Kada imate seriju cilindričnih komponenti za strojnu obradu, CNC tokarski stroj obično je prvi alatni stroj koji vam padne na pamet. Rješava jednostavan problem: okrećite obradak dok alat za rezanje uklanja materijal kako bi se stvorio precizan okrugli oblik. Pravi rizik nabave nije sam stroj, već koliko točno razumijete odnos između crteža dijelova, alata i mogućih tolerancija. Dobar CNC proces tokarenja počinje s realnim očekivanjima o tome što stroj može učiniti.
Što je CNC tokarski stroj?
CNC tokarski stroj računalno je upravljan alatnim strojem koji rotira obradak na vretenu dok se stacionarni alat za rezanje pomiče duž dvije ili više osi radi uklanjanja materijala. Za razliku od ručnih tokarilica, kretanjem alata upravlja G-kod generiran iz CAD/CAM programa. To uklanja varijabilnost operatera i omogućuje ponovljivu proizvodnju dijelova s malom tolerancijom.
Osnovne komponente uključuju glavu, u kojoj se nalaze vreteno i stezna glava; krevet i kolica, koji vode stup alata; stražnji dio, koji podupire dugačke izratke; i upravljačka ploča, gdje se program učitava i nadzire. Na tipičnom stroju s dvije osi, alat se može kretati u smjerovima X i Z, što je dovoljno za većinu operacija tokarenja.
Ključne operacije koje možete izvoditi na CNC tokarskom stroju
CNC tokarski stroj može izvesti širok raspon operacija na rotirajućim dijelovima. Razumijevanje ovih mogućnosti pomaže vam da odlučite je li jednostavan tokarski stroj dovoljan za vaš projekt.
- Sučeljavanje i ravno tokarenje: izravnajte čeonu površinu i smanjite vanjski promjer na potrebnu veličinu.
- Konusno i profilno tokarenje: stvorite stožaste površine ili zakrivljene profile pomoću koordiniranog aksijalnog i radijalnog dodavanja.
- Urezivanje navoja: izrežite vanjske i unutarnje navoje s jednakim korakom i dubinom.
- Urezivanje i odvajanje: strojno napravite utore za O-prstenove ili izrežite gotove dijelove od šipke.
- Provrtanje i bušenje: povećajte ili napravite unutarnje rupe s visokom preciznošću položaja.
- Rebranje: proizvodi teksturiranu površinu za prianjanje ili primjenu utiskom.
Svaka operacija doprinosi konačnoj geometriji. Na primjer, ako čahura zahtijeva unutarnji utor, CNC tokarski stroj može izbušiti rupu i zatim se prebaciti na alat za utore bez ponovnog pozicioniranja dijela.
CNC tokarski stroj nasuprot CNC tokarskom centru: što je važno za vaše dijelove
CNC centri za tokarenje često se spominju u istom dahu kao i CNC tokarski strojevi. Praktična razlika je važna za dijelove sa složenim značajkama.
Tablica 1. Usporedba tipičnih mogućnosti koje biste trebali procijeniti prije odabira procesa tokarenja. | Aspekt | CNC tokarski stroj | CNC tokarski centar |
| Konfiguracija osi | Obično 2 osi (X, Z) | Dodaje live alate i C os |
| Opcije vretena | Jedno vreteno | Više vretena za sekundarne operacije |
| Kapacitet alata | Ograničeno na alate za tokarenje | Revolver za alate s alatima za glodanje, bušenje i narezivanje navoja |
| Složenost dijela | Idealno za okrugle, simetrične dijelove | Obrađuje necentrirane rupe, proreze i glodane ravnine |
| Cijena po dijelu | Niže za jednostavnu proizvodnju | Viši, ali može konsolidirati poslovanje |
Ako vaš dio treba samo vanjsko tokarenje, narezivanje navoja i bušenje, osnovni CNC tokarski stroj obično će pružiti najnižu cijenu po komadu. Ako crtež zahtijeva unakrsno izbušene rupe, glodane utore ili sekundarno vreteno za stražnju obradu, tokarski centar postaje ekonomičniji izbor jer eliminira dodatna podešavanja.
Razmatranja materijala i obratka
Odabir materijala prva je odluka koja utječe na brzine rezanja, trošenje alata i završnu obradu površine. CNC tokarski stroj obrađuje širok raspon metala i plastike, ali svaka se obitelj ponaša drugačije.
Ugljični čelik je jednostavan za obradu i nudi dobru čvrstoću za strukturne komponente. Nehrđajući čelik otporan je na koroziju, ali zahtijeva manje posmake i tvrđi alat. Bakrene legure pružaju izvrsnu toplinsku i električnu vodljivost, često se koriste u sjedištima ventila i čahurama. Legirani konstrukcijski čelik odabire se kada je potrebna veća vlačna čvrstoća bez povećanja veličine presjeka. Aluminij se brzo obrađuje i uobičajen je u lakim sklopovima. Inženjerska plastika kao što su PEEK i PSU sve se više specificiraju u medicinskim i zrakoplovnim komponentama, ali njihova osjetljivost na toplinu zahtijeva pažljivu kontrolu parametara.
Pouzdan proizvođač će dokumentirati preporučene posmake i brzine za svaku promjenu materijala. Ova dokumentacija postaje vaš revizijski trag kada je bitna dosljednost serije.
Zahtjevi za preciznost i oblačići tolerancije
Preciznost bi mogla biti dio citiranja preokretnog projekta koji se najviše pogrešno shvaća. Crteži obično navode dimenzije s tolerancijama poput IT7 ili IT8, ali moguća tolerancija također ovisi o materijalu, krutosti stroja i vještini operatera. Praktičan pristup je pitati svog dobavljača kako oni kontroliraju varijable od programiranja do inspekcije.
Vrijednosti hrapavosti površine poput Ra 1,6 ili Ra 0,8 ne postiže sam stroj. Oni proizlaze iz pravilne geometrije umetka, brzine napredovanja i primjene rashladnog sredstva. Kada vam dobavljač može pokazati dokumentirani proces za dimenzijska točnost , smanjujete rizik od primanja dijelova koji ne spadaju u crtež. Koristimo CMM i profilne projektore za provjeru kritičnih dimenzija, a naša kontrola procesa slijedi iste principe opisane u našem članku o osiguravanju točnih dimenzija.
Primjene u industrijskom hardveru
Industrijske primjene CNC tokarilica su široke. U automobilskom sektoru osovine, čahure i komponente ventila proizvode se u velikim količinama uz strogu kontrolu kvalitete. Opći strojevi oslanjaju se na precizno okretanje hidrauličkih priključaka, tijela pneumatskih ventila i osovina pumpi. Medicinska i zrakoplovna industrija zahtijevaju još više razine čistoće i sljedivosti.
Dobar primjer tipičnog tokarenog dijela je optička osovina. Zahtijeva dosljedan vanjski promjer, kružno odstupanje i glatku površinu — sve se može postići pravilno postavljenim tokarilom. Ova vrsta komponente uobičajena je u prijenosnim računalima i malim elektroničkim uređajima.
Precizna optička osovina za prijenosna računala i male elektroničke uređaje Ovdje prikazana optička osovina odgovara primjenama koje zahtijevaju dosljedan vanjski promjer i kružno odstupanje. Njegova glatka površina smanjuje trenje i gubitak energije, dok visoka preciznost i krutost podržavaju velika opterećenja i moment u kompaktnim sklopovima. Pogledajte proizvod → Čahure su još jedan klasični proizvod za tokarenje. Čelična čahura zahtijeva precizne unutarnje i vanjske promjere, često s prirubnicom koja podržava aksijalno opterećenje. U hidrauličkim cilindrima i pneumatskim sustavima ovi dijelovi vode osovine i apsorbiraju bočna opterećenja.
Čelična čahura s prirubnicom za hidraulične i pneumatske sustave Ova čelična čahura daje precizne unutarnje i vanjske promjere, često s prirubnicom za podnošenje aksijalnog opterećenja. U cilindrima i pneumatskim sustavima, vodi osovine i apsorbira bočna opterećenja za pouzdan rad. Pogledajte proizvod → Tijela ventila kombiniraju tokarenje s navojima i brtvenim površinama. Čelično tijelo ventila za kontrolu protoka zraka, na primjer, može zahtijevati unutarnje navoje, strojno obrađeno sjedište i utor za O-prsten. CNC tokarski stroj obrađuje ove značajke u jednoj operaciji stezanja kada je geometrija rotacijsko simetrična.
Čelično tijelo ventila za kontrolu protoka zraka s navojima i brtvenim površinama Ovo tijelo ventila kombinira tokarenje s navojima i brtvenim površinama, s unutarnjim navojem, strojno obrađenim sjedištem i utorom O-prstena. Obrađen u jednom stezanju, osigurava točnu geometriju za kontrolu protoka. Pogledajte proizvod → Odabir partnera za CNC tokarenje
Odabir dobavljača za CNC tokarenje znači potvrđivanje njihove sposobnosti isporuke dosljedne geometrije, na vrijeme, po predvidljivoj cijeni. Počnite tako što ćete se raspitati o njihovom voznom parku i rasponu materijala koje koriste. Zatim potražite dokaze o kontroli procesa: kako pokreću program, koliko često provjeravaju tijekom proizvodnje i kakvu korektivnu povratnu informaciju koriste.
Proizvođač koji nudi i tokarenje metala i injekcijsko prešanje može biti vrijedan ako vaš sklop uključuje i metalne osovine i plastično kućište. To smanjuje broj dobavljača koje morate koordinirati i pojednostavljuje planiranje resursa. Za dugotrajne projekte raspitajte se o njihovim planovima za proširenje kapaciteta. Vjerojatnije je da će dobavljač koji ulaže u dodatne strojeve zaštititi vaše datume isporuke kako količina raste.
