correas y mecanismos de movimiento lineal. Entre ellos, el mecanismo de movimiento lineal es el más popular y a menudo emplea servomotores para un control preciso.
P4: ¿Los ATC funcionan con cualquier tipo de herramientas?
R4: No. La mayoría de los ATC están diseñados para funcionar con tipos específicos de herramientas, como fresas, fresas o herramientas similares. A menudo están personalizados para acomodar la forma y el tamaño de la herramienta.
