Nie wszyscy z pewnością wiedzą, że początki obróbki skrawaniem sięgają czasów starożytnych. Na podstawie niektórych malowideł i rzeźb można założyć, że pierwsze, ręcznie napędzane tokarki służyły do obróbki kości słoniowej, bursztynu i metali szlachetnych, a w starożytnym Rzymie stosowano je do obrabiania drewnianych elementów mebli. Skoro cała dziedzina jest tak wiekowa, to aż trudno uwierzyć, że jej największy, wręcz rewolucyjny rozkwit nastąpił całkiem niedawno, bo w połowie XX w. , dzięki rozwojowi komputeryzacji.
Obróbka skrawaniem CNC
Obróbka skrawaniem jest to proces polegający na uzyskiwaniu pożądanego kształtu przedmiotu obrabianego z przygotowanego materiału poprzez usuwanie jego części zbędnej. Proces ten nazywany jest również skrawaniem i jest możliwy dzięki specjalnym narzędziom oraz obrabiarkom. Aby skrawanie było możliwe, obrabiarki oraz narzędzia zostały skonstruowane w taki sposób, żeby wykorzystać siły fizyczne do oddzielenia naddatku zbędnego materiału i usunąć go w postaci wiórów od pozostałego wyrobu gotowego. Ze względu na specyfikę ruchów wykonywanych przez narzędzie i obrabiarkę, a także na specyfikę samych narzędzi, rozróżnia się wiele rodzajów obrabiarek skrawających, jak np: frezarki, tokarki, wiertarki, szlifierki i inne. Do pewnego momentu wszystkie obrabiarki skrawające miały konstrukcję konwencjonalną, czyli przystosowaną do sterowania mechanicznego przez operatora za pośrednictwem dźwigni oraz pokręteł. Takie sterowanie wymagało od operatora dużej wiedzy i doświadczenia, aby zagwarantować pełną kontrolę nad procesem skrawania. Ponadto ingerencja człowieka na każdym etapie procesu przekładała się na brak powtarzalności w przypadku produkcji seryjnej. W związku z tymi problemami rozwój nowoczesnych obrabiarek skoncentrował się na maksymalnym wyeliminowaniu udziału operatora w samym procesie skrawania. Tak powstały stosowane obecnie obrabiarki CNC – Computerized Numerical Control, czyli mówiąc po prostu obrabiarki sterowane komputerowo. Zamiast dźwigni i pokręteł do sterowania służy mikrokomputer, który można dowolnie programować za pomocą specjalnego interfejsu. Obecnie spora część pracy przygotowawczej do produkcji odbywa się w biurze przy komputerze, a do maszyny przesyłany jest przez sieć gotowy plik z programem.
Przygotowanie produkcji
Proces przygotowania produkcji zawsze rozpoczyna się od jednoznacznego określenia geometrii danego wyrobu. Najczęściej klienci dysponują swoją dokumentacją techniczną w postaci rysunków technicznych. Czasem takiej dokumentacji nie ma i jest do dyspozycji jedynie egzemplarz danego wyrobu jako wzór do odtworzenia. Na podstawie takich danych specjaliści przygotowują wirtualny model trójwymiarowy konkretnego elementu. Bazując na takim modelu, przy użyciu odpowiedniego oprogramowania tworzy się wizualizację ruchów narzędzi pozwalających na uzyskanie pożądanego kształtu docelowego. Po zaprojektowaniu całego procesu obróbki na komputerze następuje wygenerowanie specjalnego kodu sterującego maszyną, który po przesłaniu na maszynę jest odpowiedzialny za bezpośrednie sterowanie jej wszystkimi ruchami roboczymi. Mimo, iż maszyna jest sterowana automatycznie przez program komputerowy, stojący przy niej operator przez cały czas kontroluje proces i w razie potrzeby ma możliwość korygowania pracy maszyny. Zazwyczaj taka ingerencja polega na korekcie parametrów pracy celem optymalizacji procesu obróbki skrawaniem. Obróbka CNC w porównaniu do obróbki konwencjonalnej charakteryzuje się dużo lepszymi wynikami pracy, które można osiągnąć podczas procesu. Wpływają na to między innymi takie czynniki, jak komputerowe sterowanie pozwalające na obrabianie nawet bardzo skomplikowanych kształtów, precyzyjniejsza konstrukcja obrabiarek pozwalająca na produkowanie z wysoką powtarzalnością, mierzoną nawet w tysięcznych częściach milimetra, zamknięta strefa obróbki, dzięki której możliwe jest stosowanie wysokich parametrów skrawania, a także intensywnego chłodzenia narzędzi pod ciśnieniami rzędu kilkudziesięciu bar, co przekłada się na znacznie wyższą produktywność.
Nowoczesne narzędzia
Aby obróbka CNC mogła być wydajna i skuteczna konieczne jest stosowanie nowoczesnych narzędzi dedykowanych do tego rodzaju obróbki. Współcześnie producenci narzędzi skrawających dają nam do dyspozycji coraz skuteczniejsze i żywotniejsze rozwiązania pozwalające na systematyczne obniżanie kosztów produkcji, jak również na obróbkę materiałów które wydawać by się mogły nie do obrobienia. Nowoczesne materiały oraz geometrie narzędzi skrawających pozwalają na efektywną obróbkę nawet materiałów ekstremalnie twardych i odpornych, jak choćby tytan, stale narzędziowe lub łożyskowe. W obecnych czasach wszystkie sfery produkcyjne dążą do wytwarzania coraz doskonalszych wytworów w coraz krótszym czasie. Nowoczesne obrabiarki CNC pozwalają na skrawanie z niezwykłą dokładnością i powtarzalnością, co przekłada się na efektywność i dużą wydajność produkcji. Aby wydajność obróbki mogła wzrastać, obrabiarki są stale unowocześniane pod względem konstrukcyjnym i systemów programowania. Obecnie bardzo intensywnie rozwija się sterowanie numeryczne poprzez rozbudowę cyfrowych układów sterujących. Zastosowanie mikrokomputera jako układu sterującego znacznie zwiększa zakres i jakość sterowania. Dodatkowo w obrabiarkach rozwija się napędowe i pomiarowe układy, dzięki czemu można łatwo przystosować je do sterowania cyfrowego. Postępująca automatyzacja produkcji, ukierunkowana na systemy komputerowe spowodowała również rozwój i tym samym upraszczanie języków i systemów programowania. Obrabiarki proste w obsłudze i konstrukcji gwarantują niezawodność i wysoką innowacyjność produkcji, stanowiąc jednocześnie ogromną konkurencję na rynku.
Więcej informacji o obróbce CNC znajdą Państwo na stronie Nekers.pl.
