Budowa i działanie tokarki CNC

Do czego wykorzystywana jest tokarka CNC?

 

W różnych gałęziach przemysłu, zwłaszcza przemysłu wytwórczego, wykorzystywane są maszyny CNC. Między innymi są to różne odmiany tokarek CNC. Sprawdź, jak działają i jakie elementy je tworzą.

Budowa tokarki CNC

Obrabiarki sterowane numerycznie, w tym tokarki CNC, pracują zgodnie z zaprogramowanym cyklem. Komputer jest elementem, który przekazuje informacje dotyczące pożądanej obróbki dokonywanej z wykorzystaniem tokarki CNC. Do podstawowych elementów tokarki CNC zalicza się:

  •   komputer wyposażony w pulpit sterujący z ekranem,
  •   układ pomiaru położenia detalu,
  •   napęd głównego wrzeciona,
  •   napęd posuwu,
  •   śruba kulowa napędu posuwu,
  •   głowice narzędziowe,
  •   uchwyt przedmiotu obrabianego.

Jak łatwo można zauważyć, tego rodzaju obrabiarki pozbawione są części, jakie w standardowych, manualnie sterowanych maszynach służą do ręcznego napędu posuwów.

Nie należy zapominać, że w budowie obrabiarki wyróżnia się magazyn narzędziowy lub głowicę rewolwerową z głowicami narzędziowymi. Na wyposażeniu obrabiarki CNC jest urządzenie do automatycznej wymiany narzędzi. W zależności od tego, z jakim rodzajem tokarki CNC masz do czynienia, może ona mieć różną liczbę gniazd narzędziowych. Za pomocą sterowania numerycznego, czyli odpowiedniego programu, narzędzie jest wybierane i ustawiane w pozycji wyjściowej.

Głowica rewolwerowa najczęściej stosowana jest w tokarkach CNC. Kiedy operator tokarki potrzebuje dokonywać obróbki z wykorzystaniem odpowiedniego narzędzia, wywołuje je, a głowica otrzymuje odpowiedni sygnał do tego, by odwrócić się i ustawić odpowiednie narzędzie w swoim roboczym położeniu. Wszystko to realizowane jest w rekordowo krótkim czasie. Głowica rewolwerowa może mieć od 8 do nawet 16 miejsc na umieszczenie narzędzi obróbczych. Przykładem wykorzystania głowicy rewolwerowej są tokarki TBI serii TC 500, których głowice mają 12 narzędzi oraz jedno gniazdo narzędziowe model BMT-55 power control.

Natomiast magazyn narzędzi częściej spotykany jest jednak we frezarkach. Ma dwuramienny chwytak, który dokonuje wymiany narzędzi obróbczych, kiedy zaistnieje taka potrzeba. Na przykład w automatach tokaskich CNC TBI i42  znajduje się magazyn narzędzi Gantry x2 kolumnowy z narzędziami frezującymi. Liczba narzędzi wrzeciona wynosi 6 kątowych i 5 prostych oraz aż 12 napędzanych. Liczba narzędzi przeciwwrzeciona to 5 narzędzi kątowych, 9 prostych i 12 napędzanych.

Występują również tokarki CNC mające skośne łoże, które znajdują zastosowanie w przypadku obróbki ciężkiej detali wielkogabarytowych.

Przedmiot poddawany obróbce z wykorzystaniem tokarek CNC umieszczany jest w uchwycie. Uchwyt przedmiotu obrabianego służy do prawidłowego zamocowania detalu na wrzecionie podczas obróbki. Powinien zapewniać stabilne trzymanie bez jakichkolwiek luzów. W zastosowaniu w tokarkach CNC są:

  •   uchwyty tokarskie,
  •   uchwyty zaciskowe – stosowane głównie przy wysokich obrotach,
  •   uchwyty szczękowe,
  •   tuleje zaciskowe – do mocowania niewielkich przedmiotów.

Przedmiot obrabiany z użyciem tokarki CNC musi mieć prawidłowe położenie. Prosta obróbka wymagać będzie jedynie zastosowania standardowych uchwytów szczękowych. Przy bardziej skomplikowanych pracach stosuje się uchwyty frezarskie, np. tuleje i uchwyty zaciskowe.

W tokarkach CNC stosuje się zespoły napędowe, składające się z napędu głównego, posuwów i pomocniczego. Napęd główny powinien mieć odpowiednio wysoką sztywność i zdolność do szybkiej i płynnej zmiany prędkości skrawania bez wywoływania drgań. Stosowane są przy tym napędy główne:

  •   hydrauliczne,
  •   elektromechaniczne z przekładnią stopniową lub bezstopniową,
  •   elektryczne z silnikiem prądu stałego i przekładnią stopniową,
  •   elektryczne z synchronicznym lub asynchronicznym silnikiem prądu przemiennego.

Napęd posuwów, czyli napęd ruchu posuwowego, może być napędem tradycyjnym, w jakim silnik obrotowy wprawia w ruch śrubę toczną bezpośrednio lub pośrednio za pomocą przekładni pasowej czy zębatek. Może być to napęd bezpośredni, liniowy z silnikiem elektrycznym lub napęd z elektronakrętką, w którym silnik współpracuje z obracającą się nakrętką toczną, a śruba pozostaje nieruchoma.

Jak działają tokarki CNC?

Na ogół tokarki CNC funkcjonują w układzie zamkniętym. Układ sterowania programem pozwala operatorom tokarek na ustalenie parametrów procesu obróbki. Polega on na wprawieniu w ruch obrotowy obrabianego przedmiotu i skrawania jego powierzchni z wykorzystaniem różnych narzędzi obróbczych – głównie z użyciem zwykłego noża tokarskiego. Przedmiot jest mocowany na odpowiednim uchwycie.

Sterowanie numeryczne tokarki powoduje, że wszystkie jej podzespoły są zintegrowane. Praca operatora tokarki CNC ogranicza się do zamocowania przedmiotu obrabianego, zaprogramowania tokarki i nadzorowania toczenia.

Gdzie głównie wykorzystywane są tokarki CNC?

Wszędzie tam, gdzie w zakładach produkcyjnych i przemysłowych istnieje potrzeba wykonywania serii identycznych elementów, wykonanych z ogromną precyzją, znajdują zastosowanie tokarki wspomagane technologią CNC.

Oprócz obróbki detali w ramach procesu produkcyjnego maszyny CNC takie jak tokarki mogą wspierać procesy formowania wtryskowego. Stosowane są do tworzenia metalowych form i oprzyrządowania. Kolejnym sposobem ich użycia jest prototypowanie. Umożliwiają szybkie przeprogramowanie wykonywanych operacji toczenia, dlatego łatwo można zmieniać ich konfigurację przy prototypowaniu.

Obrabiarki dostępne od ręki

Sprawdź maszyny z krótkim czasem dostawy
This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.