Tokarki CNC znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu, dlatego muszą odpowiadać na zróżnicowane potrzeby. Poszczególne rodzaje tokarek różnią się od siebie przede wszystkim w zależności od przeznaczenia, typu obrabianego przedmiotu oraz sposobu samej obróbki. W niniejszym artykule przyjrzymy się konkretnym przykładom i wyjaśnimy, jakie czynniki warto wziąć pod uwagę przy wyborze właściwego urządzenia.
Klasyfikacja i rodzaje tokarek CNC
Tokarki CNC to nieodłączny element przemysłu obróbki skrawaniem, umożliwiający wytwarzanie precyzyjnych detali z różnorodnych materiałów. Choć podstawowe funkcje i ogólne przeznaczenie tokarek jest niezmienne, współczesna technologia oraz dynamicznie zmieniające się wymagania produkcyjne doprowadziły do powstania wielu specjalistycznych typów tych maszyn. Podział tokarek CNC opiera się głównie na ich funkcjonalności, stopniu skomplikowania operacji obróbczych, specyfice pracy i szczegółowym przeznaczeniu. Można wyróżnić kilka kluczowych czynników, na podstawie których możliwa jest klasyfikacja tokarek, w tym:- zakres działania,
- możliwości technologiczne,
- rodzaj przetwarzanego materiału,
- skomplikowanie detali.
Tokarki – rodzaje i zastosowanie
Tokarki CNC to maszyny, bez których precyzyjna i sprawna obróbka metali i wielu innych materiałów nie byłaby możliwa. Są wykorzystywane przy produkcji elementów o dużej powtarzalności, takich jak stożki, gwinty, kule, czy wałki. Najbardziej popularne są tokarki kłowe, przeznaczone do obróbki elementów o zróżnicowanej długości i wielkości. Materiał montowany jest tu na specjalnych kłach o różnym rozstawie i średnicy toczenia. Wykorzystuje się je głównie przy obróbce metali. W zależności od rozstawu wrzeciona i średnicy toczenia, w różnych branżach i przy różnych elementach sprawdzi się inna tokarka. Rodzaje maszyn kłowych to przede wszystkim:- tokarki uniwersalne – to najbardziej klasyczne i powszechne maszyny, wykorzystywane do obróbki stali, metalu i żeliwa. Zazwyczaj są wyposażone w jedną głowicę i jedno wrzeciono,
- tokarki stołowe – zapewniają bardzo dużą precyzję, dlatego idealne nadają się do obróbki niewielkich przedmiotów i detali. Są kompaktowe i często wykorzystywane w branży optycznej, czy zegarmistrzowskiej,
- tokarki ciężkie – ich głównym przeznaczeniem jest obróbka wielkogabarytowych przedmiotów, także tych o bardzo dużej wadze (nawet do kilku ton). Zazwyczaj umożliwiają szereg uniwersalnych sposobów toczenia, np. toczenie wzdłużne, poprzeczne, zgrubne, wytłaczanie czy frezowanie. Nadają się również do nacinania gwintów, wiercenia otworów, czy toczenia stożków,
- tokarki produkcyjne – znajdują zastosowanie przede wszystkim przy produkcjach seryjnych, zarówno na małą, jak i większą skalę. Są szybkie i wielozadaniowe, jednak mają też pewne ograniczenia (np. nie nadają się do gwintowania),
- tokarki do obróbki gładkościowej – zwane też tokarkami do diamentowania, to maszyny o funkcji typowo wykończeniowej. Są wyposażone w specjalistyczne noże, dzięki którym nadają obrabianym przedmiotom ostateczny szlif i pożądaną gładkość,
- tokarki wielonożowe – w tego typu maszynach obróbka materiału może odbywać się przy wykorzystaniu wielu noży skrawających jednocześnie, co gwarantuje dużą sprawność i wyjątkową precyzję. Takie tokarki są wykorzystywane m.in. do toczenia obtoczek kół zębatych, wałków stopniowych, czy tłoków silników spalinowych.
Jakie jeszcze rodzaje tokarek wyróżniamy?
Wspomniane obrabiarki kłowe to jednak tylko jeden z wariantów. Innym popularnym rodzajem tokarek są tokarki uchwytowe. Charakterystyczną dla nich cechą jest to, że poddawane obróbce przedmioty są umieszczane na specjalnym uchwycie wrzeciona, dzięki czemu dostęp do nich jest wyjątkowo wygodny. Możemy wyróżnić dwa warianty tego typu maszyn:
- tokarki uchwytowe poziome – czołowe lub boczne, wyposażone w dwa suporty krzyżowe, umożliwiające skrawanie kilkoma narzędziami jednocześnie,
- tokarki uchwytowe pionowe – o pionowo ustawionej osi wrzeciona, zapewniające większą precyzję obróbki.
Zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu znajdują także tokarki tarczowe. Służą one głównie do obrabiania przedmiotów o większej średnicy i mniejszej wysokości. Najprostszy ich podział obejmuje:
- tokarki tarczowe pionowe – zwane też karuzelowymi, zapewniają stabilne mocowanie materiału, możliwość obróbki wieloma narzędziami jednocześnie oraz dużą precyzję, dzięki czemu doskonałe do pracy z ciężkimi elementami o dużych średnicach,
- tokarki tarczowe poziome – o łożu wzdłużnym lub poprzecznym, świetnie nadają się do opracowywania przedmiotów o bardzo dużej masie.
Warto wspomnieć również o tokarkach rewolwerowych, idealnych do obróbki zgrubnej oraz wykańczania elementów o nietypowych, złożonych kształtach. Dzięki obrotowej głowicy rewolwerowej z wieloma narzędziami są nie tylko wyjątkowo sprawne, ale i bardzo wydajne.
Coraz bardziej popularne stają się tokarki automatyczne i półautomatyczne, zwłaszcza tam, gdzie mamy do czynienia z produkcją o charakterze masowym lub seryjnym. Automaty są w stanie wykonywać pracę ciągłą, bez ingerencji operatora, jeśli tylko mają dostęp do materiału. Półautomaty zapewniają natomiast bezobsługową obróbkę jednego elementu w określonym cyklu. Dzięki temu maszyny są w większym stopniu samowystarczalne, a ich praca staje się bardziej efektywna.
Na uwagę zasługują też tokarki specjalne, zwane inaczej branżowymi. To profesjonalne, niezwykle dokładne maszyny, wyspecjalizowane i przystosowane do obróbki bardzo konkretnych, powtarzalnych elementów. Wykorzystywane są przy produkcji skomplikowanych i precyzyjnych części (o ściśle określonym kształcie, materiale, rozmiarze itp.). Znajdują zastosowanie przede wszystkim w przemyśle zbrojeniowym, kolejowym, motoryzacyjnym i hutniczym.
Czym się kierować przy wyborze tokarki CNC?
Jak widać na rynku dostępnych jest wiele modeli tokarek CNC, dostosowanych do rozmaitych potrzeb i wymagań. Ta różnorodność jest przede wszystkim wynikiem specyfiki poszczególnych gałęzi przemysłu i zróżnicowania materiałów wykorzystywanych przy produkcji. Przy wyborze tokarki warto wziąć pod uwagę kilka ważnych czynników, aby upewnić się, że maszyna spełni nasze oczekiwania i zapewni efektywną pracę.
Kluczowe znaczenie przy wyborze tokarki CNC ma oczywiście materiał, który będzie poddawany obróbce. Tu warto uwzględnić m.in.:
- twardość materiału – nie wszystkie tokarki są przystosowane do obróbki materiałów o dużej twardości, takich jak stal narzędziowa, tytan czy superstop. Jeśli maszyna ma poradzić sobie z takim wyzwaniem, musi posiadać odpowiednio mocne i wytrzymałe narzędzia oraz silniki,
- podatność na odkształcenia – niektóre materiały, takie jak aluminium czy miękkie tworzywa sztuczne, są bardziej podatne na odkształcenia. Wymagają one specjalnych ustawień tokarki, które zminimalizują ryzyko uszkodzenia podczas obróbki,
- parametry skrawania – aby praca tokarki była w pełni efektywna i dokładna, parametry takie jak prędkości skrawania, czy głębokości cięcia muszą być dopasowane do specyficznych wymagań i cech konkretnych materiałów,
- właściwości termiczne – niektóre materiały mogą wymagać np. chłodzenia lub smarowania podczas obróbki.
Materiał to jednak nie wszystko. Oto kilka dodatkowych kwestii, które warto uwzględnić przy wyborze:
- rodzaj produkcji – w przypadku dużych serii produkcyjnych warto zainwestować w szybkie i sprawne tokarki, np. z automatycznym systemem podawania materiału lub systemem paletowym. Przy produkcji jednostkowej lub małoseryjnej ważniejsza będzie wszechstronność i prosty sposób programowania maszyny,
- rozmiar i rodzaj obrabianych elementów – do obróbki dużych elementów wykorzystuje się głównie tokarki pionowe lub z dużym prześwitem. Przy wykonywaniu precyzyjnych, drobnych części, najlepiej sprawdzą się natomiast maszyny o wysokiej dokładności,
- złożoność elementów – tokarki wieloosiowe i centra tokarsko-frezarskie pozwalają na obróbkę bardziej skomplikowanych kształtów niż te o prostej budowie i uniwersalnym zastosowaniu,
- oprogramowanie – powinno być jak najbardziej intuicyjne, kompatybilne z innymi systemami i zapewniające dostęp do aktualizacji,
- dodatkowe wyposażenie – warto zwrócić uwagę na dostępne akcesoria i narzędzia, takie jak chwytaki, narzędziownie, systemy chłodzenia czy pomiary wewnątrzmaszynowe,
- serwis – ważna jest również obsługa posprzedażowa, w tym opcja szybkiego i sprawnego serwisu, dostępność części zamiennych oraz wsparcie techniczne w razie awarii.
Rodzaje tokarek CNC. Podsumowanie
Tokarki CNC to zaawansowane maszyny, które zrewolucjonizowały proces obróbki, oferując precyzję i powtarzalność przy produkcji detali. W związku z różnorodnością zastosowań i wymagań produkcyjnych, na rynku dostępne są różne rodzaje tokarek. Ich podziału dokonuje się przede wszystkim ze względu na konstrukcję, zakres obróbki, wielkość i typ obrabianego materiału, a także inne specyficzne cechy, takie jak liczba osi czy możliwość wykonywania dodatkowych operacji obróbkowych.
Dlaczego istnieje tak wiele rodzajów tokarek CNC? Odpowiedź jest prosta: aby sprostać specyficznym potrzebom różnych sektorów przemysłu. Warto o tym pamiętać, ponieważ wybór odpowiedniej maszyny jest kluczowy dla efektywności i ekonomiczności procesu produkcyjnego.
