Co to jest obróbka CNC i na czym polega?
Maszyny sterowane numerycznie umożliwiają precyzyjną obróbkę materiałów. Obróbkę CNC wykorzystuje się najczęściej w przypadku produkcji seryjnej – w dobie automatyzacji szczególnie istotna jest powtarzalność, a co za tym idzie, wydajność procesów gwarantowana przez obrabiarki CNC. Czym dokładnie charakteryzuje się obróbka CNC metali i dlaczego warto korzystać z możliwości, jakie oferuje ta technologia?
Interesuje Cię obróbka metali: walcowanie, gięcie blach, spawanie lub może wycinanie laserowe aluminium – jeśli tak
Czym jest obróbka CNC?
CNC (ang. Computerized Numerical Control) to obróbka wykorzystująca sterowanie numeryczne do automatycznego nastawiania maszyny w celu nadawania detalom pożądanych parametrów. Automatyzacja procesu jest możliwa dzięki komputerowi zintegrowanemu z systemem sterującym, a zapamiętane ustawienia mogą być odtwarzane wielokrotnie. Rola operatora sprowadza się w tym przypadku do nadzorowania prawidłowej pracy maszyny. Technologia CNC znalazła powszechne zastosowanie przede wszystkim w obróbce skrawaniem, gięciu czy cięciu materiałów.
Obróbka CNC charakteryzuje się wysoką precyzją i powtarzalnością, dzięki której odpowiednie ustawienie maszyny odbywa się automatycznie i w znacznie krótszym czasie, niż ma to miejsce w przypadku obróbki manualnej. Czy to znaczy, że konwencjonalna obróbka metali została całkowicie wyparta z obiegu? Niezupełnie. Wiele zakładów przemysłowych dalej wykorzystuje maszyny sterowane ręcznie, przeważnie jednak odbywa się to podczas produkcji pojedynczych detali. Wówczas rolą operatora jest manualne ustawienie parametrów obrabiarki. Natomiast wszędzie tam, gdzie niezbędne jest zachowanie wysokiego tempa produkcji, wykorzystuje się wydajne obrabiarki CNC.
Na czym polega obróbka CNC?
Obróbka metali CNC polega na nadaniu obrabianemu detalowi określonych wcześniej parametrów, w zależności od wybranego procesu. W przypadku obróbki skrawaniem, czyli toczenia, frezowania czy szlifowania celem będzie usunięcie naddatku materiału i nadanie odpowiedniej chropowatości, a podczas gięcia maszyna będzie odpowiedzialna za nadanie przedmiotowi obrabianemu właściwego promienia gięcia.
Zanim jednak operacja na obrabiarce CNC się rozpocznie, konieczne jest stworzenie projektu (CAD), który zostaje następnie przetworzony na impulsy sterujące maszyną (CAM). Po uzyskaniu dostępu do tych informacji maszyna pobiera parametry takie jak prędkość posuwu czy też wymiary oraz chropowatość przedmiotu obrabianego. Kolejnym krokiem jest fizyczna realizacja procesu poprzez ruch odbywający się w układzie współrzędnych. W zależności od rodzaju obróbki technologicznej ruchowi podlega samo narzędzie lub narzędzie i przedmiot obrabiany. Podczas realizacji procesu za pomocą sterownika PLC dane na wejściu są stale porównywane z danymi wyjściowymi. Daje to pewność, że wartości zadane w programie mają odzwierciedlenie w rzeczywistości. W obróbce CNC rola operatora sprowadza się do monitorowania pracy maszyn, dlatego – w przeciwieństwie do obróbki manualnej – jedna osoba z powodzeniem może nadzorować kilka maszyn w jednym czasie.
A jakie narzędzia wykorzystuje się do obróbki CNC? Wszystko zależy od realizowanej operacji. Wyróżniamy różne rodzaje obróbki metalu, m.in. frezowanie, toczenie, szlifowania, gięcie czy cięcie. Dla obróbki skrawaniem narzędziami będą różnego rodzaju frezy, płytki, noże tokarskie czy ściernice. W przypadku operacji, jaką jest obróbka blach, do gięcia detali wykorzystuje się stemple i matryce nadające odpowiedni kształt pod wpływem nacisku.
Zalety i wady obróbki CNC metali
Jedną z największych zalet obróbki CNC jest jednoczesna precyzja oraz powtarzalność operacji. Sprawia to, że maszyny sterowane numerycznie doskonale sprawdzają się podczas produkcji seryjnej. Doskonałe odzwierciedlenie projektu w rzeczywistym detalu wpływa na wysoką jakość produktu końcowego – detal przyjmuje wymiary nieprzekraczające ustalonego zakresu tolerancji. Możliwość wielokrotnego powtarzania zapamiętanych ustawień pozwala znacznie skrócić czas przezbrajania maszyny, wpływając tym samym na podniesienie wydajności zakładu.
Automatyzacja obróbki CNC pozwala też ograniczyć rolę operatora, a co za tym idzie, zminimalizować możliwość występowania błędów ludzkich. Przekłada się to na lepszą jakość oraz oszczędności finansowe dzięki zmniejszeniu ilości wad i złomu, co ma szczególnie znaczenie podczas optymalizacji kosztów produkcji seryjnej.
Czy obróbka CNC ma jakiekolwiek wady? Za wadę możemy uznać koszt urządzenia. Ceny obrabiarek sterowanych numerycznie są stosunkowo wyższe, niż obrabiarek konwencjonalnych. Konieczne jest również przeszkolenie operatora z obsługi tego typu maszyny. Z pewnością nie będzie to więc opłacalne rozwiązanie dla zakładów zajmujących się produkcją jednostkową. Dla tych zaś, którzy działają w produkcji seryjnej, korzyści płynące ze stosowania maszyn sterowanych numerycznie przewyższają cenę zakupu, a w dalekiej perspektywie obrabiarka CNC okazuje się być opłacalną inwestycją, wpływającą na zwiększenie konkurencyjności zakładu.
