Centra pionowe to jeden z rodzajów centrów obróbczych. W uproszczeniu wyróżnia się jeszcze dwa inne typy: centra poziome i centra bramowe. Centra pionowe należą jednak do najczęściej stosowanych i najbardziej rozpowszechnionych ze względu na liczne zalety, dzięki czemu powstało mnóstwo modeli dopasowanych do różnych potrzeb przemysłowych w zakładach i warsztatach branży metalowej.
Obecnie najpopularniejszym typem centrum pionowego jest centrum CNC (komputerowe sterowanie numeryczne), które wyróżnia się w pełni zautomatyzowaną pracą: wymaga jedynie zaprogramowania kodów odpowiadających współrzędnym, po których ma poruszać się narzędzie, aby wykonać wymaganą obróbkę danego detalu.
Ogólna charakterystyka pionowego centrum obróbczego
Jak już wspomnieliśmy, centra pionowe występują w ogromnej liczbie modeli, przeznaczonych do realizacji różnych zadań obróbkowych w wielu sektorach (przykładem jest branża motoryzacyjna). Ogólne cechy poszczególnych modeli są jednak w zasadzie takie same:
|
Pionowe wrzeciono |
Najważniejszą cechą jest to, że wrzeciennik narzędziowy znajduje się w górnej części maszyny i przesuwa się w pionie. Oznacza to, że detal obrabiany jest od góry. |
|
Automatyzacja dzięki CNC |
Na zewnątrz maszyny znajduje się pulpit sterowniczy z ekranem i przyciskami pomyślanymi tak, by ułatwić programowanie kodów numerycznych, współrzędnych lub instrukcji, które przetwarza komputer, aby wykonać ruchy narzędzia niezbędne do uzyskania zamierzonego efektu na obrabianym detalu. Jeśli kody zostały poprawnie zaprogramowane, ryzyko błędu ludzkiego jest praktycznie wyeliminowane, a na poszczególnych powierzchniach detalu uzyskuje się bardzo wysoką dokładność. |
|
Wiele osi |
Centra pionowe są stale rozwijane, dlatego dziś dostępne są modele wieloosiowe, które pozwalają obrabiać detal pod różnymi kątami, co umożliwia uzyskanie bardziej złożonych kształtów i geometrii. Dodatkowe osie mogą znajdować się w głowicy i/lub w stole roboczym. |
|
Układ chłodzenia cieczą |
Wysokie temperatury powstające wskutek tarcia narzędzia o obrabiany detal kontroluje układ chłodzenia cieczą. Chłodziwo podawane jest dyszami skierowanymi bezpośrednio na powierzchnię detalu, a strumień służy także do usuwania wiórów. |
|
Magazyn narzędzi |
Najnowsze modele wyposażone są również w zautomatyzowane systemy, dzięki którym centrum pionowe może samodzielnie wymieniać narzędzia. Najbardziej rozpowszechnione są dwa systemy: w pierwszym ramię zmieniacza wyjmuje narzędzie z wrzeciona i wkłada kolejne, w drugim magazyn ma postać obrotowego bębna z wieloma gniazdami (w każdym zamocowane jest już narzędzie). |
W związku z tą ostatnią cechą warto podkreślić, że obrabiarki te mogą pełnić wiele funkcji, nie tylko tę najbardziej tradycyjną, czyli frezowanie. Mogą na przykład pracować jako pionowe centrum wiertarsko-gwintujące lub pionowe centrum wiertarskie. Wszystko zależy od narzędzia stosowanego do danego zadania.
Zalety pionowego centrum obróbczego
Różne typy centrów pionowych zapewniają wiele korzyści przy obróbce detali, zwłaszcza metalowych, których kształtowanie metodami konwencjonalnymi jest trudne i bardzo czasochłonne. Skrócenie czasu i uproszczenie procesów to zresztą dwie główne zalety centrów pionowych. Równie ważne są także inne korzyści:
- Maksymalizują wielkość produkcji w skali masowej.
- Poprawiają wyniki finansowe zakładu lub warsztatu, w którym pracują.
- Kilka centrów pionowych można połączyć w linię nadzorowaną przez jednego lub kilku operatorów.
- Obniżają koszty pracy i obsługi.
- Zapewniają niezwykle dokładne rezultaty i gładkie powierzchnie bez niedoskonałości.
- Produkcja seryjna jest dokładniejsza, a poszczególne sztuki są bardziej jednorodne.
- Detal obrabiany jest od góry, dzięki czemu operator może łatwiej obserwować proces i porównywać wyniki z projektem.
- Wystarczy raz zaprogramować kody dla różnych detali i ruchów obróbczych potrzebnych w warsztacie, a następnie jedynie przełączać je w razie potrzeby.
- Automatyczna wymiana narzędzi znacznie skraca czas produkcji i zmniejsza ryzyko błędu ludzkiego.
Trzeba jasno powiedzieć, że obrabiarki tego typu mają pewne „wady”, choć korzyści ekonomiczne w średnim i długim okresie z nawiązką je rekompensują. Najważniejsze z nich to wysoki koszt początkowy oraz wydatki na konserwację i wymianę podzespołów, które również są dość wysokie.