CNC czy obrabiarka konwencjonalna: która z tych technologii jest lepsza? Dlaczego coraz więcej zakładów mechanicznych decyduje się na komputerowe sterowanie numeryczne? Aby ustalić, która z tych dwóch metod obróbki będzie właściwa, trzeba poznać cechy każdej z nich.
Czym są obrabiarki konwencjonalne?
Obrabiarki istnieją od tysięcy lat. Uważa się, że pierwszą wynalezioną obrabiarką była tokarka – oczywiście bardzo różna od tej, którą znamy dzisiaj. Przez całą historię ludzkości, aż do pojawienia się CNC, obrabiarki konwencjonalne spełniały swoje zadanie: ułatwiały ludziom pracę.
Do obrabiarek konwencjonalnych zaliczamy tokarki, frezarki, wiertarki, szlifierki, prasy, giętarki i wiele innych. Wszystkie te maszyny łączy jedno: wymagają udziału operatora. Aby mogły pracować bez zarzutu, operatorzy w zakładach muszą wykorzystywać swoją wiedzę, umiejętności i siłę, by obrobić detal.
Niektóre bardzo złożone detale wymagają bardzo wąskich tolerancji. Takie detale można obrobić na przykład tylko na szlifierkach (jeżeli korzysta się z maszyny konwencjonalnej). Szlifierka jest niezwykle skuteczną maszyną, wymaga jednak dużej precyzji i dużego nakładu pracy ze strony operatora. Jest też z natury maszyną dość powolną.
Do obsługi maszyn konwencjonalnych potrzebni są wykwalifikowani operatorzy. Stąd biorą się takie zawody jak tokarz-frezer.
Zalety maszyn konwencjonalnych
CNC czy obrabiarka konwencjonalna – jakie korzyści dają te drugie przemysłowi metalowemu? Maszyna konwencjonalna jest znacznie tańsza od maszyny sterowanej numerycznie. Dlatego jest najlepszym wyborem dla warsztatów, które realizują małe serie lub dysponują niewielkim budżetem.
Jeśli na przykład toczenie jest w zakładzie czynnością regularną, ale maszyna nie jest intensywnie wykorzystywana, wystarczy jeden z wielu dostępnych rodzajów tokarek. Jeżeli jednak produkcja ma charakter seryjny, a tokarka jest najczęściej używaną maszyną, prawdopodobnie potrzebna będzie maszyna CNC. Obróbka konwencjonalna dobrze sprawdza się przy detalach metalowych, ale również z tworzyw sztucznych – w przypadku detali metalowych chodzi o detale proste. Koszt obróbki jest też niższy niż przy innych metodach.
CNC czy obrabiarka konwencjonalna: dlaczego komputerowe sterowanie numeryczne?
Komputerowe sterowanie numeryczne, czyli CNC, w odróżnieniu od maszyn konwencjonalnych działa za pośrednictwem komputera. Dzięki temu obrabiarki stają się automatyczne. Maszyny wykorzystujące tę technologię – mogą to być również tokarki, frezarki, wiertarki itd. – mają wbudowany komputer, który realizuje wymagany proces obróbki detalu.
Sama maszyna, wyposażona w zaawansowany system narzędziowy, może na przykład zmieniać frezy i wiertła, gdy na tym samym detalu trzeba wykonać dwie różne operacje. Aby taka zmiana narzędzi była możliwa, trzeba najpierw przygotować projekt detalu. Służą do tego zewnętrzne komputery z oprogramowaniem do projektowania (CAD) i wytwarzania (CAM) wspomaganego komputerowo.
Gdy detal jest zaprojektowany, operator wprowadza go do maszyny w postaci alfanumerycznego języka CNC. Maszynę można zaprogramować ręcznie albo wczytać do niej gotowy program. To wystarczy, aby komputer wiedział, co ma zrobić, by przenieść projekt komputerowy do rzeczywistości.
Jakie korzyści daje CNC?
CNC czy obrabiarka konwencjonalna: dlaczego CNC jest najlepszym wyborem? CNC sprawdzi się w zakładzie mechanicznym, w którym potrzebna jest produkcja seryjna lub wytwarzanie bardzo złożonych detali. Wynika to z faktu, że CNC, mimo licznych zalet (omówionych poniżej), jest technologią kosztowną. Inwestycja w maszynę CNC może się zwrócić z czasem, pod warunkiem że tempo produkcji jest odpowiednie.
Maszyna sterowana numerycznie jest bardzo wszechstronna i dokładna, dlatego korzysta z niej wiele dużych zakładów przemysłowych. Można na niej wykonywać bardzo złożone detale i obrabiać wszelkiego rodzaju materiały – od cięcia metali po grawerowanie laserowe czy obróbkę szkła. Ponadto maszyny CNC, jako automatyczne, wymagają minimalnego udziału człowieka – jeden operator może jednocześnie obsługiwać kilka maszyn CNC.
Ponieważ CNC to technologia oparta na komputerze, ryzyko błędu ludzkiego jest praktycznie zerowe. To komputer wykonuje wszystkie obliczenia potrzebne do realizacji zadania. Maszyna dobiera potrzebne narzędzie, prędkość skrawania, głębokość skrawania itd. W efekcie uzyskuje się wysoką jakość, dużą dokładność i – jeśli wymaga tego detal – wąskie tolerancje.
Maszyny CNC potrafią wykonywać na tym samym detalu różne rodzaje obróbki bez konieczności jego przemocowywania. Operator mocuje detal w uchwycie (może to zrobić również ramię robota), a maszyna rozpoczyna pracę. Jeśli po pracy frezem trzeba użyć wiertła, maszyna automatycznie zmieni narzędzie. Jeśli potrzebny jest większy kąt pochylenia, maszyna ustawi detal w najkorzystniejszym położeniu bez udziału operatora.
Wreszcie obróbka jest szybsza, co skraca terminy dostaw i poprawia tempo produkcji.