Нулевая настройка стяжек прутков: автоматизация токарных операций без усилий

Accudyne EZ-Puller — представитель нового поколения стяжек прутков, работающих с разными размерами заготовок при минимальных изменениях G-кода. Изображения предоставлены Accudyne.

Что такое стяжка прутков? Этот вариант автоматизации токарных операций на станках с ЧПУ может быть менее популярен, чем его «двоюродный брат» — пруткоподача, но становится всё более жизнеспособным для многих цехов с высокими объемами производства. В то время как старые модели стяжек требовали много времени на настройку, новые модели с нулевой настройкой могут захватывать заготовки разных форм и размеров с лишь незначительными правками G-кода.

Основы и преимущества стяжек прутков

Стяжка прутков — это устройство или инструмент, устанавливаемый в револьвере токарного центра с ЧПУ. Компьютер станка активирует подпрограмму стяжки в конце каждого цикла токарной программы: захваты стяжки хватывают прутковую заготовку и продвигают её через шпиндель по оси Z. Паток шпинделя открывается, револьвер движется по оси Z на заданную длину, паток зажимает заготовку, а инструмент стяжки отходит.

Поскольку они устанавливаются внутри станка, стяжки не требуют площадь пола. Это в резком контрасте с пруткоподачами, которые могут занимать разное пространство в зависимости от размера токарного станка с ЧПУ.

Стоимость — еще одно преимущество. Даниэль Кеннер, основатель и владелец Accudyne Corporation, говорит, что современные стяжки обычно стоят менее 1500 долларов, в то время как начальные модели пруткоподач начинаются от 8000 долларов и дорожают дальше.

Настройка также проще: стяжки требуют меньше работы для монтажа в станок или синхронизации с интерфейсом, чем пруткоподачи. Меньшее количество подвижных деталей снижает затраты на обслуживание и риск неисправностей.

С такими преимуществами почему стяжки не доминируют на рынке? Кеннер отвечает: большинство стяжек до сих пор требуют ручной настройки или используют системы охлаждения со строгими требованиями к кодированию. Ручная настройка требует остановки станка, его открытия и перемещения захватов под конкретный размер и форму заготовки при каждой смене. Стяжки с системой охлаждения полагаются на M-функцию в программе для привода захватов, с разными M-функциями ориентации шпинделя для квадратных или шестигранных заготовок. Ошибки в этих функциях могут привести к повреждению инструмента. Другой тип стяжки использует чашку, надеваемую на конец материала — которую пользователи должны менять для заготовок разного размера.

Достижения нулевой настройки

Новые стяжки, такие как Accudyne EZ-Puller Expanded Capacity, предлагают программируемую настройку и захваты, упрощающие работу. Кеннер утверждает, что их стяжка требует изменения лишь нескольких чисел в программе при смене размера заготовки и не требует специальных кодов при переключении между заготовками разной формы и размера.

Эта стяжка также демонстрирует, как схема с эксцентриком и подъемником обеспечивает широкую совместимость. Два круглых зазубренных захвата удерживают материал. Они изготовлены из инструментальной стали A2, закаленной до 58–62 HRC, и установлены на конце пружинных подвижных рычагов. Эти рычаги вращаются на оси при продвижении захватов по внешней стороне материала — это вращательное движение сжимает полиуретановую пружину внутри корпуса инструмента. Пружина создает реактивную силу, нагружающую захваты, которые, в свою очередь, обеспечивают силу удержания материала при его продвижении через паток.

Полиуретановые пружины выдерживают несколько сотен тысяч циклов захвата перед заменой, а корпус инструмента изготовлен из легированной стали 4140, предварительно закаленной до ~28 HRC.

Даниэль Кеннер советует покупателям проверять совместимые размеры предполагаемых стяжек. Диапазоны совместимости могут меняться в зависимости от формы заготовки, и даже регулируемые стяжки могут охватывать лишь определенный диапазон.

Рекомендации для цехов

Прежде всего, Кеннер рекомендует цехам тщательно проверить, что у них есть инструмент правильного размера для планируемых операций. Даже регулируемый EZ-Puller имеет пределы — существует три размера для разных применений. Совместимые размеры также зависят от формы прутковой заготовки: у шестигранных и квадратных заготовок диапазоны совместимости уже, чем у круглых.

Заинтересованным цехам также стоит проверить внутреннее пространство станка на наличие места для инструмента. Разные варианты монтажа помогают в тесных условиях, но в конечном итоге должно быть зазор между револьвером и обшивкой станка после установки стяжки.

Важно также определить, поддерживает ли конкретная стяжка множественные подачи. «Множественные подачи» означают обработку длинной детали, которую нельзя завершить за один зажим. В этом случае пользователь последовательно подает заготовку после каждой операции, чтобы открыть свежую необработанную область перед повторным зажимом и продолжением токарной операции. Кеннер говорит, что EZ-Puller поддерживает множественные подачи, но отмечает, что пользователи должны изучить ограничения, указанные на сайте Accudyne.