Wśród nowoczesnych i efektywnych sposobów obróbki skrawaniem wyróżnić należy frezowanie. Technologia CNC, czy maszyny sterowane numerycznie, pozwoliły na uzyskanie bardzo wysokiej wydajności i powtarzalności kolejnych wytwarzanych elementów. Jeśli jesteś ciekaw, jak wygląda frezowanie CNC, przeczytaj poniższy artykuł.
Czy maszyny CNC zrewolucjonizowały przemysł?
Urządzenia sterowane numerycznie nie są wynalazkiem z ostatnich lat. Ich korzenie sięgają niemal dwustu lat wstecz. Lecz dopiero rozpowszechnienie się komputerów pod koniec ubiegłego wieku pozwoliło na pełne wykorzystanie potencjału maszyn sterowanych numerycznie.
W celu zrozumienia, jak dużym krokiem dla fabryk stało się wprowadzenie urządzeń CNC, warto wyjaśnić sposób ich działania. Wszystko zaczyna się już w programach CAD, które pozwalają odzwierciedlić produkt w postaci geometrycznych brył zapisanych w języku komputerowym. Dziś właśnie tak projektuje się wszystkie produkowane detale.
Na podstawie rysunku gotowego elementu planuje się cały proces obróbki. Służą do tego programy CAM. Wystarczy wprowadzić geometrię materiału początkowego, a następnie zaprogramować kolejne przejścia narzędzi, aż do uzyskania gotowego elementu. Inżynier procesu może w końcu uruchomić symulację, która wykaże już na etapie projektowania, czy w procesie nie występują żadne kolizje (na przykład w czasie wycofywania narzędzia po frezowaniu).
Najważniejsze zalety frezowania CNC
Frezarki sterowane numerycznie szybko znalazły swoje miejsce zarówno w dużych fabrykach, jak i w niewielkich warsztatach obróbczych. Ich popularność wynika z przewag tych maszyn nad starszymi modelami frezarek. Są to przede wszystkim:
- Samoczynna wymiana frezów. Wiele urządzeń posiada magazynek narzędzi, z których pobierane są frezy potrzebne do kolejnych operacji. Dzięki temu maszyna może wykonać zarówno obróbkę zgrubną, jak i wykańczającą bez udziału operatora.
- Precyzja. Wszystkie ruchy odwzorowane są z komputerową dokładnością. W związku z tym wszystkie frezy muszą być pozycjonowane po wymianie (pomiar ich długości).
- Powtarzalność. Program obróbki jest zapisywany w komputerze i zgrywany do maszyny za każdym razem, gdy potrzebny jest dany detal. Oznacza to, że po opracowaniu programu obróbczego można go wczytać dowolną ilość razy, zawsze otrzymując niemal identyczny detal.
- Oprogramowanie wspomagające. Tworzenie programów obróbczych na komputerze pozwala na wspomaganie się dodatkowymi rozwiązaniami. Przykładem może być wycinanie określonych kształtów z typowej, znormalizowanej płyty metalowej lub OSB. Duże moce obliczeniowe komputerów wyznaczają optymalne rozłożenie wszystkich elementów w taki sposób, by zminimalizować ilość odpadków produkcyjnych.
Wspomniane cechy wpływają przede wszystkim na obniżenie kosztów produkcji oraz pozwalają na szybką realizację zleceń.
Frezarki CNC w praktyce
Jak wygląda przełożenie nowych technologii na aspekty praktyczne? Pokazać to można na przykładzie firmy desgen z Wrocławia. Zgłasza się do niej osoba, która planuje wykonanie mebli na wymiar do kuchni. Przedstawia poszczególne elementy, z których będzie się składać zabudowa. Pracownicy firmy zamawiają surowy materiał w postaci płyt MDF, OSB czy sklejki, a w międzyczasie wprowadzają wymiary wszystkich elementów do programu komputerowego.
W ciągu kilku minut komputer wylicza optymalne ułożenie detali. Narzędzia do obróbki zgrubnej i wykańczającej są już zamocowane w wewnętrznym magazynku maszyny, a ścieżki operacji 2D generują się same – wystarczy je zweryfikować. Jeszcze tego samego dnia frezarka wykonuje całe zlecenie i gotowe elementy są gotowe do odbioru.
Nieco więcej wysiłku wymaga frezowanie 3D. Na stronie firmy https://desgen.pl znaleźć można niezwykłe elementy 3D wykonane na frezarce CNC – przykładem jest nowoczesna ławka o skomplikowanych, zakrzywionych kształtach. W takim przypadku opracowanie programu CAM do obróbki wymaga doświadczenia inżyniera – jednak efekty są tego warte.