Bearbetningscenter är en av de mest moderna och avancerade maskinerna inom metallbearbetningsindustrin. Denna typ av utrustning är automatiserad och gör det möjligt att utföra flera bearbetningsuppgifter tack vare numerisk styrning med dator, CNC. Varför ska man investera i ett bearbetningscenter?
Bearbetningscenter, den mest avancerade tekniken
Det främsta kännetecknet för bearbetningscentret är att det är automatiserat och kan utföra olika bearbetningsprocesser med hjälp av numerisk styrning, CNC. Denna typ av maskiner kräver minimal mänsklig inblandning, eftersom operatören bara behöver ta fram konstruktionen av detaljen, placera den i maskinen och starta maskinen. I dessa maskiner använder operationerna verktyg för roterande skärning, till exempel borrar.
I dag finns det olika typer av bearbetningscenter som skiljer sig åt i storlek, funktioner och automationsnivåer. Priserna varierar beroende på vald modell och dess egenskaper, vilket innebär en stor investering för verkstäderna. Effekten hos dessa center kan uppgå till 75 kW, medan hastigheten för spindeln ligger mellan 4 000 och 8 000 rpm. Beroende på storlek klarar vissa bearbetningscenter detaljer på upp till 7 000 kg.
Allmänna egenskaper hos bearbetningscenter
Trots sina olika storlekar och tekniska specifikationer har bearbetningscenter gemensamma egenskaper. Till exempel är de omkonfigurerbara. Denna egenskap gör det möjligt att utföra olika operationer på samma arbetsstycke och i samma bearbetningsoperation; det innebär att spindelhuvudet växlar mellan verktyg för att till exempel fräsa och borra samma arbetsstycke i en enda process. Dessutom behöver arbetsstycket inte flyttas, eftersom det är maskinen själv som positionerar om det.
De många bearbetningsoperationer som maskinen kan utföra är möjliga tack vare dess mångsidighet och flexibilitet; dessa två egenskaper beror på den höga automationsgraden. Denna automationsgrad gör också att produktionsprocesserna går snabbare, eftersom de har hög produktionshastighet. Tack vare dessa automationsnivåer kan operatörerna arbeta med flera CNC-maskiner samtidigt.
Detaljerna som tillverkas i dessa maskiner har perfekta ytfinish. Dessutom är dessa maskiner ett utmärkt alternativ om man vill producera i serie.
Bearbetningscenter behärskar olika programmeringsspråk (beroende på maskinmodell); dessa kan vara Java, Python, Perl osv. Det gör det möjligt att arbeta direkt i det alfanumeriska CNC-språket.
Tekniska krav på bearbetningscenter
Bearbetningscenter måste uppfylla vissa tekniska specifikationer för att kunna utföra operationerna på ett korrekt sätt. De måste inte bara ha de nödvändiga verktygen och följa nödvändiga program, utan även konstruktionen av dem måste uppfylla ett antal krav. Till exempel måste materialet för tillverkning av stommen i dessa center vara mycket hållfast. Därför används gjutjärn, gråjärn, smidesstål eller polymerbetong vid tillverkning av stöd och maskinbädd. Varför just dessa material? Därför att de har låg densitet, är styva, har låg termisk utvidgning och hög värmeledningsförmåga och kan absorbera vibrationer.
Ett av de vanligaste skälen till att verktygsmaskiner kan fungera felaktigt är termisk utvidgning, eftersom värmekällorna är både yttre och inre. Bearbetningscenter måste ha material, komponenter och mekanismer som gör det möjligt att hålla en optimal temperatur för bearbetningen, till exempel genom användning av en skärvätska som kyler bearbetningszonen.
Datorkomponenter
Bearbetningscenter är stora datorer som kan omvandla en detaljs konstruktion, gjord på dator, till verklighet. Som bekant fungerar CNC-språket eftersom detaljen först konstrueras med hjälp av datorprogram (CAD och CAM). Dessa gör det möjligt att konstruera detaljen och sedan översätta konstruktionen till maskinens CNC-språk.
För att kunna utföra dessa processer måste ett bearbetningscenter ha vissa datakomponenter. Det ska till exempel ha en centralenhet (CPU), in- och utenheter, enheter för datalagring och en PLC-gränssnittsenhet.
CPU:n är en av de viktigaste delarna i dessa maskiner, eftersom den beräknar axlarnas position, förflyttningarna och utrustningens driftprogram. Informationen når CPU:n tack vare ingångsenheterna, till exempel glasskalor, anslutningen till datorn eller tangentbordet. Utgångsenheterna gör det däremot möjligt att ta emot den information som CPU:n levererar. Maskinens bildskärm är en av dessa utgångsenheter.
Datalagringen gör det som bekant möjligt att spara den information som maskinen behöver. Detta kan ske via en traditionell hårddisk eller en RS232-anslutning.
När data har bearbetats i CPU:n överförs informationen till maskinens olika delar; detta gör att det angivna programmet kan köras på detaljen. Denna dataöverföring sker inte med hjälp av CPU:n utan av PLC:n.