Soustružení, jehož kořeny sahají až do doby bronzové, je jedním z nejstarších výrobních procesů. Jako materiál se používalo dřevo, slonovina a od středověku také kov. Přesní mechanici a hodináři používali pokročilejší soustruhy od 17. století. v průběhu industrializace se soustružení stalo široce rozšířenou technologií. Základní princip se dodnes nezměnil: Obrobek se uvádí do rotace prostřednictvím soustružnického vřetena a kontaktem se soustružnickým nástrojem vzniká řezný pohyb. Nástroj zase vykonává posuvný pohyb, takže obrobek je obráběn po podélné dráze závislé na stroji nebo na průměru soustružnického centra. Moderní CNC soustruhy dalecepřesahují tento jednoduchý princip a jsou považovány za stále flexibilnější přesné zázraky - od produkčního soustružení až po šestistranné kompletní obrábění.
CNC soustružení je bezpochyby jednou z nejflexibilnějších technologií obrábění. Začíná to rozmanitostí procesů soustružení. Z technického hlediska se rozlišuje podle vlastností a tvaru povrchu na čelní soustružení, soustružení na kulato, soustružení na šrouby (včetně soustružení závitů), soustružení na plotny, soustružení na profily a tvarové soustružení. Dále se rozlišuje podle polohy povrchu na vnější a vnitřní soustružení, které se dělí podle kvality povrchu na hrubovací, dokončovací a jemné soustružení. Především rozvíjející se možnosti NC řízení a programovací techniky zajistily, že se soustruhy stávají ještě univerzálnějšími.
Univerzální soustružení, 6stranné kompletní obrábění a integrace procesu
Soustružení je stále zdaleka nejefektivnější technologií pro obrábění rotačně symetrických součástí. Kombinace rychlostí několika tisíc otáček za minutu a přesných nástrojů s dlouhou životností zajišťuje maximální efektivitu a mimořádně přesnou výrobu. Díky neustálému dalšímu vývoji jsou soustruhy ještě produktivnější. Věže nebo lineární nosiče pro uložení několika nástrojů, poháněné nástroje, osa Y pro obrábění mimo střed a protivřeteno jsou dnes často standardní výbavou moderního soustružnického centra. V případě potřeby podporuje obrábění dlouhých obrobků koník. Toto vybavení umožňuje výrobu složitých soustružených dílů v jednom pracovním prostoru, díky čemuž je v mnoha případech zbytečné používat další frézky.
Integrace frézování byla počátkem vývojové etapy, která pokračuje dodnes - šestistranné kompletní obrábění na soustružnicko-frézovacích centrech. Výkonná soustružnicko-frézovací vřetena, která se mohou otáčet kolem osy B, přivádějí 5osé simultánní obrábění na úroveň moderníchcncfrézek v pracovním prostoru soustruhů. Stroj také otáčí zadní část obrobku na protivřetenu, aby bylo možné odebrat hotový obrobek. Integrace procesu jde v tomto bodě ještě dále. Pomocí inovativních technologických cyklů, jaké nabízí například společnost DMG MORI, lze vyrábět také ozubení nebo provádět procesy broušení. Integraci dalších procesních kroků doplňuje měření v procesu. Tímto způsobem jsou tolerance kontrolovány po celou dobu a minimalizuje se úsilí spojené s konečnou kontrolou kvality.
Transformace obrábění (MX) s technologií soustružení
Na pozadí rychlých průmyslových změn přispívají inovativní CNC soustruhy a soustružnicko-frézovací centra rozhodujícím způsobem na cestě k výrobě budoucnosti. Tvoří dokonalý základ pro integraci procesů, jeden ze čtyř pilířů Machining Transformation (MX) - přístupu, s nímž DMG MORI umožňuje společnostem dlouhodobě pracovat konkurenceschopně. Rostoucí integrace procesů vede k efektivnější výrobě. Zejména výhody kompletního obrábění jsou zřejmé: zkracuje se tím doba průchodu na minimum a zároveň se uvolňuje kapacita na jiných strojích. To vytváří větší flexibilitu při plánování zakázek. Současně se snižuje i zatížení personálu, takže kvalifikovaní pracovníci mají více času na náročné úkoly při přípravě práce nebo kontrole kvality. Dokončování v jednom pracovním prostoru navíc prospívá kvalitě dílů, protože ruční upínání je minulostí.
Soustruhy pro každou aplikaci a každou velikost součásti
Díky více než 150 letům zkušeností v oblasti soustružení disponuje společnost DMG MORI rozsáhlým know-how, které se odráží ve zhruba 20 řadách různých CNC soustruhů: Od univerzálních univerzálních soustruhů přes inovativní soustružnicko-frézovací centra až po vysoce hospodárné výrobní soustružení - pokrývá širokou škálu aplikací. Portfolio zahrnuje cenově dostupné revolverové soustruhy i flexibilní univerzální soustruhy s přímým pohonem nástrojů, protivřeteny nebo koníky. Tam, kde univerzální CNC soustruhy, jako jsou modely NLX, CTX a CLX, dosahují svých limitů, soustružnicko-frézovací centra DMG MORI teprve začínají. Stroje jako CLX 450 TC nebo modely řady CTX beta TC a CTX gamma TC a stroje NTX se používají všude tam, kde je třeba efektivně a účinně soustružit a frézovat náročné obrobky. Například výrobní soustruhy řady SPRINT nebo platforma NZ ukazují své přednosti zejména v sériové výrobě. Široké portfolio nabízí řešení pro obrábění všeho od nejmenších obrobků až po velké součásti o průměru přes ø 1 000 mm a délce více než 6 000 mm.
Optimální využití kapacity díky automatizovanému soustružení
Automatizovaná výroba na soustruzích je záležitostí již od 60. let 20. století, zpočátku s využitím tyčových podavačů. Zde se surovina automaticky přivádí přes soustružnické vřeteno. Od té doby se možnosti autonomní výroby soustružených dílů velmi rozvinuly. Pro společnost DMGMORI je toto téma dalším pilířem transformace obrábění (MX). Proto výrobce obráběcích strojů dodává svým soustruhům, soustružnicko-frézovacím centrům a výrobním soustruhům dodatečnou produktivitu pomocí integrovaných automatizačních řešení. Ta sahají od podavačů tyčí a integrovaných robotů pro automatické odebírání obrobků až po portálové nakladače a řadu flexibilních robotických aplikací pro autonomní nakládání a vykládání. Patří mezi ně modely Robo2Go, MATRIS Light a IMTR. Automatizace je výhodným stavebním kamenem pro udržení dlouhodobé konkurenceschopnosti na světovém trhu.
Konkurenceschopné a udržitelné díky inovativnímu soustružení
Díky své obrovské všestrannosti se CNC soustružení stále více stává základem efektivní výroby. Díky dokončování velmi složitých obrobků denně dokazují, že produktivita a přesnost mohou jít ruku v ruce. Soustruhy proto mají pro společnosti v oboru obrábění zásadní význam. Na jedné straně zajišťují díky své univerzálnosti a výkonnosti dlouhodobou konkurenceschopnost na trhu. Na druhé straně umožňují výrobu šetřící zdroje, která je v souladu se stále důležitějšími aspekty udržitelnosti.
Důležité otázky o CNC soustružení
Co je to soustružení?
Německá průmyslová norma DIN (German Industrial Standard) definuje soustružení jako "řezání uzavřeným, obvykle kruhovým řezným pohybem a libovolným posuvem příčným ke směru řezu". Osa otáčení řezného pohybu je pevně spojena s obrobkem. To znamená, že si zachovává svou polohu vůči obrobku bez ohledu na posuvový pohyb. Cílem soustružení je vyrobit obrobek v jeho geometrickém tvaru a rozměrech přesně a v souladu s technickými výkresy. Tvar obrobku je určen geometrií nástroje a relativními pohyby mezi obrobkem a nástrojem, tzv. pracovní dvojicí.
Co se děje při soustružení?
Soustružnické vřeteno způsobuje otáčení obrobku. Kontakt se soustružnickým nástrojem vytváří řezný pohyb. Nástroj zase vykonává posuvný pohyb, takže obrobek je obráběn na podélné dráze závislé na stroji nebo na průměru soustružení.
Jak se soustruh konstruuje?
Soustruhy mají soustružnické vřeteno, které otáčí obrobkem, a soustružnické nástroje, které obrobek obrábějí. Soustružnická hlava poskytuje prostor pro několik nástrojů, které jsou podle potřeby vedeny k obrobku. Alternativně nebo dodatečně mají soustružnicko-frézovací centra soustružnicko-frézovací vřeteno, které vyměňuje nástroje z externího zásobníku nástrojů, aby bylo možné provádět také frézovací operace. U pokročilých CNC soustružnických center umožňuje protivřeteno také obrábění obrobků zezadu.
Jaké typy soustruhů existují?
Spektrum soustruhů sahá od univerzálních soustruhů až po soustružnicko-frézovací centra pro 6stranné kompletní obrábění. Mnoho univerzálních soustruhů provádí pomocí poháněných nástrojů také frézovací operace. Pro vysoce efektivní soustružení velkých sérií jsou určeny také vícevřetenové výrobní soustruhy.
Jaké pohyby jsou součástí otáčení?
Relativní pohyby při obrábění se obvykle skládají z řezného pohybu a jednoho nebo více posuvových pohybů. Při soustružení obrobek obvykle vykonává řezný pohyb a nástroj vykonává potřebné posuvové a podávací pohyby. Výsledný pohyb z řezných a posuvových pohybů se nazývá efektivní pohyb. Hlavní řezný pohyb probíhá při soustružení.