Budowa tokarki CNC do metalu w praktyce

Budowa tokarki CNC pozwala na automatyczne wykonywanie skomplikowanych operacji toczenia, wiercenia czy gwintowania. Tego typu sprzęt zapewnia wysoką dokładność i powtarzalność obróbki. Jak zbudowana jest tokarka CNC? Jaką funkcję pełnią jej poszczególne elementy? W naszym artykule wyjaśniamy, jakie komponenty współpracują ze sobą, aby zapewnić najwyższą jakość obróbki.

Budowa tokarki CNC do metalu

Nowe tokarki uniwersalne mają zaawansowaną mechanikę, precyzyjne napędy oraz nowoczesne systemy sterowania CNC. Dzięki tym cechom pozwalają na wydajną obróbkę metalu z wysoką dokładnością i powtarzalnością. Jakie są najważniejsze elementy budowy tokarki CNC? 

Głowice narzędziowe 

Głowice narzędziowe w tokarkach CNC mogą być dostosowane do różnych zadań obróbczych. Odpowiadają za pozycjonowanie narzędzia dokładnie tam, gdzie ma ono pracować na obrabianym elemencie. W zależności od konstrukcji głowica może przesuwać się w kilku kierunkach i ustawiać się pod określonym kątem. 

Dzięki temu tokarki CNC mogą wykonywać skomplikowane operacje skrawające. Bardziej rozbudowane systemy potrafią samodzielnie dobierać i podmieniać narzędzia w trakcie pracy. Najważniejsze rodzaje głowic to:

• głowice rewolwerowe – obrotowe moduły z kilkoma stanowiskami narzędziowymi, występujące w różnych konfiguracjach (bębnowe, koronowe, poziome lub pionowe);
• magazyny narzędzi – rozwiązania typowe dla frezarek i centrów obróbczych, w których narzędzia przekazywane są ramionom lub chwytakom automatycznej zmieniarki.

Uchwyt przedmiotu obrabianego

Uchwytem jest wrzeciono wraz z elementem mocującym, które pełni funkcję stabilnego i pewnego mocowania obrabianego detalu. Materiał umieszczony w uchwycie musi być dobrze unieruchomiony. W praktyce stosuje się różne typy mocowań, w zależności od wymagań obróbki:

• uchwyty zaciskowe – powszechnie używane przy wysokich prędkościach obrotowych, zapewniają wysoką stabilność detalu;
• uchwyty szczękowe – pozwalają na otwieranie i zamykanie szczęk, co ułatwia szybkie osadzenie materiału;
• tuleje zaciskowe – przydatne szczególnie do mocowania małych elementów, wymagających dużej precyzji. 

Z naszego bloga dowiesz się również, jaki uchwyt tokarski wybrać.

Napęd wrzeciona i posuwu

Napęd głównego wrzeciona odpowiada za dostarczenie odpowiedniej mocy do procesu skrawania, zapewniając sztywność układu, stabilny moment obrotowy oraz możliwość płynnej i szybkiej zmiany prędkości obróbki bez generowania niepożądanych drgań. Wśród najczęściej stosowanych rozwiązań wyróżnia się napędy:

• elektromechaniczne;
• hydrauliczne;
• elektryczne (najczęściej serosilniki).

Z kolei napędy posuwu, które są ściśle powiązane z układami pomiarowymi, odpowiadają za przesuw narzędzia lub stołu i mogą występować w formie tradycyjnej, z elektronakrętką lub jako napędy liniowe (direct drive), które wykorzystują bezpośrednie działanie silnika liniowego. 

Śruby kulowe

Umożliwiają równomierne i wydajne przemieszczanie się elementów wzdłuż linii ruchu. Dzięki śrubkom kulowym ruch posuwu jest bardziej precyzyjny, a mechanizmy obrabiarki zużywają się wolniej. Dzieje się tak ze względu na znacząco zredukowane tarcie między współpracującymi częściami.

Układ sterowania i układ pomiarowy

Sterowanie tokarką CNC wykorzystuje komputery przemysłowe lub sterowniki CNC (rzadziej PLC przy pełnym sterowaniu osi). System odczytuje polecenia zapisane w języku programowania maszyn CNC i przekształca je w dokładne ruchy tokarki. Dzięki temu system dokładnie steruje prędkością obrotów wrzeciona czy ruchem narzędzi, kontroluje parametry skrawania i automatycznie dopasowuje posuw do aktualnych warunków pracy.

Integralną częścią układu sterowania jest system pomiarowy, który tworzy zamkniętą pętlę sprzężenia zwrotnego. Jego elementy odpowiadają za:

• kontrolę predkości i pozycji silników;
• mierzenie przesunięcia osi;
• wskazanie punktu zerowego;
• nadzorowanie wymiarów detalu podczas obróbki.

Montaż i uruchomienie tokarki CNC

Montaż tokarki CNC wymaga precyzji i starannego planowania. Proces rozpoczyna się od ustawienia korpusu i prowadnic. Następnie montuje się wrzeciono i podłącza systemy sterowania. Wszystkie osie są dokładnie regulowane, a układy pomiarowe testowane pod względem ich precyzji i powtarzalności ruchów. W końcowym etapie wykonuje się próbne detale i szkolenie operatorów. W ten sposób maszyna może pracować niezawodnie i z wysoką jakością obróbki.

Sprawdź też, jak powinna wyglądać prawidłowa obsługa maszyny CNC.