Toczenie CNC

Czym jest toczenie CNC i jakie ma zastosowanie

Postęp technologiczny jest zauważalny w każdej dziedzinie naszego życia. Wykonywanie precyzyjnych, powtarzalnych detali toczonych w sposób w pełni zautomatyzowany jest możliwe, dzięki zastosowaniu tokarek sterownych numerycznie (CNC). Przyjrzyjmy się dokładniej toczeniu CNC, którego popularność nieustannie rośnie.

Co to jest toczenie CNC?

Toczenie CNC polega na zastosowaniu w procesie obróbki urządzeń sterowanych numerycznie. Najważniejsze części takich narzędzi to mikrokomputer, układ sterowania PLC oraz interfejs operatora. Ich zintegrowane działanie sprawia, że detale obrabiane są w sposób w pełni zautomatyzowany, a do tego odznaczają się wysoką precyzją i powtarzalnością.

Sam proces toczenia CNC nie różni się od toczenia konwencjonalnego. W obu przypadkach mamy do czynienia z ruchem obrotowym obrabianego przedmiotu oraz ruchem prostoliniowym wykonywanym przez narzędzie skrawające. Różnica tkwi w sposobie sterowania. Tokarki konwencjonalne są sterowane manualnie, natomiast tokarki CNC wykorzystują układ sterowania numerycznego, którego mikrokomputer może być w dowolny sposób programowany przez operatora.

Jak przebiega proces toczenia CNC?

Mimo że toczenie CNC jest dużo bardziej wydajne od konwencjonalnego, przygotowanie obrabiarki do pracy trwa znacznie dłużej. Manualne tokarki sterowane są ręcznie, więc nie wymagają specjalnego przygotowania. Toczenie CNC składa się z kilku etapów. Pierwszą fazą jest projekt wykonywanego przedmiotu, za pomocą projektowania wspomaganego komputerowo CAD. Następnie system komputerowego wspomagania wytwarzania CAM przetwarza projekt na plan sterowania maszyny. Od tego momentu obrabiarka zaczyna pracować, a wszystkie informacje są na bieżąco wyświetlane na interfejsie operatora.

Jeśli chodzi o materiał, z którego wykonany jest toczony element, to zastosowanie sterowania numerycznego w żaden sposób nie ogranicza. Zarówno tokarki uniwersalne jak i sterowane numerycznie umożliwiają toczenie elementów wykonanych z tych samych materiałów, między innymi ze: stali, stali nierdzewnej, stali wysokostopowej, aluminium, mosiądzu, miedzi, drewna, tworzywa itp. Jak wspominaliśmy wcześniej, przygotowanie takiej tokarki do pracy jest czasochłonne, więc toczenie CNC powinno stosować się w przypadku produkcji średnioseryjnej oraz produkcji masowej.

Zastosowanie sterowników CNC gwarantuje dokładną kontrolę na każdym etapie toczenia. Wszystkie informacje są na bieżąco wyświetlane na interfejsie operatora, który w każdym momencie może edytować proces obróbki skrawaniem, zmieniając: pracę narzędzi, bazowanie osi oraz zmianę wszystkich parametrów obróbki. Dzięki temu praca jest optymalnie zaplanowana, a powstałe detale charakteryzują się wysoką precyzją.

Jakie operacje wykonujemy w ramach toczenia CNC?

Przede wszystkim toczenie zewnętrzne, które pozwala na usunięcie nadmiaru materiału z powierzchni zewnętrznej toczonych elementów. W ramach tego rodzaju toczenia wyróżniamy: toczenie wzdłużne przedmiotów, obróbkę profilową oraz toczenie powierzchni stołowych. Kolejną operacją jest toczenie wewnętrzne, które polega na usuwaniu nadmiaru materiału z powierzchni wewnętrznej elementów. Ta operacja należy do bardziej skomplikowanych i jest znacznie trudniejsza od toczenia zewnętrznego, ponieważ obszar roboczy narzędzia jest ograniczony przez średnicę obrabianego elementu. Toczenie CNC można również wykorzystać w przypadku toczenia rowków, które z kolei polega na odcinaniu nadmiaru materiału lub rowkowaniu zewnętrznym i wewnętrznym. Jeszcze inną operacją jest toczenie gwintów na obrabiarce CNC.

Zalety toczenia CNC

Błąd operatora tokarki konwencjonalnej mógł powodować olbrzymie straty materiału, a czasem groził awarią maszyny. Numeryczne sterowanie pozwala zminimalizować ryzyko popełnienia błędu przez operatora. Jeśli chodzi o szybkość i precyzję toczenia, sterowanie numeryczne jest bezkonkurencyjne. Do tego dodać należy fakt, że rola operatora sprowadza się jedynie do wykonania projektu i zdalnego nadzoru nad przebiegiem procesu.

Wady toczenia CNC

Niestety każdy proces obróbki skrawaniem posiada pewne wady. Mankamentów związanych z toczeniem CNC jest kilka. Czasochłonne wykonywanie projektu i programowanie maszyny, może okazać się bardzo problematyczne, szczególnie w przypadku produkcji jednostkowej. Po drugie, tak zaawansowana technologia ma swoją cenę – zakup obrabiarki CNC, koszty roboczogodziny oraz serwisu są nieporównywalnie wyższe, niż w przypadku tokarki konwencjonalnej.

O czym pamiętać przed toczeniem CNC?

Toczenie CNC to skomplikowany proces, więc podejmować się go powinny osoby, które przeszły odpowiednie szkolenia i wiedzą, jak postępować z obrabiarkami tego typu. Przede wszystkim należy pamiętać o właściwym zamocowaniu detalu w obrabiarce tak, aby osiągnąć maksymalną sztywność części. W celu redukcji drgań, które mogą zaburzyć strukturę elementów, należy wybrać narzędzie skrawające o jak największym przekroju trzonka. Do usuwania wiórów z powierzchni roboczej warto wykorzystać chłodziwo pod ciśnieniem, podawane przez trzonek narzędzia.

Rozwój technologiczny nie jest czymś, co łatwo można przewidzieć. Coraz więcej zakładów decyduje się na zakup tokarek CNC, widząc w nich pewną inwestycję, jednak oprócz wielkich wyspecjalizowanych zakładów, rynek jest pełen małych usługodawców o niewielkich parkach maszyn. Większość z nich nie dysponuje kapitałem, umożliwiającym zakup nawet najtańszej tokarki CNC, więc wykorzystują tokarki konwencjonalne. Jeśli nowe rozwiązania technologiczne stosowane przez producentów tokarek zredukują cenę obrabiarek i wysiłek, jaki należy podjąć podczas ich programowania, możemy podejrzewać, że w niedalekiej przyszłości tokarki CNC zdominują inne, mniej wydajne rozwiązania

Jak znaleźć podwykonawców usługi toczenia CNC?

Znalezienie podmiotów, świadczących omawiane usługi, nie jest trudne. Popularność tej metody sprawiła, że mnóstwo podmiotów na rynku posiada w swojej ofercie usługę toczenia CNC. Skąd jednak wiedzieć, czy moce przerobowe danego zakładu umożliwiają wykonanie naszego zamówienia? Poszukiwanie odpowiedzi w Internecie może być bardzo czasochłonne, a co najgorsze – nie ma żadnej gwarancji sukcesu. Ponad 650 firm świadczących usługę toczenia CNC założyło swój profil na MetalTop.pl, a ich każda pozycja posiada dokładny opis parametryczny, dzięki czemu w sposób precyzyjny możemy dotrzeć do potencjalnego podwykonawcy. Sprawdź już dziś, jakie to wygodne!

Podsumowanie

W powyższym artykule dokładnie przyjrzeliśmy się toczeniu CNC. Dowiedzieliśmy się, czym różni się od konwencjonalnego, jak przebiega, jakie materiały mogą być toczone. Oprócz wielu zalet przyjrzeliśmy się również wadom, które mogą być szczególnie dotkliwe w przypadku niewielkich zakładów obróbczych. Do tego wiemy, jakie rodzaje toczenia wyróżniamy i rozważyliśmy czy w przyszłości toczenie numeryczne zdominuje ten rodzaj obróbki skrawaniem.