Nie da się ukryć – te urządzenia to prawdziwy fundament dzisiejszej produkcji przemysłowej. Od motoryzacji, przez medycynę, aż po przemysł lotniczy – wszędzie tam, gdzie liczy się precyzja i powtarzalność, maszyny CNC odgrywają kluczową rolę. I jeśli zastanawiasz się, czy warto zainwestować w taką technologię (lub zlecić produkcję firmie, która ją posiada) – ta publikacja rozwieje Twoje wątpliwości.
Czym są maszyny CNC? Zasady działania i komponenty urządzeń.
Maszyna CNC (skrót pochodzący od angielskich słów: Computer Numerical Control) to urządzenie sterowane komputerowo, które automatycznie wykonuje operacje obróbcze – na podstawie zaprogramowanych i wgranych wcześniej instrukcji.
Ich funkcjonowanie można opisać za pomocą kilku etapów:
- Po pierwsze – program (za pomocą kodu) określa dokładne pozycje narzędzia oraz parametry obróbki.
- Po drugie – system sterowania odczytuje program, przetwarza instrukcje, a następnie – w formie sygnałów przekazuje je do silników, które poruszają osiami maszyny (głównie w przestrzeniach X, Y, Z, a także innych dodatkowych – w zależności od specyfiki projektu).
Główne komponenty, które wchodzą w skład większości maszyn CNC, to: sterownik (tzw. mózg układu), panel operatorski, silniki i układy napędowe, prowadnice, wrzeciono (lub głowica), systemy pomiaru pozycji.
Rodzaje maszyn wykorzystywanych do obróbki CNC – przegląd
Określenie “maszyny CNC” odnosi się tak naprawdę do całej gamy obrabiarek, które – w zależności od typu – odpowiadają za wykonywanie innych operacji, a co za tym idzie – osiąganie odmiennych efektów.
Najbardziej podstawowe maszyny do obróbki skrawaniem to oczywiście tokarki, frezarki, plotery, wytaczarki i szlifierki CNC. W grupie maszyn do cięcia znajdują się z kolei precyzyjne wycinarki laserowe, plazmowe oraz wodne czy EDM. Cały park tego typu maszyn uzupełniają maszyny specjalistyczne, w tym: giętarki, wykrawarki i przemysłowe drukarki 3D. Dobór odpowiedniego urządzenia zależy od rodzaju obrabianego materiału, wymaganej precyzji, a zwłaszcza – zasobów firmy oraz planowanej skali produkcji.
W tej publikacji zdecydowaliśmy się na omówienie najważniejszych i zarazem najpopularniejszych urządzeń CNC. Szczegóły na ich temat znajdziesz poniżej.
Frezarki CNC
Uchodzą za najpopularniejszy typ maszyn CNC. Głównie z uwagi na swoje szerokie możliwości – dotyczące rozmiarów produkowanych elementów oraz rodzaju wykonywanych prac. Mogą odpowiadać bowiem za takie operacje, jak: frezowanie powierzchni płaskich, konturowanie 3D, wiercenie, gwintowanie, grawerowanie, a nawet – obróbkę skomplikowanych kieszeni przestrzennych.
Jednak do “typowych” operacji, w których sięga się właśnie po tego typu maszyny, zaliczamy: produkcję form wtryskowych, detali mechanicznych, obudów urządzeń elektronicznych, jak również prototypów oraz małych elementów.
Więcej na ich temat przeczytasz w osobnym wpisie: Frezarka CNC – czym jest i jak działa?
Tokarki CNC
Działają odwrotnie, niż opisane wcześniej frezarki. W ich przypadku to materiał obraca się w uchwycie, zaś narzędzie porusza się w osiach. Stąd doskonale sprawdzają się przy produkcji wałów, tulei, kołnierzy, śrub precyzyjnych i elementów cylindrycznych (szczególnie w branżach typu: motoryzacja, przemysłowych, hydraulika).
W zależności od rodzaju (tokarki dwuosiowe, wielozadaniowe, rewolwerowe itp.) – mogą odpowiadać za wykonywanie różnych operacji. Od nacinania gwintów, poprzez wiercenie osiowe, aż po odcinanie.
Szczegółowy zakres funkcji i mocnych stron znajdziesz tutaj: Tokarka CNC – co to? Zastosowanie i sposób działania.
Plotery CNC
To z kolei grupa maszyn CNC, które służą głównie do grawerowania i znakowania, a także (choć rzadziej) do wycinania. W zależności od zastosowania – wykorzystują narzędzia w formie frezów, laserów oraz noży, służących do obrabiania takich materiałów, jak: metal, drewno i tworzywa sztuczne.
Część ploterów CNC pracuje na małych obszarach roboczych, gdzie doskonale sprawdzają się w produkcji stosunkowo małych elementów – takich, jak: plakietki, tabliczki, formy, a nawet – detale jubilerskie. Cieszą się również dużą popularnością w operacjach związanych z znakowaniem (personalizacją) różnej maści produktów.
Oczywiście, w branży CNC chętnie sięgamy również po dedykowane plotery do dużych gabarytów. Te z kolei doskonale radzą sobie z obrabianiem elementów, które właśnie z uwagi na duże rozmiary, są poza zasięgiem standardowych frezarek. W tym miejscu za przykłady niech posłużą nam, chociażby całe płyty z tworzywa (np. 2 x 3 m), a nawet duże formy modelarskie.
Jakie materiały są obrabiane na takich urządzeniach?
Jak już wspomnieliśmy – do tej grupy zaliczamy w szczególności tworzywa sztuczne, drewno, ale również metale.
- Pierwszą tworzą między innymi stale konstrukcyjne, nierdzewne, jak również hartowane czy żeliwne, aluminium, miedź i mosiądz.
- Drugą – różne gatunki drewna, ale również – tzw. materiały drewnopochodne (w tym sklejki i MDF).
- Trzecią stanowią tworzywa typu ABS, poliwęglan, PMMA, POM i teflon.
Poza nimi urządzenia CNC radzą sobie wyśmienicie z kompozytami (włóknem węglowym i szklanym), jak również materiałami specjalnymi (grafitem, ceramiką, szkłem).
Doprecyzowując: plotery są “delikatniejsze” niż frezarki (bowiem w większości przypadków mają delikatne elektrowrzeciona – z dużą prędkością obrotową). Dlatego głównie służą do obrabiania materiałów wymagających szczególnej troski – wymienionych wyżej tworzyw sztucznych oraz drewna. Naturalnie, istnieją też maszyny, którymi obrabia się metale, jednak te należą do zdecydowanej mniejszości.
Precyzyjne komponenty wykonane przy użyciu maszyn CNC?
Warto zaznaczyć, że tego typu rozwiązania całkowicie zmieniły oblicze współczesnej produkcji. Dzięki nim możliwe stało się osiągnięcie precyzji rzędu tysięcznych części milimetra – czegoś, co przy ręcznej obróbce jest praktycznie niemożliwe. Automatyzacja sprawia również, że maszyny mogą pracować całodobowo, maksymalizując wydajność zakładu.
Produkujemy je w zakładzie Maximus CNC! Jeżeli potrzebujesz profesjonalnego wsparcia na każdym etapie (od projektu, po realizację) – skontaktuj się z nami. Nasi doradcy chętnie Ci pomogą, a dedykowany zespół doświadczonych inżynierów – chętnie zaopiekuje się Twoim projektem “od A do Z”.
