Co je CNC soustruh kovů

Dnes naše společnost uspořádala přednášku o CNC soustruzích,

Technický ředitel Maxtors CNC pro nás shrnul znalosti CNC soustruhů:

Co je CNC soustruh kovů

CNC soustruh na kov neboli kovoobráběcí soustruh je velká kategorie CNC soustruhů určených pro přesné obrábění poměrně tvrdých materiálů. Původně byly určeny ke zpracování kovů; avšak s příchodem plastů a dalších materiálů a díky jejich přirozené všestrannosti je lze také použít v široké řadě aplikací a široké škále materiálů. Ve strojírenské hantýrce, kde je širší kontext již chápán, se obvykle nazývají jednoduše soustruhy nebo jsou označovány specifičtějšími názvy podtypů (nástrojový soustruh, revolverový soustruh atd.). Tyto tuhé obráběcí stroje odebírají materiál z rotujícího obrobku prostřednictvím (obvykle lineárních) pohybů různých řezných nástrojů, jako jsou nástrojové bity a vrtáky.

CNC soustruh kovů / CNC soustružnické centrum

Počítačově numericky řízené (CNC) soustruhy rychle nahrazují starší produkční soustruhy (jako jsou vícevřetenové atd.) díky jejich snadnému nastavení, obsluze, opakovatelnosti a přesnosti. CNC soustruh je počítačově řízený stroj. Umožňuje provádět základní obráběcí operace, jako je soustružení a vrtání, jako na běžném soustruhu. Jsou navrženy tak, aby využívaly moderní nástroje z tvrdokovu a plně využívaly moderní procesy. Součást může být navržena a dráhy nástroje naprogramovány procesem CAD/CAM nebo ručně programátorem a výsledný soubor může být nahrán do stroje a po nastavení a vyzkoušení bude stroj nadále vyrábět díly pod občasným dohledem odborníka. operátor.

CNC soustruh kovů je řízen elektronicky přes rozhraní ve stylu počítačového menu, program lze upravit a zobrazit na stroji spolu se simulovaným pohledem na proces. Nastavovač/operátor potřebuje k provedení procesu vysokou úroveň dovedností. Znalostní základna je však širší ve srovnání se staršími produkčními stroji, kde byla důvěrná znalost každého stroje považována za zásadní. Tyto stroje často nastavuje a obsluhuje stejná osoba, přičemž operátor bude dohlížet na malý počet strojů (buňky).

Konstrukce soustruhu kovů se u různých výrobců liší, ale všichni mají některé společné prvky. Revolverová hlava drží držáky nástrojů a indexuje je podle potřeby, vřeteno drží obrobek a jsou zde saně, které umožňují pohyb revolveru ve více osách současně. Stroje jsou často zcela uzavřené, z velké části kvůli problémům s bezpečností a ochranou zdraví při práci (OH&S).

S rychlým růstem v tomto odvětví používají různí výrobci CNC soustruhů různá uživatelská rozhraní, což někdy ztěžuje operátorům, protože se s nimi musí seznámit. S příchodem levných počítačů, bezplatných operačních systémů, jako je Linux, a open-source CNC softwaru, vstupní cena CNC strojů prudce klesla.

CNC horizontální frézování

CNC horizontální obrábění se provádí pomocí horizontálně konfigurovaných soustruhů kovů, obráběcích center, vyvrtávaček nebo vyvrtávaček. Používané zařízení se obvykle skládá z rotujících válcových fréz pohybujících se nahoru a dolů podél pěti os. Tyto stroje jsou schopny vyrábět různé tvary, štěrbiny, otvory a detaily na trojrozměrném dílu.

CNC vertikální frézování

Vertikálně orientované CNC stroje využívají válcové frézy na svislé ose vřetena k vytváření ponorných řezů a vrtaných otvorů, stejně jako vlastních tvarů, štěrbin a detailů na trojrozměrných dílech. Zařízení používaná při tomto typu frézování zahrnují vertikální soustruhy, vertikální obráběcí centra a 5osé stroje.[7]

Soustruh švýcarského stylu / švýcarské soustružnické centrum

Pohled do krytu CNC soustruhu/šneku švýcarského stylu

Soustruh švýcarského typu je specifická konstrukce soustruhu poskytující extrémní přesnost (někdy drží tolerance malé jako několik desetin tisíciny palce – několik mikrometrů). Soustruh ve švýcarském stylu drží obrobek jak pomocí kleštiny, tak pomocí vodícího pouzdra. Kleština je umístěna za vodicím pouzdrem a nástroje sedí před vodicím pouzdrem a drží nehybně na ose Z. Pro podélné řezání podél součásti se nástroje posunou dovnitř a samotný materiál se bude pohybovat tam a zpět podél osy Z. To umožňuje provádět veškerou práci na materiálu v blízkosti vodícího pouzdra, kde je tužší, takže jsou ideální pro práci na štíhlých obrobcích, protože součást je držena pevně s malou pravděpodobností výskytu vychýlení nebo vibrací. Tento styl soustruhu se běžně používá pod CNC řízením.

Většina CNC soustruhů švýcarského typu dnes používá jedno nebo dvě hlavní vřetena plus jedno nebo dvě zadní vřetena (sekundární vřetena). Hlavní vřeteno se používá s vodicím pouzdrem pro hlavní obráběcí operace. Sekundární vřeteno je umístěno za součástí, zarovnáno na ose Z. Jednoduchým ovládáním zvedne díl, když je odříznut, a přijme jej pro další operace, poté jej vysune do koše, takže není nutné, aby operátor ručně vyměňoval každý díl, jak je tomu často u standardních CNC soustružnických center. . Díky tomu jsou velmi efektivní, protože tyto stroje jsou schopny zkrátit časy cyklu a vyrobit jednoduché díly v jednom cyklu (tj. není potřeba, aby druhý stroj dokončil díl druhými operacemi), za pouhých 10–15 sekund. Díky tomu jsou ideální pro velké výrobní série dílů s malým průměrem.

Soustruhy švýcarského stylu a živé nástroje

Protože mnoho švýcarských soustruhů obsahuje sekundární vřeteno nebo „podvřeteno“, obsahují také „živé nástroje“. Živé nástroje jsou rotační řezné nástroje, které jsou poháněny malým motorem nezávisle na vřetenovém motoru (motorech). Živé nástroje zvyšují složitost součástí, které může švýcarský soustruh vyrobit. Například automatická výroba součásti s otvorem vyvrtaným kolmo k hlavní ose (osa otáčení vřeten) je velmi hospodárná s nástroji pod napětím a podobně neekonomická, pokud se provádí jako sekundární operace po dokončení obrábění na soustruhu na kov. . „Sekundární operace“ je operace obrábění, která vyžaduje, aby byl částečně dokončený díl zajištěn ve druhém stroji, aby se dokončil výrobní proces. Obecně platí, že pokročilý CAD/CAM software používá kromě hlavních vřeten také živé nástroje, takže většinu dílů, které lze kreslit systémem CAD, lze skutečně vyrobit na strojích, které software CAD/CAM podporuje.

Kombinovaný soustruh / stroj 3 v 1

Kombinovaný soustruh, často známý jako stroj 3 v 1, zavádí do konstrukce soustruhu operace vrtání nebo frézování. Tyto stroje mají frézovací sloup zvedající se nad ložem soustruhu a jako osy X a Y pro frézovací sloup využívají vozík a horní saně. Název 3 v 1 pochází z myšlenky mít soustruh, frézku a vrtačku v jednom cenově dostupném obráběcím stroji. Ty jsou určeny výhradně pro amatérské a MRO trhy, protože nevyhnutelně zahrnují kompromisy ve velikosti, vlastnostech, tuhosti a přesnosti, aby zůstaly cenově dostupné. Přesto splňují požadavky svého výklenku docela dobře a jsou schopny vysoké přesnosti, pokud mají dostatek času a dovedností. Lze je nalézt v menších podnicích, které nejsou zaměřeny na stroje, kde se musí občas obrábět malá součástka, zejména tam, kde by náročné tolerance drahých nástrojárenských strojů, kromě toho, že jsou cenově nedostupné, byly pro aplikaci z inženýrského hlediska přehnané.

CNC soustruh na kov, Mini-soustruhy a mikro-soustruhy jsou miniaturní verze univerzálního hrotového soustruhu (motorového soustruhu). Obvykle zvládnou pouze práci o průměru 3 až 7 palců (76 až 178 mm) (jinými slovy poloměr 1,5 až 3,5 palce (38 až 89 mm). Jsou to malé a cenově dostupné soustruhy pro domácí dílnu nebo MRO shop. Na tyto stroje se vztahují stejné výhody a nevýhody, jak bylo vysvětleno dříve u strojů 3 v 1.

Jak lze nalézt jinde v anglickém pravopisu, existuje variace ve stylu předpon ve jménech těchto strojů. Střídavě jsou stylizovány jako minisoustruh, minisoustruh a minisoustruh a jako mikrosoustruh, mikrosoustruh a mikrosoustruh.

Brzdový soustruh

Soustruh specializovaný na renovaci brzdových bubnů a kotoučů v autodílnách nebo autodílnách.

Kolový soustruh

Kolové soustruhy jsou stroje používané k výrobě a povrchové úpravě kol železničních vozů. Když se kola opotřebují nebo se zhorší nadměrným používáním, lze tento nástroj použít k přeříznutí a opravě kola vlakového vozu. K dispozici je řada různých soustruhů kol, včetně variant pod podlahou pro povrchovou úpravu kol, která jsou stále připojena k železničnímu vagónu, přenosných typů, které lze snadno přepravovat pro nouzové opravy kol, a verzí CNC, které k dokončení opravy kola využívají operační systémy založené na počítači. .

Důlní soustruh

Soustruh pro práci s velkým průměrem, i když krátkou práci, postavený přes vybrání v podlaze pro připuštění spodní části obrobku, což umožňuje těm nejchladnějším stát ve výšce pasu soustružníka. Příklad je vystaven v London Science Museum, Kensington.

Vertikální soustruh

Pro ještě větší průměr a těžší práci, jako jsou tlakové nádoby nebo lodní motory, se soustruh otáčí tak, že má podobu otočného stolu, na kterém jsou umístěny díly. Tato orientace je pro obsluhu méně pohodlná, ale usnadňuje podepření velkých dílů. V největším je otočný stůl instalován v jedné rovině s podlahou, s vřeteníkem zapuštěným níže, aby se usnadnilo nakládání a vykládání obrobků.

Protože je pro ně přístup operátora menší problém, jsou vertikální soustružnické CNC stroje populárnější než manuální vertikální soustruhy.

Ropný country soustruh

Specializované soustruhy pro obrábění dlouhých obrobků, jako jsou segmenty vrtných kolon. Ropné soustruhy jsou vybaveny dutými vřeteny s velkým otvorem, druhým sklíčidlem na opačné straně vřeteníku a často vnějšími podpěrami pro podepření dlouhých obrobků.

Podávací mechanismy

Existují různé podávací mechanismy pro podávání materiálu do soustruhu definovanou rychlostí. Cílem těchto mechanismů je automatizovat část výrobního procesu s konečným cílem zvýšit produktivitu.

Podavač tyčí

Podavač tyčí podává jeden kus tyčového materiálu do řezacího stroje. Když je každý díl obráběn, řezný nástroj vytvoří konečný řez, aby oddělil díl od tyčového materiálu, a podavač pokračuje v podávání tyče pro další díl, což umožňuje nepřetržitý provoz stroje. Při obrábění na soustruhu se používají dva typy posuvů tyče: hydrodynamické posuvy tyče, které spočívají tyčový materiál v řadě kanálů, zatímco se upínají na horní a spodní část tyče, a hydrostatické posuvy tyče, které drží tyčový materiál v podávací trubice pomocí tlakového oleje.[9]

Nakladač tyčí

Nakladač tyčí je variací konceptu podavače tyčí v tom, že do násypky může být přiváděno více kusů tyčového materiálu a nakladač podává každý kus podle potřeby.