Mające swoje korzenie w epoce brązu toczenie jest jednym z najstarszych procesów produkcyjnych. Jako materiały wykorzystywano drewno, kość słoniową, a od średniowiecza także metal. Mechanicy precyzyjni i zegarmistrzowie używali bardziej zaawansowanych tokarek od XVII wieku. W trakcie industrializacji toczenie stało się powszechną technologią. Podstawowa zasada nie zmieniła się do dziś: Przedmiot obrabiany jest wprawiany w ruch obrotowy za pomocą wrzeciona tokarskiego, a ruch skrawający jest generowany przez kontakt z narzędziem tokarskim. Narzędzie z kolei wykonuje ruch posuwowy, dzięki czemu przedmiot obrabiany jest obrabiany na ścieżce wzdłużnej zależnej od maszyny lub średnicy centrum tokarskiego. Nowoczesne tokarki CNC znaczniewykraczają poza tę prostą zasadę i są uważane za coraz bardziej elastyczne cuda precyzji - od toczenia produkcyjnego po kompletną obróbkę 6-stronną.
Toczenie CNC jest bez wątpienia jedną z najbardziej elastycznych technologii obróbki. Zaczyna się od różnorodności procesów toczenia. Pod względem technicznym, w zależności od charakterystyki i kształtu powierzchni, rozróżnia się toczenie czołowe, toczenie okrągłe, toczenie śrubowe (w tym toczenie gwintów), toczenie płytkowe, toczenie profilowe i toczenie kształtowe. Dalsze rozróżnienie jest dokonywane w zależności od położenia powierzchni na toczenie zewnętrzne i wewnętrzne, podzielone w zależności od jakości powierzchni na toczenie zgrubne, wykańczające i dokładne. Przede wszystkim rozwijające się możliwości sterowania NC i technologii programowania sprawiły, że tokarki stają się jeszcze bardziej wszechstronne.
Uniwersalne toczenie, 6-stronna kompletna obróbka i integracja procesów
Toczenie jest nadal zdecydowanie najbardziej wydajną technologią obróbki elementów symetrycznych obrotowo. Połączenie prędkości kilku tysięcy obrotów na minutę i precyzyjnych narzędzi o długiej żywotności zapewnia maksymalną wydajność i niezwykle precyzyjną produkcję. Ciągły rozwój sprawił, że tokarki stały się jeszcze bardziej wydajne. Głowice rewolwerowe lub liniowe do mocowania kilku narzędzi, narzędzia napędzane, oś Y do obróbki poza środkiem i przeciwwrzeciono są obecnie często standardowym wyposażeniem nowoczesnego centrum tokarskiego. W razie potrzeby konik wspomaga obróbkę długich elementów. Sprzęt ten umożliwia produkcję złożonych części toczonych w jednym obszarze roboczym, co w wielu przypadkach sprawia, że stosowanie dodatkowych frezarek staje się zbędne.
Integracja frezowania była początkiem etapu ewolucji, który trwa do dziś - 6-stronna kompletna obróbka na centrach tokarsko-frezarskich. Potężne wrzeciona frezarskie, które mogą obracać się wokół osi B, przenoszą 5-osiową obróbkę symultaniczną na poziom nowoczesnychfrezarek CNC w obszarze roboczym tokarek. Maszyna obraca również tylną część obrabianego przedmiotu na przeciwwrzecionie, dzięki czemu można usunąć gotowy przedmiot. Na tym etapie integracja procesów idzie jeszcze dalej. Za pomocą innowacyjnych cykli technologicznych, takich jak te oferowane przez DMG MORI, można również produkować koła zębate lub przeprowadzać procesy szlifowania. Pomiary w trakcie procesu uzupełniają integrację dodatkowych etapów procesu. W ten sposób tolerancje są sprawdzane przez cały czas, a wysiłek związany z końcową kontrolą jakości jest zminimalizowany.
Transformacja obróbki skrawaniem (MX) z technologią toczenia
W kontekście szybkich zmian przemysłowych, innowacyjne tokarki CNC i centra tokarsko-frezarskie wnoszą decydujący wkład na drodze do produkcji przyszłości. Stanowią one doskonałą podstawę do integracji procesów, jednego z czterech filarów Transformacji Obróbki (MX) - podejścia, dzięki któremu DMG MORI umożliwia firmom konkurencyjną pracę w perspektywie długoterminowej. Rosnąca integracja procesów skutkuje bardziej wydajną produkcją. W szczególności zalety kompletnej obróbki skrawaniem są oczywiste: skraca ona czas realizacji do minimum, jednocześnie uwalniając moce produkcyjne innych maszyn. Zapewnia to większą elastyczność w planowaniu zamówień. Jednocześnie zmniejsza się obciążenie personelu, dając wykwalifikowanym pracownikom więcej czasu na wymagające zadania związane z przygotowaniem pracy lub kontrolą jakości. Ponadto wykańczanie w jednym obszarze roboczym wpływa korzystnie na jakość komponentów, ponieważ ręczne ponowne zaciskanie należy już do przeszłości.
Tokarki do każdego zastosowania i każdego rozmiaru elementu
Dzięki ponad 150-letniemu doświadczeniu w toczeniu, DMG MORI posiada kompleksowe know-how, które znajduje odzwierciedlenie w około 20 seriach różnych tokarek CNC: Od wszechstronnych tokarek uniwersalnych, poprzez innowacyjne centra tokarsko-frezarskie, aż po wysoce ekonomiczne toczenie produkcyjne - szeroki zakres zastosowań jest pokryty. Portfolio obejmuje przystępne cenowo tokarki rewolwerowe, a także elastyczne tokarki uniwersalne z narzędziami z napędem bezpośrednim, przeciwwrzecionami lub konikami. Tam, gdzie uniwersalne tokarki CNC, takie jak modele NLX, CTX i CLX, osiągają swoje granice, centra tokarsko-frezarskie DMG MORI dopiero się rozkręcają. Maszyny takie jak CLX 450 TC lub modele z serii CTX beta TC i CTX gamma TC, a także maszyny NTX są używane wszędzie tam, gdzie wymagające detale muszą być toczone i frezowane efektywnie i wydajnie. Tokarki produkcyjne z serii SPRINT lub platformy NZ, na przykład, pokazują swoje mocne strony w szczególności w produkcji seryjnej. Szerokie portfolio oferuje rozwiązania do obróbki wszystkiego, od najmniejszych detali po duże komponenty o średnicy ponad 1000 mm i długości ponad 6000 mm.
Optymalne wykorzystanie mocy produkcyjnych dzięki zautomatyzowanemu toczeniu
Zautomatyzowana produkcja na tokarkach jest kwestią od lat 60-tych, początkowo przy użyciu podajników prętów. W tym przypadku surowiec jest automatycznie podawany przez wrzeciono tokarskie. Od tego czasu możliwości autonomicznej produkcji części toczonych ogromnie się rozwinęły. Dla DMGMORI temat ten jest kolejnym filarem Transformacji Obróbki (MX). Dlatego producent obrabiarek zapewnia swoim tokarkom, centrom tokarsko-frezarskim i tokarkom produkcyjnym dodatkową produktywność dzięki zintegrowanym rozwiązaniom automatyzacji. Obejmują one podajniki prętów i zintegrowane roboty do automatycznego usuwania detali, a także ładowarki bramowe i szereg elastycznych aplikacji robotycznych do autonomicznego załadunku i rozładunku. Należą do nich modele Robo2Go, MATRIS Light i IMTR. Automatyzacja jest opłacalnym elementem budowania konkurencyjności na globalnym rynku w perspektywie długoterminowej.
Konkurencyjność i zrównoważony rozwój dzięki innowacyjnemu toczeniu
Dzięki ogromnej wszechstronności, toczenie CNC coraz częściej staje się podstawą wydajnej produkcji. Wykańczając wysoce skomplikowane detale, codziennie udowadniają, że produktywność i precyzja mogą iść w parze. Tokarki mają zatem kluczowe znaczenie dla firm z branży obróbki skrawaniem. Z jednej strony zapewniają długoterminową pozycję konkurencyjną na rynku dzięki swojej wszechstronności i wydajności. Z drugiej strony umożliwiają produkcję oszczędzającą zasoby, która jest zgodna z coraz ważniejszymi aspektami zrównoważonego rozwoju.
Ważne pytania dotyczące toczenia CNC
Czym jest toczenie?
DIN (Niemiecka Norma Przemysłowa) definiuje toczenie jako "skrawanie z zamkniętym, zwykle kołowym ruchem skrawającym i dowolnym ruchem posuwowym poprzecznym do kierunku skrawania". Oś obrotu ruchu skrawającego jest przymocowana do przedmiotu obrabianego. Oznacza to, że zachowuje ona swoją pozycję w stosunku do przedmiotu obrabianego niezależnie od ruchu posuwowego. Celem toczenia jest wytworzenie przedmiotu obrabianego w jego geometrycznym kształcie i wymiarach precyzyjnie i zgodnie z rysunkami technicznymi. Kształt przedmiotu obrabianego jest określany przez geometrię narzędzia i względne ruchy między przedmiotem obrabianym a narzędziem, zwane parą roboczą.
Co się dzieje podczas toczenia?
Wrzeciono tokarskie powoduje obrót przedmiotu obrabianego. Kontakt z narzędziem tokarskim generuje ruch skrawający. Narzędzie z kolei wykonuje ruch posuwowy, dzięki czemu przedmiot obrabiany jest obrabiany na zależnej od maszyny drodze wzdłużnej lub średnicy toczenia.
Jak zbudowana jest tokarka?
Tokarki posiadają wrzeciono tokarskie, które obraca obrabiany przedmiot oraz narzędzia tokarskie, które obrabiają obrabiany przedmiot. Głowica rewolwerowa zapewnia miejsce dla kilku narzędzi, które są prowadzone do przedmiotu obrabianego zgodnie z wymaganiami. Alternatywnie lub dodatkowo, centra tokarsko-frezarskie mają wrzeciono tokarsko-frezarskie, które zmienia narzędzia z zewnętrznego magazynu narzędzi w celu wykonywania również operacji frezowania. W zaawansowanych centrach tokarskich CNC, przeciwwrzeciono umożliwia również obróbkę detali od tyłu.
Jakie są rodzaje tokarek?
Spektrum tokarek rozciąga się od tokarek uniwersalnych po centra tokarsko-frezarskie do kompletnej obróbki 6-stronnej. Za pomocą napędzanych narzędzi wiele tokarek uniwersalnych wykonuje również operacje frezowania. Wielowrzecionowe tokarki produkcyjne są również przeznaczone do bardzo wydajnego toczenia dużych serii.
Jakie ruchy są związane z toczeniem?
Ruchy względne w obróbce skrawaniem zazwyczaj składają się z ruchu skrawania i jednego lub więcej ruchów posuwowych. Podczas toczenia, obrabiany przedmiot zazwyczaj wykonuje obrotowy ruch skrawania, a narzędzie wykonuje niezbędne ruchy posuwu i dosuwu. Ruch wynikający z ruchów skrawania i posuwu nazywany jest ruchem efektywnym. Główny ruch skrawania ma miejsce podczas toczenia.