Svarven är den verktygsmaskin som är äldst och som har anpassat sig till nya tekniker och industrins behov inom bearbetning. Idag finns många olika typer av svarvar, till exempel CNC-karusellsvarven, som används för att bearbeta stora arbetsstycken.
Vad är en CNC-karusellsvarv?
Den karusellsvarven är en av de många typerna av svarv inom bearbetningsindustrin. Den här typen av svarv används för att bearbeta arbetsstycken i stor storlek. Maskinerna kännetecknas av en vertikal axel och en roterande platta som vilar på den horisontella axeln; detta gör att svarven kan bära arbetsstycken med mycket vikt och volym. Sådana arbetsstycken skulle inte kunna bearbetas i parallellsvarvar, till exempel. I en traditionell karusellsvarv, det vill säga en som inte har CNC-teknik, kan de roterande plattorna ha diametrar från en till femton meter.
Karusellsvarven möjliggör tillverkning av arbetsstycken med cylindrisk och konisk form, tack vare rotationsrörelsen kring axeln. Dessa svarvar utför tre grundläggande rörelser vid bearbetning:
- Huvudrörelse som gör det möjligt att avlägsna material genom spånavskiljande bearbetning.
- Matningsrörelse som anger skärverktygets bana.
- Skärdjupsrörelse, det vill säga det djup som skärverktyget måste arbeta på för att avlägsna materialet.
Tack vare tekniska framsteg finns det svarvar som styrs med numerisk datorstyrning (CNC). CNC-karusellsvarven är utrustad med en dator och följer de instruktioner som finns i en programvara, för att veta vilka verktyg, rörelser och hastigheter som ska användas vid bearbetningen. CNC-karusellsvarven, som arbetar i X- och Z-axlarna, används till exempel för bearbetning av fordonsdelar.
CNC-teknik
CNC-karusellsvarven, liksom alla verktygsmaskiner som arbetar med detta alfanumeriska språk, kräver avancerade program för att fungera. För att kunna arbeta med CNC måste man först göra en förhandskonstruktion av arbetsstycket som ska bearbetas; konstruktionen görs med programvarorna CAD och CAM. Det första programmet konstruerar arbetsstycket i en dator och det andra översätter det till CNC-språket. När konstruktionen är klar läses den in i maskinens dator.
Operatören kan manuellt mata in de specifika kommandon eller instruktioner som behövs för att maskinen ska utföra arbetet och anpassa sig till den skapade konstruktionen.
Varför använda en CNC-karusellsvarv?
CNC-tekniken medför stora fördelar för bearbetningsindustrin. CNC-karusellsvarven, även kallad VTL, efter den engelska förkortningen, är en svarvtyp som är idealisk för bearbetning av mycket tunga arbetsstycken. Dessa arbetsstycken spänns fast i chuck eller i spindelhuvudet som, liksom arbetsstycket, också är mycket stort. En CNC-karusellsvarv kan bearbeta ett mycket brett diameterområde, från en meter upp till mer än tjugo meter.
Eftersom arbetsstyckena är placerade i vertikalt läge, behövs inte lika stor spännkraft som för parallellsvarvar eller svarvar med horisontell bädd; detta gör att arbetsstycket hålls stadigt och dessutom undviks deflektion eller strukturförändring. Å andra sidan kan arbetsstycken som ska svarvas i dessa maskiner inte bara vara mycket tunga, utan också relativt korta; hit hör skivor, hjul, lager och till och med arbetsstycken för flyg- och rymdindustrin.
I en CNC-karusellsvarv går det också att använda betydligt större skärkraft, vilket gör att mängden spån som avlägsnas per minut (rpm) ökar; detta gör att svarvcyklerna kan kortas. Tack vare den här egenskapen är karusellsvarvar maskiner med betydligt högre produktivitet än parallellsvarvar. En annan fördel med karusellsvarvar är att de inte kräver mycket utrymme i verkstaden, eftersom alla deras delar och komponenter också ligger i ett vertikalt plan. Dessutom kräver de i sällsynta fall en dubbdocka.
Hur hanterar man då arbetsstycken i stora dimensioner? För att fästa arbetsstyckena i chucken används taljor eller traverskranar, om de är mycket stora och tunga; om de inte är så stora är det möjligt att använda robotsystem. Slutligen, eftersom CNC ingår, ökar produktiviteten, bearbetningstiderna och arbetskraftsbehovet minskar och därmed även produktionskostnaderna.
Vertikalsvarvar har kopplade styrningar på två vertikala stativ, som är parallella och förenas i sin övre ände av en brygga. Verktygssläden med verktygshållare rör sig horisontellt längs bryggan. I CNC-karusellsvarvar kan verktygshållaren bytas på mindre än en minut och med hög precision; och verktygsbytet sker automatiskt i denna maskin, vilket också minskar stilleståndstiderna.