CNC soustružení – Procesy, operace a vybavení Část 1 – Blog

CNC soustružení je jednou z hlavních metod výroby válcových dílů s různými obrysy.

Ve strojírenství nelze hřídele obejít, aby se přenesl výkon z motoru na pohyblivé části. Hřídele samozřejmě vyžadují otáčení. Ale CNC soustruhy jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích pro výrobu obvykle osově symetrických dílů.

Co se točí?

Soustružení je proces subtraktivního obrábění, který používá řezný nástroj k odstranění materiálu k vytvoření válcových dílů. Samotný nástroj se při jeho rotaci pohybuje podél osy obrobku a vytváří spirálovou trajektorii nástroje.

Pojem soustružení označuje výrobu dílů řezáním na vnějším povrchu. Opakem soustružení je vyvrtávání, při kterém se soustruhy používají například k vytváření dutých dílů.

Soustruh kovů je historicky jedním z prvních strojů na výrobu dílů poloautomatickým způsobem. Dnes většina společností poskytuje služby CNC soustružení. To znamená, že proces je z velké části automatizovaný od začátku do konce.

CNC je zkratka pro Computer Numerical Control, což znamená, že počítačové systémy přebírají kontrolu nad zařízením. Vstupní signál je digitální kód. To řídí všechny pohyby nástroje a rychlost otáčení, stejně jako další pomocné akce, jako je použití chladicí kapaliny.

Proces CNC soustružení:

Z čeho se vlastně skládá proces CNC soustružení? Zatímco samotné řezání je celkem jednoduché, projdeme si zde celou sekvenci, která vlastně začíná vytvořením CAD souboru.

Kroky procesu:

• Vytvoření digitální reprezentace součásti v CAD;
• Generování kódu zpracování ze souborů CAD;
• Seřízení CNC soustruhu;
• Výroba soustružených dílů.

CAD design a G-kód:

První 2 kroky lze považovat za samostatné nebo jdou ruku v ruce. Jedním ze způsobů je jednoduše použít CAD program k vytvoření souborů a jejich odeslání do výroby. Poté procesní inženýr vytvoří G-kód a M-kód pro zpracování.

cad-cam pro soustružnické operace

Dalším způsobem je jednoduše použít CAD-CAM software, který umožňuje konstruktérovi zkontrolovat, zda lze díl vyrobit. Výkonné modelovací nástroje dokážou vizualizovat celý proces od surovin až po finální produkt, a to i pomocí vstupních dat týkajících se požadavků na konečnou úpravu.

Nakonec existuje také ruční způsob generování kódu. Například nemůžete automaticky vygenerovat kód z 2D výkresu, máte 2 možnosti: buď napsat kód ručně, nebo nejprve vytvořit 3D model.

Ani výkonné CAM programy nemohou vždy uvést vše správně, proto se doporučuje zkontrolovat zakódované pokyny.

Nastavení soustruhu:

Následuje nastavení stroje. Zde je zřejmá role operátora stroje. Přestože moderní CNC soustruhy provádějí většinu práce automaticky, operátor stále hraje zásadní roli.

Kroky k nastavení CNC soustružnického centra:

• Ujistěte se, že je vypnuté napájení. CNC obrábění může být nebezpečné, a proto je zapotřebí zvýšené opatrnosti a základem je kontrola vypínače;
• Zajištění dílu ve sklíčidle. Sklíčidlo drží díl během celého procesu. Nesprávné zatížení může být nebezpečné a může mít za následek nesprávné rozměry hotového dílu;
• Nabíjení hlavy věže. Soustružení zahrnuje mnoho kroků, takže se ujistěte, že jste vybrali správný nástroj pro konkrétní povrchovou úpravu. Revolverová hlava pojme více nástrojů současně pro hladký provoz od začátku do konce;
• Kalibrace. Nástroj i součást musí být správně seřízeny. Pokud je něco špatně, výsledek nebude splňovat požadavky;
• Stáhněte si program. Posledním krokem před stisknutím tlačítka start je nahrání kódu do CNC stroje.

Revolverová hlava CNC stroje.

Výroba dílů:

Nejjednodušší způsob, jak pochopit proces výroby, je jednoduše sledovat video výše. Surovinou, jak vidíte, není kulatá tyč, což je nejčastější varianta. S největší pravděpodobností je šestihranný profil efektivnější způsob, jak se později vyhnout CNC frézování.

V závislosti na složitosti součásti může být vyžadován jeden nebo více cyklů. Výpočty doby cyklu určují konečný uplynulý čas potřebný k výpočtu nákladů.

Doba cyklu otáčení zahrnuje:

• Doba načítání. Toto jsme již popsali jako součást nastavení, ale cyklus může vyžadovat jiný způsob vložení dílu do zařízení;
• Doba řezání. Čas potřebný k tomu závisí na hloubce řezu a rychlosti posuvu;
• Odstávka. Prostoje se týkají čehokoli, co nesouvisí s řezáním, jako je přesun nástrojů do a ze součásti, změna nastavení soustruhu atd.;
• Životnost nástroje. Přestože každý cyklus nevede k úplnému opotřebení nástroje, bude doba řezání zohledněna ve srovnání s celkovou životností nástroje, která bude zahrnuta do konečných nákladů.

Parametry soustružení:

Parametry CNC soustružení závisí na různých aspektech. Patří mezi ně materiál součásti a nástroje, velikost nástroje, požadavky na konečnou úpravu atd.

Hlavní parametry CNC soustružení:

• Rychlost vřetena. Jednotkou měření jsou otáčky za minutu (ot/min) a udává rychlost otáčení vřetena (N), a tedy i obrobku. Otáčky vřetena přímo souvisí s řeznou rychlostí, která také zohledňuje průměr. Proto se musí otáčky vřetena měnit, aby se udržela konstantní řezná rychlost, když se průměr výrazně mění.
• Průměr obrobku. Jak již bylo zmíněno, hraje to důležitou roli pro dosažení správné řezné rychlosti. Označuje se symbolem D a měrnou jednotkou je mm.
• Rychlost řezání. Rovnice pro výpočet řezné rychlosti: V = πDN/1000. Ukazuje relativní rychlost obrobku vzhledem k řeznému nástroji.
• Rychlost posuvu. Jednotka měření: mm/ot., symbol: s. Řezný posuv ukazuje vzdálenost, o kterou se řezný nástroj posune během jedné otáčky obrobku. Vzdálenost se měří v axiálním směru.
• Axiální hloubka řezu. Zcela zřejmé, protože ukazuje hloubku řezu v axiálním směru. Toto je hlavní parametr pro operace s lícováním. Vyšší rychlosti posuvu více namáhají řezný nástroj a snižují jeho životnost.
• Radiální hloubka řezu. Na rozdíl od axiálního řezu ukazuje hloubku řezu kolmo k ose. Opět platí, že nižší rychlosti posuvu pomáhají prodloužit životnost nástroje a zajistit lepší dokončování.

Hlavní části CNC soustruhu:

Nyní se podívejme na hlavní součásti soustružnického centra.

Vřeteník CNC soustruhu je přední částí stroje. Zde je umístěn hnací motor spolu s mechanismy, které pohánějí vřeteno. Sklíčidlo nebo kleština je připevněna k vřetenu. Každý z nich zase drží obrobek během soustružení.

Sklíčidlo a kleština

Sklíčidlo uchopí obrobek svými čelistmi. Je připevněn přímo na vřeteno, ale je vyměnitelný, takže si poradí s díly různých velikostí. Kleština je v podstatě menší verze sklíčidla. Velikost dílu vhodného pro kleštiny je do 60 mm. Poskytují lepší přilnavost na malých částech.

Druhý konec CNC soustružnického centra. Koník je připevněn přímo k loži a je navržen tak, aby podpíral delší obrobky. Pinola koníka poskytuje podporu hydraulickou silou.

Hnací síla stále pochází z vřetena a koník se jednoduše pohybuje s obrobkem. Použití koníku není vhodné pro koncové soustružení, protože bude překážet.

Postel soustruhu

Postel je jednoduše nosná deska, která sedí na stole a podpírá ostatní části stroje. Vozík se pohybuje po loži, které je tepelně zpracováno tak, aby odolalo účinkům obrábění.

Vozík spočívá na posuvné dráze podél rotujícího obrobku. Drží nástroje a umožňuje proces řezání.

Nové stroje se obvykle dodávají s věží, která nahrazuje lafetu. Pojme více nástrojů najednou, takže přechod z jedné operace na druhou je méně náročný na práci.

Rotační nástroje na CNC stroji

CNC obráběcí centra lze dodat s rotačními nástroji. Zatímco jednobodové řezné nástroje jsou vhodné pro většinu soustružnických operací, rotační nástroje zahrnují frézy, vrtáky a další nástroje, které mají vlastní pohon. To umožňuje vytvoření drážek nebo otvorů, které jsou kolmé k ose součásti, bez použití jakéhokoli dalšího zařízení v procesu.

Ovládací panel

Zde přichází na řadu numerické řízení. Mozky CNC soustruhů jsou umístěny hned za panelem. Samotný panel umožňuje obsluze nakonfigurovat program a spustit jej.

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte jej se svými přáteli, zanechte komentáře a lajkujte!

Pro práci se dřevem lze použít širokou škálu zařízení, včetně obráběcích strojů. Použití takového zařízení urychluje proces mechanického zpracování dřevěných polotovarů. Soustruh na dřevo s kopírkou je velmi žádaný, což výrazně zjednodušuje provádění zadaných úkolů: výroba nábytkových nohou, klik dveří a sloupků.

Klasifikace soustruhů

Mnoho lidí se rozhoduje pro nákup a instalaci soustruhů ve vlastních dílnách kvůli jejich možnému využití při výrobě válcových výrobků. Existuje poměrně velké množství různých modelů, které lze rozdělit do několika skupin:

1. Klasické vybavení, kdy je obrobek umístěn ve sklíčidle nebo čelní desce. Jako řezný nástroj se používá fréza. Obrobek se může otáčet různými rychlostmi. Zařízení však není vhodné pro sériovou výrobu.
2. Kopírovací stroje lze použít k práci ze šablony. Použitím šablony můžete zjednodušit úkol výroby podobných produktů. Pro malosériovou výrobu je vhodné zařízení s ručním ovládáním, které má nízkou cenu a snadno se ovládá.
3. Frézky jsou dnes velmi běžné. Je to dáno tím, že našly široké uplatnění při výrobě pouzdrových a plochých dílů ze dřeva a kovu. Nechybí ani soustružna a frézka na dřevo, na které lze provádět různé operace.
4. Modely s numerickým řízením. V hromadné výrobě nebo výrobě drahých produktů lze použít zařízení, které má CNC jednotku. Použití kopírky však výrazně snižuje cenu produktu.

Kopírovací zařízení pro soustruh na dřevo má velmi atraktivní vlastnosti, díky kterým se začaly instalovat v soukromých i jiných dílnách.

Klasický design

Průmyslové stroje mají poměrně složitou konstrukci, zejména CNC verze, které mohou provádět zpracování v automatickém režimu. Požadovaný produkt lze získat také pomocí kopírovacího zařízení. Klasický design je reprezentován kombinací následujících hlavních komponent:

Domácí kopírka pro soustruh na dřevo také umožňuje vysoce kvalitní zpracování obrobků.

Děláte si vlastní ruce

Průmyslové verze strojů jsou drahé. Mnoho lidí proto zvažuje možnost sestavit si stroj sám. Doporučení pro provedení práce jsou následující:

Největší pozornost je věnována výrobě kopírky. To je to, co odlišuje soustruh od kopírovacího stroje.

Vytvoření kopírky

Kopírka se používá k výrobě podobných produktů. Jeho použití výrazně zvyšuje produktivitu. Mezi funkcemi spojenými s vytvořením kopírky jsou uvedeny následující body:

Šablona je vyrobena z překližky a je přišroubována k přední ploše řeziva. Horní plocha dříve nainstalovaného nosníku je zarovnána s osou šablony.

Nevýhody daného zařízení

Domácí kopírovací stroj má řadu významných nevýhod. Příkladem této informace může být:

Proto se doporučuje instalovat průmyslové stroje pro nastavení výroby složitých dřevěných prvků.

Dřevoobráběcí stroj Proma DSL-1200

Předmětný model je určen pro zpracování dřevěných výrobků, které lze použít jako dekorativní prvky. Odborníci říkají, že charakteristickým rysem designu je přítomnost dvou fréz:

Tento model stroje lze použít pro práci s velkými obrobky. Za tímto účelem je konstrukce vybavena lunetou, která je připevněna k tyčím, které fungují jako vodítka. Instalovaná čelní deska umožňuje zpracování mnohostranných produktů.

Hlavní vlastnosti modelu:

Nevýhodou této nabídky, stejně jako mnoha jiných, je její poměrně vysoká cena.

Kopírování modelu CL-1201

K výrobě dřevěných výrobků lze použít stroj CL-1201 nebo CL-1500b. První verze má velmi atraktivní výkonové charakteristiky:

Kromě toho výrobce věnoval velkou pozornost stupni ochrany stroje před vlivy prostředí. Motor má například ochranný systém proti přehřátí nebo přetížení, všechny elektronické části jsou také chráněny před vlhkostí a prachem.

Jedinou, ale významnou nevýhodou je vysoká cena nabídky. Domácí design bude stát několikrát méně.