Rozdělení CNC obráběcích strojů

Přehled CNC strojů je široký a zahrnuje zařízení pro různé druhy operací. Základní rozdělení vychází z toho, který prvek se během obrábění otáčí – zda obrobek nebo nástroj – a z početnosti os.

Soustruhy a soustružnická centra

CNC soustruhy jsou univerzální stroje určené k přesnému soustružení rotačních dílců. Nejčastěji mají 2–3 řízené osy a revolverovou hlavu pro 8 až 12 nástrojů. Některé modely umožňují upnutí poháněných nástrojů a tedy i mimostředné vrtání či frézování. Dlouhotočné automaty (Swiss-type) se specializují na výrobu malých válcových součástí z tyčového materiálu. Jsou vybaveny automatickým podavačem tyčí a vyhazováním hotových kusů, takže umožňují nepřetržitý provoz s minimální obsluhou. Multifunkční soustružnická centra spojují výhody soustruhu a frézky. Disponují hlavním a protivřetenem, výměnnými zásobníky nástrojů a kyvnou frézovací hlavou, takže dokážou v jednom upnutí provést kompletní soustružení i frézování. Díky paralelnímu obrábění na obou vřetenech se zkracuje výrobní čas.

Frézky a obráběcí centra

Vertikální obráběcí centra jsou univerzální frézy pro menší obrobky. Disponují zásobníkem obvykle okolo 30 nástrojů a ramenovou výměnou. Standardní otáčky vřetene se pohybují kolem 10 000 min⁻¹, ale vysokootáčkové varianty pro aplikace na obrábění forem dosahují 24 000 a výjimečně i přes 60 000 min⁻¹. Horizontální obráběcí centra mají vřeteno uložené vodorovně. Díky otočnému stolu mohou obrobek polohovat a obrábět z více stran. Konstrukce usnadňuje výplach třísek a je vhodná pro sériovou výrobu složitých deskových, skříňových a rotačních dílů. Paletové výměníky umožňují překrývat dobu obrábění a upínání, takže stroj pracuje nepřetržitě. Konzolové frézky jsou určeny pro těžké frézování větších dílců, obvykle s vodorovně uloženým vřetenem a kyvnou hlavou. Jejich robustní lože zajišťuje vysokou tuhost a tlumení vibrací. Horizontální vyvrtávací centra umožňují vrtání, vyvrtávání a frézování objemných svařenců a skříní. Existují v provádění stolovém (dílec se upíná na otočný stůl) nebo deskovém (pro delší obrobky). Díky přídavným úhlovým hlavám je možné obrábět i špatně přístupná místa. Portálová centra využívají stojany spojené portálem, který nese příčné smykadlo. Jejich hlavní výhodou je tuhost konstrukce a možnost obrábět velmi velké dílce – pojezdy mohou přesahovat 2 000 mm a modulárně se rozšiřovat až na 10 000 mm. Verze pro formářské použití jsou vybaveny vysokootáčkovými vřeteny 15 000–24 000 min⁻¹. Pětiosá frézovací centra umožňují obrábění obrobku z více stran bez nutnosti přepínání. Jsou vybavena otočným a sklopným stolem nebo kyvnou frézovací hlavou. Díky interpolaci všech os lze frézovací nástroj vést po složitých trajektoriích a vyrábět tvary, které na běžném stroji nelze vytvořit. Novým trendem je multitasking – pětiosá centra mohou provádět i soustružnické operace.

Praktické využití CNC strojů

CNC obráběcí stroje se uplatňují ve všech odvětvích strojírenství. V automobilovém a leteckém průmyslu zajišťují sériovou výrobu hřídelí, nábojů, lopatek a dalších rotačních dílů. V energetice a těžkém strojírenství se používají pro obrábění přírub, oběžných kol turbín, ložiskových těles a velkých skříní. Díky vysoké přesnosti a opakovatelnosti nacházejí uplatnění i v lékařské technice, elektronice nebo výrobě forem. Multifunkční centra umožňují vyrábět složité součásti (např. skříně převodovek nebo tělesa čerpadel) v jednom upnutí, což zkracuje výrobní čas a zvyšuje kvalitu.

Tipy pro výběr CNC obráběcího stroje

Nákup CNC stroje je strategická investice a vyplatí se věnovat čas důkladné analýze. U laické veřejnosti je běžná představa, že stačí stisknout „zelený knoflík“ a polotovar se sám promění v hotový výrobek. Takový názor svědčí o neznalosti stavby a provozu stroje. Při výběru je třeba propojit finanční a technické hledisko a zajistit, aby stroj reálně splnil očekávání všech zúčastněných .
Na co se zaměřit:
• Typ obrobku a technologie – nejprve si ujasněte, jaký materiál, tvar a velikost budete obrábět. Univerzální stroje neexistují; je proto nutné vybrat konstrukci vhodnou pro 
požadovanou operaci. Ujistěte se, že stroj dokáže obrobit nejsložitější část vaší produkce.
• Konstrukce a výkon – zhodnoťte tuhost rámu, lože a vedení, protože ovlivňují stabilitu obrábění. Sledujte parametry jako pojezdy, průměr vřetene, otáčky a dostupný výkon 
motoru. Pro těžší obrábění volte konzolové nebo horizontální stroje s robustní konstrukcí .
• Řízení a software – důležitý je typ řídicího systému (FANUC, Siemens, Heidenhain). Ten musí být uživatelsky přívětivý, podporovat požadované cykly a plynulou interpolaci, 
a ideálně umožňovat integraci do podnikových systémů (MES, ERP).
• Automatizace a kapacita nástrojů – u frézovacích center je důležitý počet nástrojů v zásobníku a rychlost výměny, u soustruhů počet pozic v revolverové hlavě. Paletové 
systémy a robotizovaná obsluha umožňují bezobslužný provoz a vyšší produktivitu.
• Přesnost a stabilita – orientujte se podle certifikované výrobní přesnosti (nikoliv pouze údajů o polohování). Zvažujte vliv tuhosti, geometrie, teplotní stability, měření a 
prostředí na výsledný dílec.
• Kompetence obsluhy a údržby – promyslete, zda máte kvalifikovanou obsluhu a technologie. Bez školeného personálu může i špičkový stroj zklamat . Součástí vyhodnocení je také kvalita servisu a dostupnost náhradních dílů, stejně jako reference výrobce.

Jak to dělá TDZ Turn

Společnost TDZ Turn je známá výrobou vertikálních a horizontálních soustruhů, ale zákazníkům pomáhá i s výběrem CNC obráběcích strojů pro různé aplikace. Nabídka CNC soustruhů řady HLC zahrnuje modely S, M a L – jedná se o robustní stroje s CNC řízením, určené pro malosériovou výrobu rotačních dílů. Délka mezi hroty je variabilní od 2 do 12 metrů, oběžný průměr dosahuje 530–1100 mm a lože má šířku 435, 558 mm nebo i přes 1000 mm. Použité litinové odlitky a kalené vodicí plochy tlumí vibrace, zajišťují tuhost a dlouhodobou přesnost. Vřeteno lze dodat s vrtáním 104–410 mm a stroje unesou obrobky až do 10 000 kg (verze S), 20 000 kg (verze M) nebo 40 000 kg (verze L). Standardní řídicí systém Siemens Sinumerik nebo FANUC poskytuje uživatelskou přívětivost a možnost zákaznických úprav. Kromě horizontálních soustruhů dodává TDZ Turn také vertikální soustruhy VSC a VLC s oběžným průměrem 1 250–4 600 mm pro obrábění velkých přírubových dílů, horizontální vyvrtávačky BMC pro vrtání a frézování svařenců  a milling–turning centra Victor Taichung VMT X200–X400, která v jednom stroji kombinují pětiosé frézování a soustružení. Díky dlouhodobým zkušenostem nabízí firma komplexní servis, instalaci a školení a pomáhá zákazníkům zorientovat se v technických parametrech, aby zvolili optimální stroj. 

Shrnutí

CNC obráběcí stroje umožňují vyrábět složité díly s vysokou přesností a opakovatelností, přičemž šetří čas i náklady. Výběr vhodného zařízení závisí na druhu obrobku, požadované technologii, úrovni automatizace a dostupných kapacitách. Mezi základní typy patří soustruhy, dlouhotočné automaty, multifunkční centra, vertikální a horizontální frézy, horizontální vyvrtávačky, portálové stroje a pětiosá centra. Při výběru zohledněte tuhost konstrukce, výkon vřetene, řízení, počet nástrojů i podporu dodavatele. Pokud uvažujete o pořízení CNC soustruhu nebo obráběcího centra, obraťte se na nás. Rádi vám pomůžeme najít vhodný model z naší nabídky CNC soustruhů nebo vám doporučíme optimální vertikální či horizontální stroj. Kontaktujte obchodní oddělení TDZ Turn a zjistěte více o možnostech automatizovaného obrábění.