Při CNC soustružení, ať už se jedná o výrobu autodílů, komponent pro motory nové energie nebo dokonce přesné díly pro fotovoltaické instalace, má konstrukce lože soustruhu značný vliv na konzistenci výkonu. V poslední době stále více výrobců preferuje modely s nakloneným ložem. A to z dobrého důvodu. Naklonená loža nabízejí více než jen změnu vzhledu ve srovnání s plochými soustruhy. Doslova zlepšují funkci CNC soustruhu. Existují hmatatelné každodenní problémy ve výrobě, které konstrukce s nakloneným ložem pomáhá řešit, například minimalizace posunu, rychlejší úklid po obrábění a také potlačení vibrací. Projednáme si vliv této konstrukce na funkčnost CNC soustruhu, zejména ve vztahu k vysoké přesnosti obrábění v odvětvích nové energie a automobilovém průmyslu.
Nakloněný lože obráběcího stroje je výkonnější, protože zvyšuje strukturální stabilitu stroje. Většina CNC soustruhů s nakloněným ložem používá tuhou rám jednoho kusu z litiny s šikmým ložem – obvykle pod úhlem mezi 30 a 60 stupni. Tento design rovnoměrněji rozvádí hmotnost stroje, obrobku a řezných sil než plochá loža.
Proč je to důležité? Protože menší nerovnoměrné zatížení znamená méně vibrací během řezání. Vibrace jsou nepřítelem kvalitního CNC soustružení. Mezi rizika způsobená vibracemi patří drsné povrchy, nestabilní tolerance a urychlené opotřebení nástrojů.
Příkladem vibrací, které způsobují problémy, je obrábění brzdových bubnů u nákladních vozidel. Tyto součásti je třeba opracovat hladce, protože nerovné povrchy vedou k přehřívání. Stabilní rám nakloněného lože udržuje soustruh pevně i při těžkém řezání, například při tvorbě silných ocelových materiálů pro tyto brzdové bubny. Tuhost udržuje soustruh stabilní při práci s obtížně obrobitelnými materiály, jako je legovaná ocel pro hřídele motorů nové energie, a snižuje pružení a posunutí.
Někteří dodavatelé, jako například Taiyun, navíc rozšiřují konstrukci nakloněného lože přidáním zesílených vodítek a zesilováním klíčových částí rámu, aby vyhověli konkrétním výrobním potřebám. Příkladem může být výrobce zaměřený na vysokoodběrové obrábění hliníkových skříní motorů. Nakloněné lože lze optimalizovat tak, aby pohlc ovalo opakující se řezné síly a zároveň zachovalo stabilitu. Zlepšení kvality součástí a stabilita soustruhu umožňují obrábění vyššími rychlostmi bez ztráty přesnosti.
Každý, kdo má zkušenosti s prací na soustruzích CNC, zná nepříjemnosti způsobené třísky. Soustruhy s plochým ložem způsobují hromadění třísek kolem obrobku, nástroje a lože, což vytváří nepořádek, se kterým musí operátor bojovat.
Čištění strojů může vést ke ztrátě času, poškrábání nástroje nebo jeho poškození. Nakloněné lože může využít gravitaci k vyřešení tohoto problému.
Díky nakloněnému loži třísky zcela určitě spadnou z pracovní oblasti. Při obrábění hliníkových motorových skříní byste měli vzít v potaz, že hliníkové třísky jsou poměrně měkké a snadno se slepují. U nakloněného lože budou tyto třísky okamžitě po odestřižení sklouzávat do sběrače a nebudou se hromadit kolem nástroje ani obrobku. To se může zdát jako malá věc, ale drobnosti se během dne mohou sečíst do významného efektu. Ploché lože vyžaduje průměrně pětiminutové čištění každou hodinu, zatímco nakloněné lože může bez přestávky pracovat 2 až 3 hodiny.
U vysokorychlostní výroby plastových tvarovek pro zařízení na obnovitelnou energii je tento nárůst provozní doby životně důležitý. Méně uvíznutých třísek znamená méně nerovných řezů způsobených třískami uvíznutými mezi nástrojem a obrobkem. U šikmého soustruhu vede vyšší provozní doba a rychlost výroby ke kvalitnějšímu výsledku práce.
I při zpracování nepořádných materiálů, jako je grafit používaný v fotovoltaických vodících trubicích, zajišťuje šikmá loža čistotu pracovní plochy. Díky tomu může soustruh udržet přesnost od prvního až po sté vyrobené dílo.
CNC soustružení vyžaduje velkou přesnost, zejména u komponent jako jsou fotovoltaické grafitové vodící trubice, které mají požadovanou tolerance pod 0,005 mm v průměru, nebo dokonce u spojovacích prvků v leteckém průmyslu. Právě zde přichází ke slovu šikmý lože. Je navrženo takovým způsobem, že snižuje deformaci obrobku a nástroje, která vzniká během procesu řezání.
U plochého soustruhu je obrobek udržován horizontálně a řezná síla může způsobit nepatrné posunutí lože nebo upínacího pouzdra, ale tyto malé odchylky se v průběhu času kumulují, což způsobuje, že díly jsou mírně mimo specifikace. Úhlový rám šikmého soustruhu změní směr působení řezné síly. Obrobek zůstává stabilní a šikmý přístup nástroje snižuje boční tlak během řezání, čímž zajišťuje rovnováhu. Obrobek je ve stabilní poloze a nástroj se přibližuje tak, že nedochází k ohybovému namáhání dílu ani soustruhu.
Jedním takovým příkladem je obrábění dílů z titanových slitin. Vzhledem k pevnosti titanu je ke jeho řezání zapotřebí velké síly. Plochá soustružnická konzole může trpět nekonzistencemi způsobenými pružením během řezání.
Naklonená CNC soustružnická konzole však tuto sílu odolá bez posunutí a zajistí, že rozměry titanové součásti zůstanou nezměněny. Pro práci vyžadující vysokou přesnost Taiyun často navrhuje své nakloněné konzole na míru. Provádějí se jemná nastavení, jako je změna úhlu lože nebo přidání podpěrných táhel, aby bylo zajištěno, že i nejnáročnější materiály budou opracovány s požadovanou tolerancí.
Stejná přesnost se projevuje i ve shodnosti opakování. Například při výrobě 500 identických automobilových dílů zajistí naklonená konzole, že pětistý díl bude přesně odpovídat prvnímu. Takováto přesnost je nezbytná u dílů, které musí přesně do sebe zapadat, například u automobilových převodovek nebo sestav motorů nové energie.
Pokud jde o výkon soustruhu, důležitá není pouze řezná přesnost, ale také pohodlí obsluhy a údržby. Soustruh s nakloneným ložem vyžaduje méně času na nastavení a opravu, protože jeho konstrukce usnadňuje každodenní provoz a údržbu.
Navíc umožňuje skloněný úhel lože operátorovi sledovat celý řezný proces. Operátor může kontrolovat stav obrobku, hledat třísky a zjišťovat opotřebení nástroje, aniž by se musel naklánět nebo upravovat svou polohu. Je tedy snazší problémy včas odhalit.
U obrábění malých dílů automobilových součástí vede dobrá viditelnost každého řezu k lepší prevenci chyb.
Nakloněná loža usnadňuje údržbu. Soustruhy s plochou loží mají těžko přístupné oblasti pod loží nebo kolem upínáku, což ztěžuje čištění vodících kolejnic nebo kontrolu ložisek. U nakloněné lože jsou tyto oblasti však otevřenější a lépe přístupné. Čištění vodících kolejnic, kontroly vřetena a výměna opotřebovaných držáků nástrojů jsou u soustruhu s nakloněnou loží rychlejší, což znamená, že může být dříve znovu uveden do provozu.
I běžnější úkoly, jako je výměna obrobku a nastavení upínáku, jsou jednodušší. Mazání a nastavování nakloněné lože vyžaduje, aby operátoři nezvedali díly tak vysoko. Tím se snižuje dosah do těžko přístupných míst a úzkých prostor, což umožňuje rychlejší přechody mezi pracemi a snižuje únavu operátora. Pro výrobce provozující dva až tři směny denně to znamená velký rozdíl. Úspory času a námahy se přímo promítají do menšího počtu prodlev a vyššího počtu produktivních provozních hodin.
EN
