A forgácsolóiparban a vezérelt tengelyek kulcsszerepet játszanak a gyártási idők és szállítási határidők csökkentésében. Emellett a gyártási és munkaerőköltségeket is mérséklik, mivel a többtengelyes gépek minimális kezelői beavatkozást igényelnek.
Mi az a vezérelt tengely?
A forgácsolásban a tengely azt jelenti, hogy a gép képes a forgácsolószerszámot vagy a munkadarabot egy vagy több irányban, meghatározott pályán mozgatni. Minden szerszámgép rendelkezik vezérelt tengellyel; a legegyszerűbb, hagyományos gépeken ezek az X, Y és Z tengelyek , amelyek a matematikai koordináta-rendszer elveit követik.
Az egyszerű tengelyrendszerű gépek egyszerű megmunkálási műveletekre alkalmasak; ilyenek például az esztergák, a marógépek és a fúrógépek. Léteznek azonban több vezérelt tengelyes szerszámgépek is: minél több tengelye van a gépnek, annál nagyobbak az előnyök a megmunkálásban.
Vezérelt tengelyek a CNC-technikában
A CNC, azaz számítógépes számjegyvezérlés az egyik legfejlettebb megmunkálási módszer. Automatikus megmunkálásról van szó, amely minimális emberi beavatkozást igényel. Ennek oka, hogy a szerszámgépet egy központi számítógép vezérli, amely az adott feladathoz szükséges forgácsolószerszámokat működteti.
Ahhoz, hogy a számítógép tudja, melyik vezérelt tengely mentén mozgassa a szerszámot vagy a munkadarabot, be kell tölteni a munkadarab tervét a számítógépbe. Ehhez a mérnök vagy a gépkezelő egy külső számítógépen, speciális programozószoftverek , például a CAD és a CAM segítségével megtervezi a munkadarabot: az előbbi a tervezésre szolgál, az utóbbi pedig a tervet a fizikai valóságba ülteti át.
Ha a terv elkészült, betöltik a szerszámgép számítógépébe, és lefordítják a gép által használt alfanumerikus CNC-nyelvre . Ennek a nyelvnek a segítségével tudja a számítógép, melyik forgácsolószerszámot alkalmazza a munkadarabon, milyen sebességgel mozogjon, mekkora legyen a fogásmélység stb.
A CNC-vel felszerelt gépek ugyanis különböző műveleteket képesek elvégezni ugyanazon a munkadarabon, egyetlen folyamatban. A munkadarabot nem kell áthelyezni vagy újra beállítani a munkaasztalon, és a gépkezelőnek sem kell például leszerelnie a marót, hogy fúrót tegyen az orsóba. A gép mindezt önállóan elvégzi.
Több vezérelt tengellyel rendelkező gépek
Bár egyre több szerszámgép rendelkezik CNC-vel, nem mindegyiknek van több vezérelt tengelye. Csak a megmunkálóközpontok, az esztergák és a marógépek rendelkeznek ezzel a funkcióval. Tudja, melyek a vezérelt tengelyek ezeken a gépeken?
Megmunkálóközpontok
A megmunkálóközpont talán az egyik legfejlettebb szerszámgép. Rendkívül sokoldalú berendezés, amely marásra éppúgy alkalmas, mint esztergálásra, fúrásra és számtalan egyéb megmunkálási feladatra. Képes sorozatgyártásra , valamint összetett, kis méretű és/vagy egészen egyszerű alkatrészek előállítására.
A megmunkálóközpontokban a munkadarab álló helyzetben marad, miközben a forgácsolószerszám forog és leválasztja a forgácsot. De vigyázat: valójában a munkadarab is mozog : az asztallal együtt egy nagyon egyszerű mozgást végez, hogy a szerszámhoz képest pozicionálni vagy tájolni lehessen. Egy megmunkálóközpontban öt vezérelt tengelyt különböztetünk meg:
- A fő tengelyek: az X, Y és Z tengely. Ezek a hosszirányú, keresztirányú és függőleges elmozdulásokat jelölik.
- A tengely. Ez a vezérelt tengely meghatározott szögbe pozicionálja a munkadarabot.
- B tengely. A munkadarab elforgatásával végez tájolást. Egyes gépeken C tengelynek nevezik.
- W tengely. Csak egyes gépeken található meg, és palettacserét jelent.
A megmunkálóközpontok és általában minden többtengelyes gép jellemzője, hogy a tengelyek egyidejűleg dolgozhatnak. Ez gyorsítja fel a megmunkálást.
Esztergák
A nem multifunkciós CNC esztergákon a munkadarabot tokmányba fogják be, és az forog, miközben a forgácsolószerszám a revolverfejben áll. Ezeken az esztergákon a fő tengelyek (X, Y és Z) a szerszám forgácsoláshoz szükséges elmozdulását jelölik.
Egyes esztergák további vezérelt tengelyekkel is rendelkeznek, amelyek a forgácsolószerszám és a munkadarab összehangolt mozgásával a munkadarabot a szükséges megmunkálási szögbe állítják. Így például hengeres vagy kúpos alakú munkadarabok is esztergálhatók. Ha a munkadarabot az esztergán a jobb fogásszög érdekében megdöntik, azt mondjuk, hogy a használt vezérelt tengely a B tengely.
Vezérelt tengelyek a marógépeken
A marógépek – az esztergákhoz hasonlóan – a gép összetettségétől függően egyre nagyobb tengelyszámmal rendelkezhetnek. Ezért a marógépeknek külön osztályozása van: háromtengelyes, négytengelyes és öttengelyes gépek. Mit jelentenek ezek a tengelyek?
- X tengely. Ez a tengely vízszintes és párhuzamos a munkadarab felületével. A mozgás vízszintes, az asztal hosszirányában történik.
- Y tengely. Az asztalhoz képest keresztirányú mozgást végez a vízszintes síkban.
- A vezérelt Z tengely. Ebben a tengelyben helyezkedik el a maró. A gép kialakításától függően különböző helyzeteket vehet fel. Mozgása függőleges.
- A és B tengely. Ezek csak egyes gépeken találhatók meg, és a munkadarab elforgatására és pozicionálására szolgálnak, hogy javuljon a forgácsolószerszám belépési szöge.