Wraz z rozwojem komputerów systemy numeryczne są dobrze wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. To samo dotyczy produkcji. Obecnie zalety obróbki CNC są mile widziane przez wielu producentów w wielu branżach w ich produkcji i zastosowaniach produkcyjnych.

Zasady obróbki konwencjonalnej i CNC

System składa się z części sprzętowej oraz części programowej do celów obliczeniowych. Operator współpracuje z oprogramowaniem w celu monitorowania parametrów maszyny i tworzenia programów NC. Wszystkie procesy obróbki obejmują kontrolowany ruch narzędzia skrawającego. Jednak największą różnicą między tradycyjnymi procesami obróbki a dzisiejszymi bardziej zaawansowanymi technologiami są środki kontroli.

We wczesnych latach obróbki skrawaniem wszystkie noże były do pewnego stopnia sterowane ręcznie. Mechanicy ręcznie regulują swoje frezarki i tokarki, używając dźwigni lub kół, aby skierować ostrą krawędź narzędzia skrawającego na odpowiednią część przedmiotu obrabianego. Jest to nadal powszechna technika, w której profesjonalni mechanicy mogą obrabiać materiały z dużą precyzją. Tracery i wzory mogą być również wykorzystywane do poprawy dokładności i powtarzalności.

Istnieją jednak obecnie alternatywy dla obróbki ręcznej, z których najważniejszą jest obróbka CNC lub obróbka komputerowa sterowana numerycznie, która została wprowadzona w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XX wieku. Obróbka CNC polega na użyciu komputera do prowadzenia narzędzi skrawających maszyny. Zamiast polegać na człowieku-mechaniku, który przesuwa narzędzie tnące do różnych części przedmiotu obrabianego, instrukcje cyfrowe kierują maszynę do precyzyjnych współrzędnych, które pozwalają jej działać bez pomocy.

Program NC to w zasadzie lista instrukcji dotyczących tego, jak obrabiarka powinna obsługiwać określoną część. Sprzęt NC odczytuje starożytny program wiersz po wierszu i nakazuje maszynie odpowiednie działanie.

Konwencjonalna obróbka oznacza teraz, że wszystkie ruchy obrabiarki są bezpośrednio kontrolowane przez operatora. On wybiera, kiedy przesunąć narzędzie i posuw, kiedy się zatrzymać i gdzie. Operatorzy najczęściej używają wskaźników i specjalistycznych linijek osadzonych w joysticku, aby uzyskać większą precyzję.

Zalety obróbki CNC

1. Bezpieczne przetwarzanie

Obróbka CNC zwykle odnosi się do precyzyjnej obróbki, która jest sterowana numerycznie przez komputer. Dlatego może być sterowany za pomocą instrukcji programu obrabiarki CNC, a cały proces obróbki odbywa się automatycznie zgodnie z instrukcjami programu. Obrabiarka ma wysoki stopień automatyzacji, co znacznie zmniejsza pracochłonność pracowników.

Obecnie wiele maszyn CNC może pracować bez nadzoru przez cały cykl obróbki, uwalniając operatora do innych zadań. Ma to kilka dodatkowych korzyści dla użytkowników CNC, w tym mniejsze zmęczenie operatora, mniej błędów spowodowanych błędami ludzkimi oraz spójne i przewidywalne czasy obróbki dla każdego przedmiotu.

Obróbka CNC ratuje życie. Operator jest bezpiecznie odizolowany od wszystkich ostrych części za pomocą specjalnej konstrukcji ochronnej. Nadal widzi przez szybę, co dzieje się w maszynie, ale nie musi zbliżać się do młyna ani wrzeciona. Operator nie musi również dotykać chłodziwa. W zależności od materiału, niektóre płyny mogą być szkodliwe dla ludzkiej skóry.

2. Gospodarka przetwórcza

Obecnie konwencjonalne obrabiarki wymagają ciągłej uwagi. To znaczy, operator sam poruszał każdą częścią narzędzia. Oznacza to, że każdy pracownik może pracować tylko na jednej maszynie. Kiedy nadeszła era CNC, sytuacja zmieniła się diametralnie. Przetwarzanie większości części na konfigurację zajmuje co najmniej pół godziny. Ale maszyna CNC sama wykonuje część tnącą. Nie ma potrzeby niczego dotykać. Narzędzie porusza się automatycznie, a operator po prostu sprawdza, czy w programie lub ustawieniach nie ma błędów. Powiedziawszy to, operatorzy CNC stwierdzają, że mają dużo wolnego czasu. Ten czas można wykorzystać do pracy z innymi maszynami. Czyli jeden operator, wiele maszyn. Oznacza to, że możesz zaoszczędzić siłę roboczą.

3. Minimalny błąd ustawienia

Kolejną zaletą technologii CNC jest spójność i precyzja obrabianego przedmiotu. Typowa dokładność dzisiejszych maszyn CNC to dwie tysięczne do czterech tysięcznych cala lub 0,05 do 0,10 mm, z powtarzalnością bliską lub lepszą niż osiem tysięcznych cala lub 0,02 mm. Oznacza to, że po zatwierdzeniu programu można z łatwością wyprodukować dwie, dziesięć lub tysiąc identycznych części z taką samą precyzją i spójnością. Można osiągnąć masową produkcję, a jakość produktu jest łatwa do kontrolowania.

Tradycyjne obrabiarki polegają na biegłości operatora w posługiwaniu się narzędziami pomiarowymi, a dobrzy pracownicy mogą oczywiście ustawiać części z dużą precyzją. Jednak jest tylko garstka doskonałych krajowych operatorów. Dlatego wiele systemów CNC wykorzystuje dedykowane współrzędnościowe sondy pomiarowe. Zwykle jest montowany we wrzecionie jako narzędzie, a jego położenie jest określane przez zetknięcie się sondy z częścią nieruchomą. Następnie określ punkt zerowy układu współrzędnych, aby zminimalizować błąd ustawienia.

4. Doskonałe monitorowanie stanu obrabiarki

W przypadku obróbki warunkowej operator musi niemal „czuć” swoją maszynę. Oznacza to, że musi określać awarie obróbki i stępienie narzędzi na podstawie instynktu i doświadczenia. Mimo to jego decyzja może nie być optymalna. Nowoczesne centra obróbcze CNC dodają wiele różnych czujników. Moment obrotowy, temperatura, żywotność narzędzia i inne informacje o położeniu mogą być monitorowane podczas obróbki przedmiotu obrabianego. Na podstawie tych informacji możesz podejmować lepsze decyzje.

Na przykład widzisz, że temperatura jest zbyt wysoka. Wyższe temperatury oznaczają zużycie narzędzia, gorsze właściwości metalu itp. Wystarczy zmniejszyć posuw lub zwiększyć ciśnienie chłodziwa. Oczywiście obróbka skrawaniem jest obecnie najpowszechniejszą metodą produkcji. Ten proces usuwania materiału kawałek po kawałku jest tworzony od niepamiętnych czasów i jest obecnie ugruntowanym precyzyjnym narzędziem produkcyjnym. Każda branża w jakimś stopniu wykorzystuje obróbkę skrawaniem. Bez wyjątku. Jednak niektóre gałęzie przemysłu odnoszą większe korzyści z przetwórstwa niż inne.

5. Stabilna dokładność reprodukcji

Ponieważ maszyny CNC postępują zgodnie z instrukcjami komputera, są niezwykle precyzyjne — dokładniejsze niż nawet najbardziej wykwalifikowany inżynier. Większość maszyn CNC ma dokładność około 0,02 mm, co oznacza, że złożone części mogą być wytwarzane z bardzo wąskimi tolerancjami. Eliminacja błędów jest najwyższym priorytetem dla producentów, a maszyny CNC znacznie zmniejszają możliwość wystąpienia błędów.

6. Mniej jazd testowych

Tradycyjna obróbka nieuchronnie ma pewne części testowe. Pracownik musi przyzwyczaić się do technologii i na pewno coś mu umknie podczas wykonywania pierwszej części i testowania nowej technologii. Systemy CNC mogą uniknąć próbnych przebiegów. Wykorzystują system wizualizacji, który umożliwia operatorom rzeczywiste zobaczenie, co dzieje się z zapasami po przejściu przez wszystkie narzędzia.

7. Złożone powierzchnie są łatwe w produkcji

Wytwarzanie skomplikowanych powierzchni z dużą precyzją przy użyciu konwencjonalnych metod obróbki jest prawie niemożliwe. Wymaga dużo pracy fizycznej. Systemy CAM mogą automatycznie tworzyć ścieżki narzędzia dla dowolnej powierzchni. Nie musisz wcale wkładać w to żadnego wysiłku. To jedna z największych zalet nowoczesnej technologii obróbki CNC.

8. Wyższe parametry skrawania

Obróbka z dużymi prędkościami jest możliwa dzięki zamknięciu strefy skrawania. Przy tej prędkości wióry latają z dużą prędkością. Po wiórach następuje natrysk chłodziwa, ponieważ w przypadku obróbki z dużą prędkością chłodziwo znajduje się pod wysokim ciśnieniem. Gdy prędkość osiągnie 10 000 obr./min lub więcej, ręczna obsługa jest po prostu niemożliwa. Przy wysokich prędkościach skrawania ważne jest, aby utrzymywać stały posuw i szerokość wiórów oraz zapobiegać wibracjom. Ręczna implementacja nie jest możliwa.

9. Większa elastyczność maszyny

Ponieważ te maszyny są obsługiwane przez programy komputerowe, uruchamianie różnych elementów jest tak proste, jak ładowanie różnych programów. Przynosi to również inną korzyść, szybką konwersję. Ponieważ te maszyny są bardzo łatwe w konfiguracji i obsłudze, a programy można łatwo ładować, mają bardzo krótkie czasy konfiguracji.

Tradycyjne metody obróbki to frezarki do rowków lub płaszczyzn, tokarki do cylindrów i stożków oraz wiertarki do otworów. Obróbka CNC może łączyć wszystkie powyższe funkcje w jednej maszynie. Dzięki możliwości programowania ścieżek narzędzi możesz odtworzyć dowolny ruch na dowolnej maszynie. Mamy więc centra frezarskie, które mogą wykonywać części cylindryczne i tokarki, które mogą wykonywać rowki. Wszystko po to, aby zredukować konfigurację części.