Pohony obráběcích strojů

Konstrukční řešení hlavních částí CNC strojů:

Konstrukční řešení CNC strojů je odlišné oproti klasickým obráběcím strojům. Mezi základní rozdíly patří:

Koncepce rámů stroje

• Nosné struktury – CNC stroje vyžadují podstatně zvýšenou tuhost, kterou především zajišťují tuhé rámy. Tradiční litina již často nestačí, bývají to svařence, plněné polymerbetony, kovovými pěnami apod.
• Lože – Kluzné vedení je postupně nahrazováno valivým, které má své známé výhody, ale také nevýhody, jako jsou nízké hodnoty tlumení rázů, citlivost na nečistoty, řešení mazání a další.Uvedené a související problémy postupně řeší vývoj v této oblasti. S loží souvisí i jejich krytování chránící před nečistotami.
• Lože u soustruhů – Je řešeno jako šikmé, se suporty za osou rotace pro tak zvané zaosové nástroje. Výhoda spočívá nejen v tuhosti, ale také se usnadnil odvod třísek a manipulace s obrobky.

Pohony stroje

• Vřeteníky – běžné stroje dosahují otáček 6 000 až 8 000/min., alte také 10000 až 12 000 ot/min.Elektrov­řetena a vřetena s vlastním pohonem, dosahují až 20 0000 ot/min. Vysoké otáčky jsou vyžadovány nejen pro brousicí operace, ale také pro vrtací a frézovací operace ? postupně se uplatňuje technologie HSC. Vřeteníky vyžadují nové řešení ložisek, jejich mazání a chlazení. Zde jsou nutností snímače teploty a zatížení, snímače chvění atd.
• Hlavní pohon vřetena stroje – musí zajistit plynulou změnu otáček při zatížení stroje při obrábění, vysoké zrychlení a zpomalení.

Pohony posuvů

• Servomotory posuvů a kuličkové šrouby patří k nutnému vybavení stroje. Pohyb motoru přenášený pomocí kuličkového šroubu na suport s nástrojem (soustruh) nebo na stoly s obrobkem (frézky) dává stroji požadovanou přesnost do tisíciny milimetru. Servomotor je konstrukčně dán počtem inkrementů (impulsů) na otáčku motoru a může být vybaven snímačem zrychlení. Kuličkové šrouby zajišťují rychlý a přesný pohyb bez vůle s minimálním třením.

• Šroub a matice s kuličkami jsou vzájemně předepjaty, tím je odstraněna nežádoucí vůle. Takto je zaručen plynulý přesný pohyb na souřadnice, které programátor zadal programem do řídicího systému CNC stroje. Pro současně požadované rychlosti posuvů dodávají výrobci do strojů kuličkové šrouby s vysokým stoupáním a šrouby vícechodé.

• Lineární pohony posuvů stále více nahrazují krokové motory a kuličkové šrouby tam, kde je požadována vysoká rychlost posuvů. Mají své nevýhody, zahřívají se, tedy vyžadují chlazení. Jsou stále předmětem technického vývoje.