Wprowadzenie komputerowego sterowania numerycznego (CNC) oznaczało prawdziwą rewolucję w przemyśle metalowym. Dzięki tej technologii spadają nie tylko koszty produkcji, ale także skraca się czas realizacji zamówień i zmniejsza nakład pracy. Tokarka sterowana numerycznie to obrabiarka powszechnie stosowana w zakładach mechanicznych w wielu branżach ze względu na wszystkie korzyści, jakie zapewnia w produkcji.
Czym jest tokarka sterowana numerycznie?
Tokarka to pierwsza obrabiarka, jaką wynaleziono. Jej początki sięgają tysięcy lat wstecz, a z czasem dostosowywano ją do nowych technologii, aby nie wyszła z użycia. Jedną z nich jest sterowanie numeryczne. Dzięki temu językowi alfanumerycznemu tokarki pracują w sposób zautomatyzowany i wykonują te same operacje co tokarki ręczne, ale ze znacznie większą dokładnością, szybkością i samodzielnością.
Na tokarce sterowanej numerycznie można wykonywać różne operacje skrawania (w poziomie, w pionie lub po krzywej) w krótkim czasie i przy minimalnym udziale człowieka. W tym celu operator musi zaprogramować komputer wbudowany w maszynę i zakodować funkcje potrzebne do pracy poszczególnych narzędzi zamocowanych w głowicy maszyny.
Zasada działania tokarki CNC
Tokarka sterowana numerycznie pracuje w oparciu o alfanumeryczny język CNC, wcześniej zaprogramowany w komputerze maszyny. Zanim jednak powstanie program, specjalista – zwykle inżynier znający programowanie dialogowe – musi zaprojektować obrabiany detal w programach CAD i CAM na zewnętrznych komputerach. Gdy projekt jest gotowy, przekłada się go na język CNC, oparty na kodach G.
Język ten to rodzaj programowania wektorowego, obejmującego bardzo proste działania i parametry, które operator ustawia w komputerze tokarki – np. figury, odcinki prostych, łuki, cięcia, wiercenie itd.; dodatkowo maszynie zadaje się odpowiednią prędkość wykonywania tych operacji.
Po wprowadzeniu projektu do maszyny operator musi jedynie założyć detal i zamocować go w uchwycie tokarki, a maszyna wykona całą pracę. To sama tokarka wybiera narzędzia potrzebne do realizacji wprowadzonych poleceń. Warto też podkreślić, że obecnie, dzięki robotyce współpracującej, wiele tokarek można wyposażyć w ramiona robotów lub coboty, które jeszcze bardziej ograniczają nakład pracy – to właśnie coboty zakładają detale na maszynę.
Zalety tokarki sterowanej numerycznie
Dlaczego warto stosować tokarkę sterowaną numerycznie? Ta obrabiarka przynosi zakładom mechanicznym same korzyści. Prace wykonuje się ze znacznie większą dokładnością i z dużą szybkością, co umożliwia produkcję seryjną; nie jest to możliwe na tokarkach ręcznych, których praca zależy całkowicie od siły tokarza.
Ponadto na maszynie sterowanej numerycznie można obrabiać detale o bardzo złożonych kształtach, uzyskując wyniki wysokiej jakości – na tokarce ręcznej bardzo trudno byłoby osiągnąć odpowiednią dokładność, a koszty produkcji byłyby wyższe.
Tokarki CNC są bardzo łatwe w obsłudze, a w zależności od liczby osi operator nie musi manipulować maszyną ani przełączać się między narzędziami skrawającymi; maszyna sama pochyla i obraca detal w razie potrzeby, aby obrabiać jego powierzchnię pod różnymi kątami i z różnych stron.
Zastosowania tokarki sterowanej numerycznie
Na rynku dostępne są różne rodzaje tokarek CNC, a każda z nich realizuje określone zadania, zgodnie z potrzebami produkcji. Są tokarki CNC uniwersalne i karuzelowe, tokarki kopiarki, a nawet tokarki rewolwerowe. Dzięki osiom tych maszyn głowica może z łatwością przemieszczać się nad obrabianym detalem, niezależnie od jego kształtu; na tokarce sterowanej numerycznie obrabia się więc detale stożkowe, proste, kwadratowe, walcowe itd.
Tokarki te stosuje się do obróbki bardzo złożonych detali z różnorodnych materiałów: metali (stali nierdzewnej, żelaza, aluminium), drewna, szkła itd.. Wynika z tego, że tokarki CNC to obrabiarki wyróżniające się wszechstronnością. Pozwalają nie tylko obrabiać różne materiały, ale także wykonywać różne operacje, takie jak przecinanie, gwintowanie, wiercenie, grawerowanie, rowkowanie i toczenie wzdłużne detali o kształtach geometrycznych; wszystkie te operacje trwają zaledwie kilka minut, co zwiększa wydajność produkcji.
Przemysł metalowy to główna branża, w której stosuje się tokarki sterowane numerycznie. W tej branży tokarka sterowana numerycznie służy do nadawania metalom określonego kształtu; następnie detale trafiają do innych gałęzi przemysłu, takich jak motoryzacja, przemysł przetwórczy czy spożywczy. W przemyśle metalowym tokarki CNC wykorzystuje się przede wszystkim do obróbki skrawaniem, a także do wiercenia i rowkowania.