Centra obróbcze należą do najnowocześniejszych i najbardziej zaawansowanych maszyn w przemyśle metalowym. To maszyny zautomatyzowane, które dzięki komputerowemu sterowaniu numerycznemu, czyli CNC, wykonują wiele operacji obróbkowych. Dlaczego warto zainwestować w centrum obróbcze?
Centrum obróbcze – najbardziej zaawansowana technologia
Główną cechą centrum obróbczego jest to, że jest zautomatyzowane i może realizować różne procesy obróbki z wykorzystaniem komputerowego sterowania numerycznego CNC. Maszyny te wymagają minimalnego udziału człowieka: operator musi jedynie przygotować projekt detalu, zamocować go w maszynie i ją uruchomić. W centrach tych stosuje się narzędzia obrotowe, takie jak wiertła.
Obecnie dostępne są różne rodzaje centrów obróbczych, różniące się wielkością, funkcjami i stopniem automatyzacji. Ich ceny zależą od wybranego modelu i jego parametrów i oznaczają dla warsztatów znaczną inwestycję. Moc tych centrów może sięgać 75 kW, a prędkości obrotowe wrzeciona wynoszą od 4000 do 8000 obr./min. Niektóre centra obróbcze, ze względu na swoje rozmiary, przyjmują detale o masie do 7000 kg.
Ogólne cechy centrów obróbczych
Mimo różnych rozmiarów i parametrów technicznych centra obróbcze mają wiele wspólnych cech. Są na przykład rekonfigurowalne. Dzięki temu na jednym detalu i w jednym cyklu obróbki można wykonać różne operacje; oznacza to, że wrzeciennik maszyny zmienia narzędzia, by np. frezować i wiercić ten sam detal w jednym procesie. Co więcej, detalu nie trzeba przestawiać, ponieważ maszyna sama zmienia jego położenie.
Wiele operacji obróbkowych, które może wykonywać centrum, jest możliwych dzięki jego wszechstronności i elastyczności; obie te cechy wynikają z wysokiego stopnia automatyzacji. Ten stopień automatyzacji przyspiesza też procesy produkcyjne, ponieważ zapewnia wysokie tempo produkcji. Dzięki automatyzacji operatorzy mogą obsługiwać kilka maszyn CNC jednocześnie.
Detale wykonywane na tych maszynach mają doskonałą jakość powierzchni. Są one również świetnym wyborem do produkcji seryjnej.
Centra obróbcze obsługują różne języki programowania (w zależności od modelu maszyny), np. Java, Python, Perl itd. Umożliwiają pracę bezpośrednio w alfanumerycznym języku CNC.
Wymagania techniczne centrum obróbczego
Centra obróbcze muszą spełniać określone wymagania techniczne, aby prawidłowo wykonywać operacje. Nie wystarczy, że mają odpowiednie narzędzia i pracują według właściwych programów – również ich konstrukcja musi spełniać szereg warunków. Przykładowo materiał na korpus tych centrów musi być bardzo wytrzymały. Dlatego do budowy korpusów i łoża stosuje się żeliwo, żeliwo szare, stal kutą lub beton polimerowy. Dlaczego właśnie te materiały? Ponieważ mają niską gęstość, są sztywne, mają niską rozszerzalność cieplną i wysoką przewodność cieplną oraz tłumią drgania.
Jedna z przyczyn awarii obrabiarek wiąże się z rozszerzalnością cieplną, ponieważ źródła ciepła są zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Centra obróbcze muszą być wyposażone w materiały, elementy i mechanizmy pozwalające utrzymać optymalną temperaturę obróbki, np. stosować ciecz chłodząco-smarującą, która chłodzi strefę skrawania.
Podzespoły komputerowe
Centra obróbcze to w istocie duże komputery, które potrafią przenieść projekt detalu wykonany na komputerze do rzeczywistości. Jak wiadomo, język CNC działa dzięki temu, że detal najpierw projektuje się w oprogramowaniu komputerowym (CAD i CAM). Pozwala ono zaprojektować detal, a następnie przełożyć projekt na język CNC maszyny.
Aby realizować te procesy, centrum obróbcze musi mieć odpowiednie podzespoły komputerowe: m.in. jednostkę centralną (CPU), urządzenia wejścia i wyjścia, jednostki do przechowywania danych oraz sterownik PLC pełniący funkcję jednostki sprzęgającej.
CPU to jedna z najważniejszych części tych maszyn, ponieważ oblicza położenie osi, przemieszczenia i programy pracy maszyny. Informacje docierają do CPU z urządzeń wejściowych, takich jak liniały optyczne, połączenie z komputerem czy klawiatura. Z kolei urządzenia wyjściowe pozwalają odbierać informacje przekazywane przez CPU. Jednym z takich urządzeń wyjściowych jest monitor maszyny.
Pamięć danych, jak wiadomo, pozwala przechowywać informacje potrzebne maszynie. Może to być tradycyjny dysk twardy lub połączenie RS232.
Gdy dane zostaną przetworzone przez CPU, informacje są przesyłane do poszczególnych zespołów maszyny; dzięki temu na detalu realizowany jest określony program. Za ten przesył danych nie odpowiada jednak CPU, lecz sterownik PLC.