•   Wtorek, 7 lutego 2023
Koła łańcuchowe

Wytaczarka - zastosowanie i właściwości

Wśród tokarek za najbardziej precyzyjne uważane są te z grupy współrzędnościowych. Wytaczarki współrzędnościowe są używane do produkcji skomplikowanych i trudnych do wykonania części. Poziomo lub pionowo zamontowana wytaczarka jest używana do produkcji części z kilkoma otworami przesuniętymi względem siebie. Jest to pierwsza wytaczarka indeksowana NC, której zasada działania opiera się na przesuwaniu obrabianego przedmiotu względem narzędzia skrawającego z dokładnością do tysięcznej części milimetra. Jednocześnie urządzenie może automatycznie kontrolować dokładność wymiarową, jak również pozycjonowanie obrabianego przedmiotu.

Treść artykułu:

  • 1 Obszar zastosowania
  • 2 Możliwe układy
  • 3 Cechy konstrukcyjne
  • 4 Zasada działania
  • 5 modeli CNC

Zastosowania

Nie ma dużej różnicy między obrabiarkami do drewna a wytaczarkami do metalu, różnica polega na obciążeniu, które może być przenoszone i narzędziach skrawających zainstalowanych we wrzecionie. Oczywiście, nie należy obrabiać elementów metalowych na modelach przeznaczonych do drewna.

Tokarka centryczna została zaprojektowana do produkcji otworów w określonej odległości od siebie. Obsługa urządzenia odbywa się bez konieczności instalowania specjalnych urządzeń pomiarowych, przeznaczonych dla kierunku pracy narzędzia.

Należy pamiętać, że zasada działania wiertarki współrzędnościowej obejmuje następujące czynności:

  • Uzyskiwanie otworów ślepych i przelotowych.
  • Obróbka powierzchni frezami.
  • Wiercenie i rozwiercanie.
  • Operacje wyznaczania i naprowadzania.
  • Kontrola zdefiniowanych wymiarów.

W przypadku wytaczarki współrzędnościowej większość obrabianych przedmiotów jest masywna. Oprócz tego wykonuje się prace polegające na tworzeniu otworów w przewodnikach, w których muszą być one umieszczone z dużą dokładnością względem siebie.

Wytaczanie i inne operacje na wytaczarce współrzędnościowej mogą być wykonywane w średnich i dużych seriach.

Wstawiane narzędzia wytaczarki pozwalają również na znakowanie części, głównie odstępów między środkami. Specjalna konstrukcja umożliwia wykonanie otworów położonych pod kątem lub w płaszczyznach wzajemnie prostopadłych. Wrzeciono wytaczarki współrzędnościowej umożliwia wykonywanie otworów na powierzchniach czołowych.

Rozpatrując typy i modele wytaczarek współrzędnościowych należy zauważyć, że urządzenia mogą być wyposażone w optyczny układ odniesienia, jak również w sterowane CNC pozycjonowanie detalu i narzędzia skrawającego. Producenci wytaczarek współrzędnościowych podkreślają, że tego typu urządzenia są połączeniem maszyny pomiarowej i obrabiarki do metalu. Dlatego też w niektórych przypadkach ustawianie detali odbywa się na danej maszynie, podczas gdy obróbka jest wykonywana przez inne urządzenia.

Jeśli podstawowe elementy wytaczarek współrzędnościowych są w dobrym stanie, dokładność obróbki wynosi 0,004 milimetra. Na konwencjonalnych centrach tokarskich nie jest możliwa produkcja części o tak dokładnych wymiarach. Biorąc pod uwagę GOST i normy dokładnościowe wiertarek współrzędnościowych należy zauważyć, że niektóre z nich są wyposażone w cyfrowe urządzenie wskazujące, pozwalające na kontrolę wymiarów z dokładnością do tysięcznych części milimetra.

Możliwe układy

Rozpatrując wytaczarkę współrzędnościową i jej parametry techniczne należy pamiętać, że opłaca się ją stosować, gdy wymagane jest dokładne pozycjonowanie narzędzia. Dokonuje się rozróżnienia między:

  • Modele jednokolumnowe.
  • Dwukolumnowe wytaczarki i frezarki.

Jakie są różnice między tymi modelami? Patrząc na opisy wytaczarek współrzędnościowych należy zwrócić uwagę na to, jak bardzo kolumna jest uniesiona ponad stół. Jeśli stół jest duży, montuje się dwie kolumny, aby zwiększyć sztywność i zapewnić większą dokładność pozycjonowania narzędzia. Konstrukcja nowoczesnej wytaczarki i frezarki może być bardzo zróżnicowana i należy to wziąć pod uwagę.

Cechy konstrukcyjne

Pozioma wytaczarka współrzędnościowa stała się bardzo popularna ze względu na dogodne umiejscowienie jednostek głównych do obróbki dużych detali. Układ jednokolumnowej i dwukolumnowej wytaczarki poziomej znacznie się różni. Przykładem jest jednokolumnowa wytaczarka i tokarka:

  • Główna część konstrukcji jest reprezentowana przez łóżko, w którym znajdują się wszystkie komponenty.
  • Na nowoczesnej centrownicy wytaczanie odbywa się za pomocą specjalnej głowicy wytaczarskiej. W niektórych przypadkach wiąże się to z szybką wymianą narzędzi. Oprzyrządowanie nowoczesnej wytaczarki i frezarki może być mocowane za pomocą specjalnych narzędzi.
  • Tabela krzyżowa. Zasada działania tej maszyny określa zdolność do przemieszczania obrabianych przedmiotów w dwóch kierunkach.

Producenci wytwarzają dwukolumnowe wytaczarki i frezarki z następującymi jednostkami:

  • Ten sam stół, na którym obrabiane są detale do ustawienia. Można je zaciskać w celu uzyskania otworu lub kilku otworów o precyzyjnym wzajemnym ułożeniu.
  • Stojak i podstawa. Wiele modeli pozwala na umieszczenie narzędzia nad szafką lub innym obrabianym przedmiotem. Wrzeciono może być różnego rodzaju.
  • Głowica wiercąca. Główne cechy techniczne są określone przez cechy głowicy wytaczającej, która ma być zainstalowana. Niektóre maszyny są wyposażone w zmieniarki narzędzi.

Prawie zawsze wytaczarka dwukolumnowa lub jednokolumnowa ma łoże, które składa się z dwóch płaskich i jednej teowej prowadnicy. Te prowadnice prowadzą slajdy. Standardy dokładności GOST są spełnione dzięki precyzyjnemu ustawieniu wszystkich elementów względem siebie. Jednostki sterujące mogą być montowane na najróżniejszych elementach: ich typy zależą od producenta maszyny i rodzaju zainstalowanego systemu sterowania.

Zasada działania

W czasie produkcji przedmiotowych urządzeń uwzględnia się następujące punkty:

  • Obrabiany przedmiot jest zamocowany na stole, który, jak już wcześniej wspomniano, może poruszać się wzdłuż ustalonych prowadnic. Jest to punkt, w którym możliwe jest wykonanie otworów poprzez wytaczanie.
  • Prawie wszystkie maszyny do obróbki metalu i drewna posiadają wrzeciono. Warto pamiętać, że wrzeciono jest przeznaczone do utrzymywania narzędzia skrawającego. W niektórych modelach wrzeciono jest reprezentowane przez głowicę wrzecionową, która może zmieniać narzędzie tnące zgodnie z ustawionym programem. Dzięki temu proces ten jest znacznie łatwiejszy. Wrzeciono może być umieszczone na różnych elementach, w zależności od specyfiki danego modelu.
  • Głowica wytaczająca i głowica poprzeczna są mocowane przez operatora na wymaganej wysokości, która zależy od wielkości obrabianego przedmiotu.

Przy wyborze wytaczarki i tokarki należy zwrócić uwagę na pozycjonowanie wrzeciona w ten sposób:

  • Opis tej maszyny określa możliwość pozycjonowania poprzez pozycjonowanie stołu, dzięki prostopadle ustawionym względem siebie prowadnicom.
  • Montowana głowica może być przesuwana po trawersie. Dlatego też wytaczarka może być używana do wykonywania otworów na bardzo dużych przedmiotach obrabianych.

Wyzwanie nie polega jednak na możliwości pozycjonowania narzędzia i przedmiotu obrabianego względem siebie, lecz na wysokiej precyzji wszystkich wymiarów. Norma określa dokładność na poziomie co najmniej 0,004 mm.

Modele CNC

Należy pamiętać, że nowoczesna wytaczarka z centrum sterowania CNC stała się w ostatnich latach bardzo rozpowszechniona. Wynika to z faktu, że zgodnie z GOST, wymiary wielu części muszą być bardzo dokładne. Dlatego, jeśli GOST wymagają wysokiej dokładności, a produkcja odbywa się w krótkim okresie czasu, należy rozważyć zastosowanie wytaczarek współrzędnościowych CNC.

Dlaczego tego typu maszyny są dziś tak pożądane?

Wytaczarki i frezarki sterowane numerycznie CNC wyposażone są w komputery, które służą do ustawiania współrzędnych i parametrów obróbki. Ponieważ GOST nie są obserwowane ręcznie przez operatora, ale są monitorowane przez komputer, prawdopodobieństwo wystąpienia błędów jest znacznie zmniejszone. Dlatego też GOST jest teraz możliwy z modelami sterowanymi CNC.

Modele CNC mogą być używane zarówno do obróbki zgrubnej jak i wykańczającej. Warto pamiętać, że tylko przeszkolone osoby mogą obsługiwać te centra obróbcze, nawet jeśli nie jest wymagana obsługa ręczna. Tokarze i inni specjaliści muszą zostać przeszkoleni w zakresie prawidłowej obsługi sprzętu.

Zaletami modeli z jednostką sterowaną numerycznie są

  • Wysoka dokładność pracy.
  • Wysoki wskaźnik wydajności.
  • Możliwość instalacji na liniach automatycznych.
  • Ochrona strefy cięcia przed wpływem środowiska.
  • Możliwość produkcji skomplikowanych detali z różnymi płaszczyznami i otworami: ślepymi, krzyżowymi, skośnymi itd.
  • Kompaktowy rozmiar z wysoką wydajnością.

Istnieje jednak kilka istotnych wad:

  • Wysoki koszt. Zastosowanie nowoczesnych technologii determinuje znaczny wzrost kosztów sprzętu. Dlatego opłacalność instalacji maszyn CNC musi być starannie skalkulowana.
  • Trudności w utrzymaniu. Warto pamiętać, że wiertarka współrzędnościowa CNC może być serwisowana i naprawiana tylko przez specjalistę z odpowiednimi umiejętnościami. W przypadku uszkodzenia lub awarii jednego z komponentów, należy skontaktować się ze sprzedawcą lub firmami świadczącymi usługi naprawcze. Samodzielne rozwiązanie problemu będzie praktycznie niemożliwe.
  • W niektórych przypadkach, konieczne jest zatrudnienie specjalisty, aby ustawić produkcję podczas instalacji maszyn CNC. Wynika to ze złożoności programowania obróbki i ustawiania urządzeń.
  • Koszty pracy są zredukowane nawet o 80%, a wydajność wzrasta o około 50%. Oznacza to, że jedna maszyna CNC może zastąpić trzy maszyny konwencjonalne.

Nowoczesne standardy produkcji dla szerokiej gamy części zobowiązują fabryki i inne organizacje zaangażowane w produkcję do instalowania maszyn CNC. Dzieje się tak dlatego, że tylko maszyny CNC mogą zagwarantować wymaganą dokładność wymiarów i chropowatości powierzchni.

Za najlepszych producentów uważane są MZKRS i Stan-Samara. Produkują one modele, które są instalowane w prawie wszystkich fabrykach i liniach produkcyjnych. Najczęściej spotykane modele to 2B440A, 2D450, 2A450. Przy wyborze najbardziej odpowiedniego modelu należy zwrócić uwagę na następujące punkty:

  • Maksymalne wymiary obrabianego przedmiotu.
  • Ciężar konstrukcji.
  • Maksymalna i minimalna średnica otworu.
  • Prędkość, z jaką może obracać się narzędzie skrawające.
  • Maksymalny ciężar obrabianego przedmiotu.
  • Wydajność głównego napędu i wszystkich pomocniczych silników elektrycznych.

Te urządzenia do obróbki metalu są najczęściej instalowane w warsztatach maszynowych. Obecnie rozpowszechnione są również modele produkowane pod marką Newall (Anglia). Modele produkowane pod marką WHN i WKV są jeszcze stosunkowo mało używane.

Zobacz również