CNC to skrót oznaczający komputerowe sterowanie urządzenia numerycznego. Obrabiarki CNC służą obróbce różnego rodzaju materiałów i są to np. frezarki, tokarki, wycinarki itd. Sterowana numerycznie może być prawie każda maszyna. Praca wykonywana z zastosowaniem maszyn CNC jest bardzo efektywna, większość czynności wykonują urządzenia. Jest to o tyle wygodne, że są one bardziej wydajne niż człowiek, a jego rola w pracy z maszynami CNC ogranicza się jedynie do programowania urządzenia i kontrolowania efektów jego pracy.

Na co zwrócić uwagę wybierając maszynę CNC?

Przy zakupie maszyny CNC pomocne będą informacje dotyczące rodzajów obrabiarek, ich zastosowania i rodzaju obrabianego materiału. Obrabiarki CNC składają się zawsze z co najmniej dwóch osi sterowania. Osie służą określeniu wzajemnego położenia narzędzia i obrabianego przedmiotu, co jest konieczne dla przeprowadzenia obróbki i uzyskania założonych rezultatów. Najprostsze maszyny mają 2 osiowe systemy sterowania, ale są też maszyny o 3, 4 a nawet 5 osiowych systemach. Pozwala to na obrabianie w nich materiałów jednocześnie w wielu płaszczyznach. Głównymi zaletami maszyn CNC wyposażonych w kilku-osiowe systemy są: możliwość zaoszczędzenia czasu w trakcie obróbki bardziej złożonych elementów, możliwość używania krótszych i dokładniejszych narzędzi skrawających, uzyskanie lepszego wykończenia powierzchni, dokładniejsza obróbka materiału oraz wyższa jakość. Na rynku maszyn CNC znajdziemy maszyny służące obróbce dowolnych materiałów: metalu, tworzyw sztucznych, piankowych, styropianu, drewna, MDF, sklejki, materiałów twardych, kamieni itp.

Automaty tokarskie

W dzisiejszych czasach sterować numerycznie można niemal każdą maszyną, dlatego wybór jest ogromny. Wśród maszyn CNC znajdziemy frezarki, tokarki, wiertarki, przecinarki, wycinarki, urządzenia grawerskie, lasery, wycinarki wodne. Numeryczne sterowanie obrabiarek za sprawą wykorzystywania coraz nowocześniejszych technologii jest w fazie ciągłego, intensywnego rozwoju. Jednym z powszechniej używanych urządzeń CNC są tokarki, a wśród nich automaty tokarskie wzdłużne i krzywkowe. Automaty tokarskie wzdłużne są sterowane numerycznie, znajdują szerokie zastosowanie podczas produkcji na większą, przemysłową skalę, elementów długich i wymagających szczególnej precyzji. Automaty te charakteryzują się budową o równoległym kierunku ruchu noży w stosunku do osi obracania przedmiotu, a obrabiane w nich przedmioty cechują się wysoką jakością wykonania i możliwością tworzenia bardzo skomplikowanych kształtów. Automaty wzdłużne mają zwartą budowę i mogą być wykorzystywane w miejscach o niewielkich powierzchniach, a dzięki komputerowemu sterowaniu nie potrzebują dodatkowej uwagi ze strony operatora. Automaty tokarskie krzywkowe są sterowane mechanicznie, a ich podstawowym elementem układu jest wał sterujący, który wykonuje jeden obrót na cykl. Używane w nich krzywki mają zwykle postać tarczy obracającej się wraz z wałem sterującym o odpowiednio ukształtowanej bieżni, co powoduje przemieszczenie dźwigni sterowanych zespołów roboczych. Automaty krzywkowe są stosowane zwykle do obróbki mniejszych i mniej precyzyjnych elementów, na mniejszą niż przemysłowa skalę.

Metody programowania maszyn CNC

Wyróżnia się następujące sposoby oraz rodzaje programowania maszyn CNC:

• wspomaganie maszyny CNC komputerowo lub nie,
• zaprogramowanie maszyny w zależności od miejsca i celu, do jakiego będzie służyć,
• zaprogramowanie ze względu na zakres jej działania oraz rodzaj materiałów, jakich produkcje będzie wspierać,
• programowanie ze względu na podział na urządzenia techniczne.

Maszynę CNC możemy zaprogramować ręcznie, czyli manualnie lub komputerowo. Jeśli wybrana zostanie pierwsza opcja, proces przygotowania maszyny do pracy rozpocznie się od wprowadzenia do niej informacji, na podstawie których tworzone zostaną zaprogramowane przedmioty. Najczęściej ten rodzaj programowania stosuje się, gdy obrabiarka CNC będzie służyła wyłącznie do lekkich produkcji, pojedynczych elementów. Następnie użytkownik może wybrać opcje pracy z maszyną. Do wyboru ma następujące:

• tryb uczenia,
• program cykliczny,
• cykl po cyklu,
• interaktywne programowanie.

Wybierając automatyczny tryb programowania obrabiarki CNC, ułatwiamy sobie zadanie, ponieważ raz wygenerowany program na jednej maszynie, możemy przenieść na wszystkie inne, które znajdują się w warsztacie. Jak automatycznie programuje się obrabiarkę?

• Rysunek warsztatowy wraz z opisem częściowym trafia do programu części.
• Z programu części, wszystkie dane zostają przeniesione do procesora, gdzie następuje tłumaczenie danych, przetwarzanie geometryczne oraz technologiczne.
• Maszyna generuje interfejs CLData, który przenoszony jest do postprocesora, z którego finalnie uzyskiwane są dane NC.

Modernizacja układu sterowania

Ploter frezujący to narzędzie niezbędne w każdej maszynie CNC. Służy on do idealnego docinania, frezowania i wykańczania elementów. Dzięki niemu możliwe jest otrzymanie zaprogramowanego kształtu oraz perfekcyjne otrzymanie go, w kilkakrotnie krótszym czasie, niż w przypadku stosowania innych metod obrabiania. Jest to innowacyjne rozwiązanie dzięki zastosowaniu obróbki HSM (high speed machining).

Jeśli potrzebujemy urządzenia do produkcji na skalę wieloseryjną powinniśmy użyć obrabiarki CNC, która ma dużą powtarzalność i wydajność. Do produkcji mało lub średnio seryjnej lepiej użyć obrabiarki sterowanej mechanicznie, której nie trzeba programować i jest tańsza. W produkcji jednostkowej najlepiej spisują się natomiast obrabiarki ręczne.

Artykuł przygotowany przez firmę APJ Sikora zajmującą się precyzyjną obróbką skrawaniem CNC.