CNC stroje

Obr. 1: Soustružení ložiskových štítů

 

Číslicově řízené obráběcí stroje jsou stroje, které opracovávají součásti některou z technologií obrábění jako je např. soustružení, frézování, vrtání, řezání závitů apod. Jejich činnosti jsou řízeny automaticky zadáváním povelů v číselné podobě z NC programu. Obrábění na číslicově řízeném obráběcím stroji má podobný sled výrobních činností jako při obrábění na konvenčním – univerzálním stroji. Součást – obrobek se musí ustavit do vhodné polohy, pevně upnout. Do vřetena se musí upnout příslušný nástroj, pak se spustí hlavní řezný pohyb – otáčky, které umožňují odebírání třísky a současně se pohybuje součástí či vřetenem stroje – jedná se o posuv tak, aby v interakci nástroj – obrobek bylo uskutečněno opracování požadovaných ploch (na žádaný rozměr a tvar). Tento postup – cyklus se automaticky opakuje v různých obměnách, které se týkají nástrojů, řezných podmínek, poloh obrobků apod. Nynější číslicově řízené obráběcí stroje – CNC, jsou natolik automatizované, že většina činností, které u konvenčního stroje vykonávala obsluha, je nyní řízena automaticky počítačovým programem. Příkazem z NC programu jsou řízeny pohyby součásti či nástroje, změna řezných podmínek, výměna nástroje apod.

Obr. 2: Soustružení koster

 

Obr. 3: Pracovní prostor soustruhu na kostry

 

Použití CNC obráběcích strojů má tyto výhody:

• Automatizaci – znamená minimální vliv obsluhy na výrobní proces (větší část operací nebo celý výrobní cyklus může probíhat bez zásahu obsluhy), tímto dosáhneme snížení počtu chyb, stálost pracovního cyklu – zkrácení času na výrobu a možnost obsluhovat stroj pouze zaškoleným pracovníkem.

• Zaručená přesnost každého výrobku – opakovatelná přesnost operací, rozměry měříme v setinách a tisícinách milimetru a to přesnými měřidly (mikrometry, číselníkovými úchylkoměry, digitálními měřidly, kalibry apod.), velmi zde záleží na kvalitě NC programu.

• Pružnost – snadná změna výrobního sortimentu – jedná se o rychlou přizpůsobitelnost novému výrobku, jde o změnu programu a výměnu nástrojů, upínačů apod.

Obr. 4: Obrábění ložiskových štítů

 

Každý CNC obráběcí stroj má řídicí sytém, který zpracovává informace o pohybech nástrojů a obrobků, o jejich aktuální rychlosti, o spouštění či zastavení pomocných funkcí apod. Pohyby břitu nástroje podle geometrie obráběného povrchu součásti musí být automatické, přesné a návazné.

CNC řídící systém je pružný, umožňuje okamžité opravy, úpravy a zásahy v programu i v průběhu jeho používání. Obráběcí CNC stroj má dvě části. První je NC systém a druhý systém je řídicí počítač. U CNC strojů jsou řízeny pohony pohyblivých částí povely z CNC řídícího systému a je zde využívána automatická výměna nástrojů, v některých případech i výměna obrobků.

Obr. 5: Soustružení přírub

 

Obr. 6: Pracovní prostor stroje

 

S rozvojem mikroprocesorů a výpočetní techniky se změnily podmínky zpracování informací:

• propojení v reálném čase

• přímá možnost oprav

• simulace pohybů

• možnost výběru řezných podmínek apod.

Pohybové mechanismy všech typů CNC strojů mohou konat jeden nebo více pohybů v různých směrech – osách. Pohyby mohou být lineární (přímé) nebo otáčivé (kruhové). Pohon jednotlivých pohybových mechanismů je zajišťován řízeným servopohonem, který umožňuje pohyb po určité dráze, určitou rychlostí, do přesné polohy. Pohybový mechanismus tvoří kuličkový šroub a matice.

Obr. 7: Broušení hřídele rotoru

 

Obr. 8: Zapichovací způsob broušení hřídele rotoru

 

Zdroje

• ŘASA, Jaroslav, Přemysl POKORNÝ a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3 – 2. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, 2005, 221 s. ISBN 80-718-3336-3

Obrázky:

• Obr. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12: Archiv společnosti Siemens