A marógépek olyan szerszámgépek, amelyek forgácsolással munkálják meg a munkadarabokat; a folyamat egy forgó szerszám, a maró mozgásának köszönhető, amely több vágóéllel rendelkezik. A XIX. században feltalált marógépek az elvégezhető munkák sokfélesége miatt rendkívül sokoldalúak. Ezek a munkák elképzelhetetlenek volnának a CNC marógép mozgásai és tengelyei nélkül.
A marógép mozgásai
Mielőtt a CNC marógép tengelyeiről beszélnénk, elengedhetetlen szólni a gép által végzett mozgásokról, hiszen a kettő szorosan összefügg. A hagyományos marógépeken a munkadarab mozog a maró felé a megmunkáláshoz; a számítógépes számjegyvezérlés (CNC) megjelenésével azonban a marógépek sokoldalúbbá váltak, és nagyon összetett darabok megmunkálására is képesek.
Minden marógép – akár CNC, akár nem – közös mozgása, hogy a maró, vagyis a vágószerszám saját tengelye körül forog.
Másrészt a munkaasztal különböző sebességekkel és különböző mozgásformákban mozoghat. Az asztal hosszirányú mozgást végez az X tengely mentén. Az asztal mozoghat keresztirányban, az Y tengely mentén is; ez a mozgás a szerszám megfelelő pozicionálására szolgál. Az asztal függőlegesen, a Z tengely mentén is mozog; ez a mozgás határozza meg a fogásmélységet.
Léteznek más forgó mozgások is, ezek azonban a használt marógép típusától függenek. Az asztal például elfordulhat a hossztengely körül vagy a függőleges tengely körül, az asztal forgási szabadságfokaitól függően.
A maró és a munkadarab közötti mozgások
A maró és a megmunkálandó darab közötti elmozdulások kétségkívül döntő szerepet játszanak abban, hogy milyen megmunkálást végeznek a darabon, és milyen formát kap. A szerszám és a munkadarab közötti mozgások három csoportba sorolhatók:
- Forgácsoló mozgás. Ezt a mozgást a maró éle végzi a szerszámtartó tengelye körül.
- Előtolás. Közelítő mozgás, amelyet a szerszám a már megmunkált zónából a még megmunkálatlan felé végez.
- Fogásvétel (mélységi előtolás). Előtoló mozgás, amelynek célja a fogásmélység növelése a munkadarabban.
A CNC marógép tengelyei
Mi a kapcsolat a mozgások és a CNC marógép tengelyei között? Ahogy már láthatta, a marógép mozgásai a szerszámgép különböző tengelyeihez képest történnek, innen ered a tengelyek jelentősége. CNC marógépen éppen a CNC technológia teszi lehetővé, hogy a gép számítógépes vezérléssel egyszerre három vagy több tengelyt mozgasson. A megfelelő programozás után pedig a szoftver hajtja végre a feladatokat és a mozgásokat, és határozza meg a tengelyeket, amelyek mentén a marógép egyes egységeinek el kell mozdulniuk a megmunkáláshoz.
A CNC marógép három tengellyel rendelkezik:
- X tengely, amely a hosszirányú mozgást végzi
- Y tengely, a keresztirányú mozgásokhoz
- Z tengely, a marógép padlóra merőleges elmozdulásához
2,5 tengelyes megmunkálás
A CNC marógépek egyik megmunkálási módja a 2,5 tengelyes megmunkálás. Ennél a darabokat úgy gyártják, hogy a forgácsolás, azaz az anyagleválasztás közben a szerszám egyidejűleg az X és az Y koordináta mentén mozog. Jellemzője, hogy a szerszám a marógép mindhárom tengelye mentén elmozdulhat, de vágás közben soha nem mozoghat egyszerre mindhárom koordináta mentén.
3 tengelyes megmunkálás
A CNC marógép tengelyeinek köszönhetően háromtengelyes megmunkálás is végezhető, amelynél vágás közben mindhárom tengely egyidejűleg vezérelhető. Az ilyen műveleteknél a szerszámpályák a létrehozandó felületet követik (másolják). A háromtengelyes megmunkálást például kontúrok, felületek vagy 3D profilok marására használják. Az ilyen műveleteket „másolómarásnak” nevezik.
5 tengelyes megmunkálás
A piacon olyan gépek is kaphatók, amelyek öttengelyes megmunkálásra képesek. A CNC marógépek általában háromtengelyesek, de vannak öttengelyesek is. Ezek a gépek rendkívül összetett feladatokat végeznek. Képesek lineáris mozgásokat végezni az X, Y, Z tengely mentén, miközben két további tengely, az A és a B körül forgó mozgást is végeznek; ez utóbbiakat az asztal vagy a szerszámfej valósíthatja meg.
Ennél az eljárásnál a CNC marógép öt tengelye egyidejűleg mozoghat, hogy csökkenjen a megmunkálási idő, és a munkadarab felülete szinte tökéletes legyen. Ezek a gépek 3+2 tengelyes ciklust is követhetnek: ilyenkor a negyedik és az ötödik tengely rögzített, és csak a műveletek közötti váltáskor mozdul el, a másik három tengely pedig egyidejűleg mozog.