Svarvens rörelser och axlar
Enligt många experter var svarvning den första bearbetningsoperationen som gav upphov till en verktygsmaskin. Svarven bygger på några mycket grundläggande rörelser, som har gjort den till en av de mest använda maskinerna i mekaniska verkstäder. Men dessa rörelser skulle inte vara möjliga utan svarvens axlar, som är en nyckeldel i denna bearbetning.
Svarvens rörelser
På marknaden finns många typer av svarvar. Det finns automatsvarvar, planbäddssvarvar, vertikalsvarvar och svarvar med datorstyrd numerisk styrning, CNC; de sistnämnda är de mest kända tack vare de många fördelar och funktioner de ger industrin. Varje svarv, med undantag för CNC-svarven som kan utföra alla arbeten, har sina specifika uppgifter. En svarv kan alltså skapa cylindriska eller koniska detaljer, men den kan också borra, skära, slipa eller spåra dessa detaljer. Allt beror på svarven, verktyget som används och den rörelse som utförs.
Innan vi talar om svarvens axlar är det viktigt att tala om de rörelser som denna verktygsmaskin utför, eftersom axlar och rörelse går hand i hand vid svarvning. Det är arbetsstycket som roterar, och den rörelse det utför brukar kallas ”arbetsrörelse”. Märkligt nog är det, trots att arbetsstycket roterar, verktyget som närmar sig arbetsstycket för att skära. Med detta system har svarven tre rörelser:
- Rotationsrörelse eller skärrörelse genom arbetsstyckets rotation. Det är den mest använda rörelsen. Arbetsstycket placeras på en axel som roterar, vilket gör att det är arbetsstycket självt som roterar kring sig självt. För att spånavverkande bearbetning ska fungera måste man använda en egg som gör det möjligt att avlägsna materialet. Om man väljer rätt verktyg och de bästa förutsättningarna för arbetet blir resultaten mycket exakta.
- Matningsrörelse. I denna rörelse hos svarven är det skärverktyget som rör sig parallellt med arbetsstycket, genom en rak rörelse. Denna rörelse används för att bestämma konturen på det arbetsstycke som ska bearbetas.
- Ansättningsrörelse eller djuprörelse. I denna rörelse är det verktyget som går in i arbetsstycket, skär i det och bestämmer djupet på de skär som görs.
Svarvens axlar
I numeriskt styrda verktygsmaskiner används begreppet axlar för att beteckna de riktningar som de olika förflyttningarna följer hos maskinens rörliga delar. Till dessa delar hör bordet, tvärsupporten och längdsupporten. Svarven har bara två axlar: X y Z. Av dessa två axlar utför Z-axeln en längsgående rörelse längs svarvens huvudaxel; å andra sidan är det X-axeln som utför den tvärgående rörelsen vinkelrätt mot svarvens huvudaxel.
Och hur hänger rörelserna ihop med svarvens axlar? Här ser vi att axlarna spelar en nyckelroll i de tre typer av rörelser som beskrivits ovan (rotation, matning och ansättning). Skärrörelsen eller rotationsrörelsen sker mellan arbetsstyckets yta och verktyget som förflyttas; i denna rörelse roterar arbetsstycket i Z-axelns riktning medan verktyget kan röra sig i vilken som helst av svarvens två axlar.
I matningsrörelsen kan verktyget också förflyttas längs de två axlar som denna verktygsmaskin har; om det rör sig längs Z-axeln utförs en längdsvarvning av arbetsstycket; om det däremot rör sig längs X-axeln säger vi att det sker en plansvarvning av arbetsstycket som ska bearbetas. I den sista rörelsen, den för skärdjup eller ansättning, rör sig verktyget alltid längs X-axeln i syfte att avlägsna en del av arbetsstyckets yttre skikt.
Treaxlig bearbetning
Bland verktygsmaskinerna med datorstyrd numerisk styrning finns treaxliga svarvar. De kan utföra en bearbetning där verktygen, som styrs av en dator, rör sig i tre axlar. De rörelser som verktygen i dessa maskiner utför är mycket exakta och sker med hög hastighet. Rörelsen i dessa axlar sker via den hållare som håller arbetsstycket.
Denna typ av svarvar med tre axlar ger verkstäderna många fördelar. Till exempel minskar de arbetstiden, eftersom operatören inte behöver positionera arbetsstyckena flera gånger; ytfinishen blir mycket bättre, mer stilren tack vare de tangentiella rörelser som verktyget utför medan svarven arbetar, och slutligen går det att skapa mycket komplexa detaljer.