Obróbka metali na maszynach CNC
Co to jest obróbka metali i na czym polega?
Obróbka metali na maszynach CNC jest jedną z najbardziej rozwiniętych metod produkcji części metalowych dla przemysłu na świecie. Stanowi ona kolejne ogniwo w rozwoju stosowanej od lat technologii obróbki skrawaniem. Przez wiele lat do obróbki metali wykorzystywano maszyny konwencjonalne, których ruchy robocze były wywoływane przez operatora przy pomocy dźwigni lub pokręteł. Powodowało to szereg niedogodności związanych z tym, że proces był w dużej mierze uzależniony od człowieka będącego operatorem maszyny.
Współczesna obróbka CNC opiera się na zastąpieniu człowieka systemem komputerowym w procesie sterowania ruchami maszyny. To sterowanie komputerowe nazywane inaczej CNC zrewolucjonizowało branżę obróbki skrawaniem otwierając zupełnie nowe możliwości. Głównymi skutkami tej rewolucji było zwiększenie precyzji oraz wydajności produkcji części metalowych.
Jeżeli chodzi o samą zasadę obróbki metali to wprowadzenie sterowania komputerowego nie zmieniło jej znacząco. W dalszym ciągu wytwarzanie precyzyjnych części polega na skrawaniu nadmiaru materiału z bloku półfabrykatu za pomocą dedykowanych narzędzi skrawających. Skrawanie materiału jest możliwe dzięki wzajemnemu ruchowi narzędzia względem przedmiotu obrabianego.
Jakie materiały są najczęściej obrabiane?
W związku z tym, że najczęściej obróbce poddaje się stal lub inne metale, do ich skrawania stosuje się narzędzia wykonane ze specjalnych supertwardych i wytrzymałych materiałów. Sam proces obróbki polega na stopniowym usuwaniu naddatku materiału warstwami aż do osiągnięcia zaplanowanego kształtu.
W naszej firmie posiadamy wiedzę oraz sprzęt pozwalające na obróbkę większości z dostępnych na rynku materiałów, jednak obróbka mosiądzu stanowi spory odsetek realizowanych przez nas prac. Wynika to z faktu, że wydajne skrawanie mosiądzu opanowaliśmy do perfekcji i dzięki temu jesteśmy konkurencyjni na rynku produkcji precyzyjnych części z tego materiału.
Kolejnym istotnym elementem naszej oferty jest obróbka stali nierdzewnej. Precyzyjne komponenty ze stali nierdzewnej są bardzo poszukiwane na rynku ze względu na niezastąpione własności tego metalu. W Sabner obróbka stali nierdzewnej nie stanowi dla nas wyzwania ze względu na duże doświadczenie w skrawaniu tego materiału.
Podstawowe metody obróbki skrawaniem metali
Produkcja części metalowych za pomocą skrawania materiału może się odbywać na wiele różnych sposobów. Cechą wspólną każdej z nich jest zastosowanie narzędzia skrawającego do usuwania naddatku materiału. W zależności jednak od konkretnego elementu do wykonania i jego cech geometrycznych mamy do dyspozycji różne metody obróbki skrawaniem. Zadaniem technologa jest analiza konkretnego projektu i dobór odpowiedniej techniki skrawania.
Do podstawowych metod obróbki skrawaniem metali należą toczenie oraz frezowanie.
Toczenie CNC
Jest to najbardziej rozpowszechniona i popularna metoda obróbki skrawaniem. Polega na skrawaniu materiału z wirującego półfabrykatu. Najczęściej jest nim pręt. Jest on zamocowany w specjalnym uchwycie obrabiarki, który nadaje mu ruch obrotowy. Następnie narzędzie wykonuje sekwencję przejazdów liniowych wzdłuż osi wałka pozwalających na kształtowanie obrabianej części. Toczenie ze względu na swój charakter znajduje zastosowanie w produkcji części toczonych o kształcie bryły obrotowej takiej jak walce, stożki, baryłki itp. Do najpopularniejszych przykładów tej obróbki możemy zaliczyć: toczenie sworzni, toczenie pierścieni, wałków, osi tulejek i wielu innych.
Frezowanie CNC
Ta metoda obróbki skrawaniem cechuje się dużo większą uniwersalnością. Polega na zastosowaniu do skrawania wirujących narzędzi wieloostrzowych. W przeciwieństwie do toczenia przedmiot obrabiany jest tutaj nieruchomy i pozostaje zamocowany najczęściej w imadle. Proces frezowania naddatku materiału odbywa się dzięki kontrolowanym przejazdom narzędzi względem przedmiotu obrabianego. Ze względu na mnogość kształtów i funkcji stosowanych narzędzi, jak również dzięki dostępności różnorodnych konfiguracji obrabiarek, proces frezowania daje niemalże nieograniczone możliwości produkcji komponentów metalowych.
Zalety obróbki metali na maszynach CNC
Wysoka wydajność procesu
Zastąpienie człowieka w procesie sterowania i obsługi bezpośredniej maszyny pozwoliło na znaczące podniesienie wydajności produkcji na obrabiarkach CNC. Dotychczas wąskim gardłem procesu były fizyczne możliwości operatorów. Po wprowadzeniu sterowania CNC możliwa jest praca maszyn nawet 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu. Ponadto stosowane coraz nowocześniejsze mechanizmy napędowe oraz inne komponenty obrabiarek wpływają na drastyczne przyspieszenie cykli obróbczych.
Precyzja wykonywanych części
Nowoczesne konstrukcje współczesnych obrabiarek numerycznych pozwalają na uzyskiwanie ekstremalnie wysokich precyzji wykonania części. Aktualnie standardem są tolerancje wykonania części na poziomie tysięcznych części milimetra. Mają na to wpływ nie tylko zaawansowane konstrukcyjnie obrabiarki wyposażane w systemy kompensacji temperaturowej, ale także ciągle rosnące możliwości narzędzi skrawających.
Elastyczność
Dzięki sterowaniu komputerowemu możliwe jest projektowanie części obrabianej na komputerze w postaci trójwymiarowego modelu. Umożliwia to pracę nad projektem bez konieczności angażowania materiału i pracy w wykonywanie prób. Ponadto wszelkiego rodzaju modyfikacje i zmiany są bardzo łatwe do przeprowadzenia dzięki edycji istniejącego programu obróbki. Daje to bardzo szerokie możliwości pracy na etapie projektowym czy prototypowym.
Szeroki wybór materiałów
Na maszynach CNC możliwa jest obróbka bardzo dużej ilości różnorodnych materiałów. W praktyce przemysłowej najczęściej stosuje się wszelkiego rodzaju metale ze względu na ich korzystne właściwości. Jednak współcześnie inżynierowie coraz częściej sięgają po bardziej zaawansowane surowce takie jak ceramika, tworzywa sztuczne czy kompozyty.
Wysoka powtarzalność produkcji
Zastosowanie sterowania komputerowego w obrabiarkach zaowocowało osiągnięciem wysokiej powtarzalności produkowanych części. Poprzednio, gdy człowiek za pomocą pokręteł ustawiał parametry ruchów maszyny zawsze odbijało się na ostatecznych wymiarach wytwarzanych części. Aktualnie odpowiada za to komputer i daje gwarancję wyeliminowania pomyłek. Ponadto rozwój w dziedzinie narzędzi skrawających, również przyczynia się do poprawy stabilności wymiarowej produkcji.
Możliwości automatyzacji
Podatność na automatyzację to coraz bardziej pożądana cecha obrabiarek CNC. Poza samym procesem obróbki odbywającym się w sposób automatyczny w zamkniętej kabinie maszyny, istnieje szereg dodatkowych czynności takich jak załadunek materiału czy odbiór gotowych części, które często są wykonywane przez operatorów. Współczesne maszyny CNC jednak coraz częściej wyposażane są w systemy pozwalające automatyzować również i te czynności.
Obróbka metali w Sabner
Obróbka metali CNC jest procesem złożonym, który zależy od wielu czynników. Za każdym razem przystępując do nowego projektu należy przeanalizować wszystkie aspekty techniczne i podjąć właściwą decyzję o wyborze odpowiedniej strategii obróbki.
Do dyspozycji technologów zasadniczo są dostępne dwie podstawowe metody obróbki metali: frezowanie CNC oraz toczenie CNC. Każda z tych metod jest odpowiednia do wytwarzania innej grupy części metalowych. Toczenie nadaje się do obróbki brył obrotowych natomiast frezowanie sprawdzi się w przypadku obróbki płaszczyzn oraz bardziej skomplikowanych kształtów.
W każdym z tych przypadków precyzyjna obróbka metali jest możliwa jedynie poprzez połączenie wiedzy, doświadczenia, sprzętu oraz odpowiednich narzędzi skrawających najwyższej jakości. W firmie Sabner posiadamy wszystko co konieczne, aby zaoferować usługi obróbki metali na najwyższym poziomie. Dostarczamy precyzyjne komponenty dla klientów z branży motoryzacyjnej, medycznej, elektrotechnicznej, budowlanej i wielu innych. Wszędzie tam, gdzie liczy się wysoka jakość obróbki metali możesz polegać na wiedzy i doświadczeniu naszych inżynierów.
