Jako operator maszyny CNC z pewnością zdajesz sobie sprawę, jak ważne jest precyzyjne frezowanie, precyzyjna obróbka metali, szybkość i dokładność obróbki. Jeżeli chcesz wyprodukować najwyższej jakości części i produkty ,to wszystkie aspekty procesu obróbki muszą być wykonane z dużą precyzją. Jest to działanie wieloetapowe. Zaczyna się od programowania maszyn po rzeczywistą obróbkę części, a każdy krok musi być wykonany profesjonalnie, aby osiągnąć pożądane rezultaty. Każda niedokładność może skutkować wadliwym produktem, który wpływa na reputację producenta, a także zagraża bezpieczeństwu konsumentów. Frezowanie CNC cieszy się coraz większą popularnością, gdyż automatyzuje proces obróbki metali i tworzyw sztucznych. W tym artykule omówiono znaczenie precyzji i dokładności podczas obróbki przy użyciu CNC. Sprawdź czynniki, które warto ulepszyć aby udoskonalić swoje produkty i frezowanie!
Precyzyjne frezowanie CNC – jak je polepszyć?
Podobnie jak inne procesy obróbki CNC, samo frezowanie CNC obrabianego przedmiotu opiera się na komputerze do sterowania ruchem narzędzia. Poziom precyzji i dokładności obróbki CNC jest kontrolowany przez ustawienia programu komputerowego, który kieruje ruchem narzędzia.
Na dokładność i precyzję frezowania CNC i najlepszą obróbkę metali może mieć wpływ kilka czynników. Przykładowo może to być rodzaj materiału skrawanego, stan ostrzy, dokładność obrabiarki. Aby uzyskać najlepsze wyniki, należy zrozumieć te czynniki i podjąć kroki w celu zminimalizowania ich negatywnego wpływu, bądź poprawy jakości. Zwróć uwagę na poniższe punkty, aby poprawić dokładność i precyzję frezowania CNC:
- Korzystaj z wysokiej jakości narzędzi – Podczas gdy ruch narzędzia podczas frezowania CNC jest zautomatyzowany, to wysokiej jakości narzędzia również dodają wartości podczas obróbki. Upewnij się, że używasz narzędzia przeznaczonego do określonego rodzaju cięcia. Należy również regularnie kalibrować obrabiarki, aby zapewnić ich najwyższą precyzję.
- Dowiedz się o właściwościach materiałów – Podczas obróbki należy uwzględnić właściwości materiału, takie jak wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, czy rozszerzalność cieplna przedmiotu obrabianego. Pamiętaj, że materiał o niskiej plastyczności odkształca się bardziej niż materiał o wysokiej plastyczności, gdy zostanie poddany tej samej sile ścinającej.
- Aktualizuj oprogramowanie i budowę maszyny – Obecnie producenci maszyn CNC (computer numerical control) dodają nowe funkcje i regularnie aktualizują oprogramowanie w celu zwiększenia produktywności. Użytkownicy mogą je szybko uaktualnić, aby zoptymalizować wartość swojej inwestycji. Ponadto, w chwili obecnej jednym z najszybszych sposobów na zwiększenie szybkości i dokładności obróbki CNC jest modernizacja do maszyny pięcioosiowej. Jeśli masz maszynę trzyosiową, możesz tracić czas na dodatkowe ustawienia podczas produkcji. Natomiast w momencie, kiedy twoja maszyna pracuje na wielu osiach, oszczędzasz czas na szybsze pobieranie części. Nie musisz się również martwić o błędy popełnione podczas wielu konfiguracji. Urządzenia sterowane automatycznie i nowoczesne maszyny działają z dużą dokładnością podczas produkcji seryjnej o ile są na bieżąco aktualizowane.
- Zadbaj o narzędzia tnące – Ulepszanie narzędzi skrawających oznacza stosowanie narzędzi specjalnie zaprojektowanych do rodzaju obrabianego materiału. Mogą to być metale oraz tworzywa sztuczne. Do wyboru są różne rodzaje narzędzi skrawających, więc wybierz to, które najlepiej pasuje do danego produktu i powierzchni kształtowych.
- Pilnuj zużycia narzędzi – Zużycie narzędzia jest spowodowane kontaktem między narzędziem a przedmiotem obrabianym. Podczas pracy zmniejsza się rozmiar końcówki i dochodzi do zmiany kształtu krawędzi tnącej narzędzia. Może to skutkować niedokładnymi cięciami i produkcją części o niskiej jakości. Pamiętaj, że jeżeli twoje narzędzia są w doskonałym stanie, będą działać dłużej i lepiej. Tępe, zużyte narzędzia wymagają częstej wymiany, która może zająć trochę czasu. Istnieje kilka sposobów na zmniejszenie zużycia narzędzi do obróbki CNC i uniknięcie nieoczekiwanych awarii. Jeśli chodzi o nieplanowane przestoje, awaria sprzętu jest przyczyną około 40 procent problemów. Ponadto taka awaria statystycznie kosztuje 10 razy więcej, niż planowana konserwacja. Warto w takim wypadku stosować konserwację predykcyjną. W przeciwieństwie do regularnej konserwacji (zwanej również konserwacją zapobiegawczą), konserwacja predykcyjna wykorzystuje dane do określenia, kiedy jest najlepszy czas na wykonanie zadań konserwacyjnych, niezależnie od stanu sprzętu. Przewidywanie, kiedy zadania konserwacyjne będą wykonywane na sprzęcie do obróbki CNC, zmniejsza niepotrzebną konserwację i zapobiega nieplanowanym przestojom spowodowanym awarią maszyny.
- Analizuj materiał – Obrabiany materiał ma duży wpływ na precyzję i dokładność gotowego produktu. Twarde materiały, takie jak stal, mogą być obrabiane z większą precyzją i dokładnością w przeciwieństwie do bardziej miękkich materiałów, takich jak aluminium, czy produkty z tworzywa sztucznego.
- Dbaj o maszynę CNC – Stan maszyny CNC wpływa również na precyzję i dokładność gotowego produktu. Jeśli maszyna nie jest odpowiednio skalibrowana lub zużyta, gotowy produkt będzie wykonany w sposób wadliwy i mało precyzyjny.
- Stosuj nastawniki- Przygotowując maszynę do pracy, użyj ustawień wstępnych narzędzi, aby praca była bardziej precyzyjna. Te nowe dodatki mierzą dokładność umieszczania narzędzi w ciągu minuty. Dla porównania, operator potrzebuje ponad godziny, aby za pomocą sondy ustawić 15 narzędzi dla danego projektu. Używanie nastawników zwiększa również dokładność, ponieważ system może określić dokładną pozycję frezu, co pozwala na bardziej precyzyjne cięcie. Dzięki dokładniejszemu pozycjonowaniu narzędzia Twoja praca nie jest obciążona błędami, które pojawiają się podczas ręcznego ustawiania sprzętu.
- Personel i CAM – Obróbkę można poprawić na wiele sposobów. Najpierw przeanalizuj pracę swoich pracowników. Jeśli pracownikom brakuje organizacji w obsłudze maszyn, mogą tracić czas lub popełniać błędy. Jeśli zaktualizujesz oprogramowanie CAM, upewnij się, że wszyscy pracownicy są w pełni przeszkoleni w jego obsłudze. Innym sposobem modernizacji sprzętu w celu uzyskania większej precyzji jest zmiana systemu prowadzenia ruchu. Dokładność systemu prowadzenia zależy od tego, jak bardzo łagodzi on przechył, nachylenie i odchylenie – ruchy wokół osi X, Y i Z.
Dlaczego dokładność i precyzja jest ważna w CNC?
Podczas gdy dokładność obrabianych części ma kluczowe znaczenie w każdej branży, to w praktyce pewne sektory wymagają perfekcyjnej dokładności. Są to m.in.:
- Sektor medyczny – Urządzenia stosowane w procedurach medycznych, takie jak ramiona robotów do chirurgii laserowej, opierają się na precyzyjnie obrobionych mikro i makro częściach.
- Przemysł lotniczy – Komponenty lotnicze muszą spełniać najściślejsze tolerancje, aby zapewnić bezpieczną eksploatację statku powietrznego w każdym środowisku.
- Transport – Autobusy, ciężarówki, pociągi i inne pojazdy wymagają bezproblemowej współpracy różnych wałów, sprzęgieł, tłoków i innych części.
- Branża energetyczna – Niezależnie od tego, czy jest to gaz ziemny i ropa naftowa, energia wiatrowa czy inne źródła, urządzenia przemysłowe wykorzystywane do wytwarzania energii i zarządzania nią wymagają precyzyjnie obrobionych części, które wytrzymują ogromne ciśnienie.
To tylko kilka przykładów branż, które wymagają niezwykłej precyzji w produkcji części obrabianych. Powtarzalność części precyzyjnych ma kluczowe znaczenie dla wszystkiego, od produktów konsumenckich po części zamienne. Pamiętajmy również, że dokładność frezowania CNC jest również bardzo ważna dla samego warsztatu mechanicznego. Zachowanie dokładności skraca czas i koszty produkcji, a także eliminuje potrzebę ponownego wykonywania błędnych projektów produkcyjnych.