Optymalizacja kosztów i zwiększanie wydajności produkcyjnej to czynniki skupiające szczególną uwagę firm funkcjonujących w warunkach gospodarki rynkowej. Modernizacja procesów produkcji pociąga za sobą konieczność wdrożenia nowoczesnych technologii, dzięki którym dane przedsiębiorstwo osiąga nowy poziom efektywności biznesowej. Obróbka CNC pokazuje, jak diametralną różnicę można uzyskać za pomocą narzędzi sterowanych komputerowo, zapewniających niedoścignioną dokładność i powtarzalność wyników na linii produkcyjnej. Na czym polega proces obróbki metali w maszynach CNC? Jakie zalety oferuje?
Co to jest obróbka metali CNC?
Tradycyjne metody mechanicznego obrabiania metali polegają na pracy człowieka, który usuwa część bazowego materiału (surowca), nadając przedmiotowi finalny kształt. Obróbka metali CNC również wykorzystuje technikę skrawania, jednak cały proces przebiega w specjalistycznej maszynie sterowanej za pomocą dedykowanego oprogramowania. Obróbka skrawaniem CNC daje możliwość pracy z różnymi materiałami. Usługi CNC obejmują nadawanie ostatecznego kształtu wyrobom ze stali, z aluminium, miedzi, brązu, drewna, oraz tworzyw sztucznych. Ogromna różnorodność zastosowań i opcja szybkiej zmiany parametrów pracy maszyny decydują o rosnącej popularności tej metody.
Projekt wprowadzony do obrabiarki CNC zawiera wszystkie dane geometryczne końcowego produktu. Na ich podstawie maszyna dokonuje wykrawania i usuwania kolejnych warstw surowca, wykazując przy tym maksymalną precyzję i szybkość działania. Maszyny CNC umożliwiły prowadzenie seryjnej produkcji specjalistycznych części przemysłowych, takich jak komponenty maszyn, akcesoria do samochodów, czy komponenty do budowy samolotów.
Same maszyny CNC nie są niczym nowym na rynku. Idea obróbki metali z wykorzystaniem programów komputerowych pojawiła się już w połowie XX wieku. Jednak ze względu na ograniczenia technologiczne, na prawdziwy rozkwit popularności usługi CNC musiały poczekać jeszcze 50 lat. Obecnie są one złotym standardem efektywnej produkcji i umożliwiają wykonywanie pełnego spektrum czynności, takich jak szlifowanie, toczenie i frezowanie CNC.
Proces realizacji usługi na toczenie lub frezowanie metalu należy rozpocząć od projektu technicznego zgodnego z metodologią CAD. Programowanie wspomagane komputerowo wymaga szczegółowego zdefiniowania postaci konstrukcyjnej danego przedmiotu, uzupełnionej o informacje geometryczne, dynamiczne i materiałowe. Integracja fazy projektowej i wytwórczej następuje na etapie komputerowego wspomagania wytwarzania (CAM). Programy CAM tłumaczą modele 3D na konkretne wytyczne dotyczące ruchu narzędzi CNC względem obrabianego przedmiotu. Toczenie CNC w dalszej kolejności następuje automatycznie, a funkcje sterujące maszyny są realizowane pod nieustanną kontrolą oprogramowania.
Obróbka skrawaniem CNC – jak działają obrabiarki CNC?
Obróbka skrawaniem CNC postępuje w dowolnej płaszczyźnie, stwarzając pełną elastyczność technologiczną. Obrabiarki CNC występują natomiast w licznych wersjach modelowych, dostosowanych do realizacji konkretnych zadań. Z tego powodu niewiele firm podejmuje decyzję o stworzeniu własnego zaplecza CNC, mając na uwadze ogromne koszty takiego przedsięwzięcia. Dużo lepszym i bardziej ekonomicznym pomysłem okazuje się korzystanie z usługi CNC od podmiotu zewnętrznego, który dysponuje gotową infrastrukturą w postaci tokarek, pras, frezarek, szlifierek, czy urządzeń do obróbki przedmiotów wielkogabarytowych.
Toczenie CNC w obrabiarkach bazuje na systemach sterujących ruchem narzędzi, które działają zgodnie z wprowadzonym projektem układu współrzędnych. Maszyny CNC integrują w swojej konstrukcji setki czujników, przekazujących informacje w czasie rzeczywistym do programu, jaki wysyła im dalsze instrukcje. Każdy, nawet najmniejszy ruch, następuje zgodnie z oczekiwaniami programisty. Frezowanie aluminium, stali, miedzi, czy drewna pozostaje wolne od błędów ludzkich i stanowi fundament pod powtarzalną, seryjną produkcję newralgicznych komponentów przemysłowych.
Frezowanie i toczenie CNC – na czym polegają te dwie metody obróbki skrawaniem?
Obróbka skrawaniem CNC przyjmuje najczęściej formę toczenia lub frezowania, między którymi zachodzą ważne różnice. Toczenie CNC polega na wykrawaniu określonej części przedmiotu (zewnętrznej lub wewnętrznej), w celu nadania mu docelowego kształtu, rozmiaru, oraz pożądanej struktury powierzchni. Obróbka metali CNC techniką toczenia wymaga zastosowania płytek wieloostrzowych montowanych do głowicy maszyny. Obrabiany produkt zostaje wprawiony w ruch okrężny, a płytka skrawająca wykonuje swoją pracę zgodnie z wprowadzonymi wcześniej parametrami nacisku. Frezowanie CNC daje większą swobodę ruchową i polega na obrabianiu statycznego przedmiotu za pomocą ruchomych narzędzi. Frezy wieloostrzowe przystosowane do pracy w obrabiarce CNC usuwają zadane warstwy surowca, wykorzystując do tego ruch obrotowy lub posuwowy. Tego typu obróbka CNC umożliwia stworzenie dowolnego przedmiotu, wraz z nadaniem mu konkretnych charakterystyk powierzchniowych.
Usługi CNC dokonały rewolucji w świecie przemysłu, dostarczając niespotykanej wcześniej precyzji, wydajności i optymalizacji kosztów. Elementy wychodzące z maszyny charakteryzują się idealną powtarzalnością kształtu i oszlifowanymi krawędziami, czyniąc je gotowymi do sprzedaży.