Najnowsze artykuły
- 26 kwietnia 2025
Do 2021 roku, bezprecedensowa sytuacja znacznie przyspieszyła innowacje technologiczne i postęp w branży CNC. Dzięki skupieniu się na automatyzacji, redukcji odpadów, globalnej konkurencji i najnowszych pojawiających się technologiach, pojawi się szereg ekscytujących trendów i innowacji, które jeszcze bardziej zmienią oblicze przemysłu CNC. W dzisiejszym przemyśle produkcyjnym, zapotrzebowanie na technologię stale rośnie, aby sprostać stale rosnącemu zapotrzebowaniu na wydajność. Obróbka sterowana numerycznie (CNC) może pomóc firmom na całym świecie w osiągnięciu ich celów produkcyjnych poprzez poprawę precyzji, dokładności i szybkości.
W tym artykule omówiono rolę i zalety technologii obróbki CNC w produkcji.
Nowoczesne obrabiarki CNC wykorzystują program CNC do sekwencyjnego usuwania surowców z obrabianego przedmiotu, który jest zaprogramowany tak, aby kierować procesem obróbki.
W przeciwieństwie do "staromodnych" urządzeń, które są sterowane ręcznie za pomocą kółka ręcznego lub joysticka, maszyny CNC są obsługiwane przez komputer wykonujący zaprogramowaną sekwencję kontrolowanych poleceń. Te w pełni zautomatyzowane maszyny rozumieją dedykowany język obróbki CNC zwany G code, który przekazuje dokładne pomiary produkcyjne, w tym prędkość posuwu, prędkość, pozycję i koordynację. Ponieważ mechaniczne wymiary części są definiowane za pomocą oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), a następnie przekształcane w instrukcje produkcyjne za pomocą oprogramowania do wytwarzania wspomaganego komputerowo (CAM), w procesie muszą uczestniczyć biegli mechanicy CNC, operatorzy i programiści.
Producenci wykorzystują oprogramowanie i maszyny (w tym frezarki, tokarki i szlifierki), aby poprawić ich wydajność. Nowoczesne obrabiarki sterowane komputerowo z możliwością obróbki wieloosiowej wykorzystują wydajne oprogramowanie do tworzenia części o złożoności geometrycznej i ścisłych wymaganiach tolerancji.
W porównaniu z obróbką ręczną, technologia CNC posiada szeroki zakres zalet. Technologia automatyzacji minimalizuje ingerencję człowieka podczas pracy, a także charakteryzuje się wysokim stopniem powtarzalności i elastyczności, co pozwala producentom na zwiększenie parametrów takich jak dokładność, jakość, produktywność i efektywność kosztowa.
Maszyny CNC mogą być prawie w pełni zautomatyzowane, dzięki czemu można produkować precyzyjne części o wysokiej jakości. Oprogramowanie CAM generuje kod dla maszyny w oparciu o model CAD, a operator może zaprogramować wiele maszyn, aby pracowały jednocześnie. Odpowiadając na potrzeby rynku, procesy cyfrowe zapewniają niezawodną powtarzalność, lepsze tolerancje i bezproblemową skalowalność. Z definicji, produkcja częściowa będzie produkować odpady, ale wysoka dokładność obrabiarek CNC może je zminimalizować. Ponieważ jest to proces fizyczny, odpady można łatwo poddać recyklingowi.
Ponadto, maszyny CNC mogą pracować przez dłuższy okres czasu niezależnie od ręcznej interwencji, bez ryzyka błędu ludzkiego. Możliwości 3-osiowej i 5-osiowej obróbki pozwalają na uzyskanie tolerancji frezowania CNC do +/- 0,01 cala dla części o złożonej geometrii oraz tolerancji toczenia CNC do +/- 0,0005 cala. Typowy czas realizacji produkcji złożonych części przy użyciu 5-osiowych maszyn CNC może wynosić od 5 do 6 tygodni, podczas gdy obróbka prostych części może trwać kilka godzin.
Poprzez poprawę szybkości, dokładności i jakości, obrabiarki CNC mogą zwiększyć wydajność całego procesu obróbki.
Maszyna CNC może wykonywać wiele operacji i obrabiać wiele narzędzi w tym samym czasie. Łącząc wiele etapów produkcji części, obrabiarki CNC mogą znacznie skrócić czas cyklu. Skrócenie czasu cyklu podczas szybkiego prototypowania staje się zaletą. Maszyna CNC może wyprodukować prototyp, który może być wielokrotnie wdrożony do produkcji w ciągu zaledwie kilku godzin. Kiedy prototyp jest już gotowy do produkcji, maszyny te mogą łatwo powtórzyć precyzyjne pomiary narzędzia i od razu skalować. Jeśli prototyp okaże się sukcesem, producent może szybko i łatwo wykorzystać to samo programowanie CAM, aby przejść od prototypu do produkcji na pełną skalę. To samo programowanie CAM i strategia mocowania może być używana na wielu maszynach CNC. Jeśli części muszą zostać zmienione, mogą zostać wdrożone cyfrowo. Ostatecznie, obróbka CNC może umożliwić ludziom szybkie reagowanie na potrzeby rynku i szybsze dostarczanie produktów o wyższej jakości.
Po zaprogramowaniu, maszyna CNC może pracować niezależnie. Nowoczesne maszyny CNC wykorzystują zasilanie jednofazowe, które jest podłączone do wyłącznika różnicowo-prądowego (RCB), a w przypadku wystąpienia awarii, natychmiast odłącza on zasilanie. Wreszcie, obrabiarka CNC prawie eliminuje ludzkie zmęczenie, nieuwagę i inne podstawowe błędy użytkownika.
Obróbka CNC nie jest typową pracą produkcyjną. Jest to innowacyjna i znacząca ścieżka kariery, która pozwala kreatywnym ludziom zobaczyć produkt na każdym etapie jego tworzenia (od wstępnej koncepcji do projektu, od kodowania do produktu końcowego).
Technologia CNC całkowicie zmieniła przemysł produkcyjny, a coraz więcej branż decyduje się na aktualizację swoich modeli biznesowych, aby przyspieszyć produkcję części i prototypów. Integracja robotyki, sztucznej inteligencji (AI) i Internetu rzeczy (IoT) jest kolejnym krokiem w technologii CNC. Roboty i AI mogą wyeliminować potencjalne błędy ludzkie dzięki w pełni zautomatyzowanemu procesowi produkcji.
Wiele zakładów przemysłowych rozpoczęło w pełni zautomatyzowany proces produkcyjny. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) to cyfrowo zautomatyzowany proces. Dodając czujniki i łącząc je z jednostkami fabrycznymi za pośrednictwem Internetu, maszyny CNC będą generować dane o stanie sprzętu i efektywności procesu produkcyjnego, poziomach produktywności i zużyciu energii. Analitycy danych i oprogramowanie wykorzystują przechwycone dane do standaryzacji procesu. Ten ciągły przepływ informacji optymalizuje proces w celu osiągnięcia wyższej produktywności i efektywności kosztowej, co bezpośrednio wpływa na rentowność firmy.
Dodatkowo, dzięki wykorzystaniu danych zebranych z obrabiarek CNC za pomocą IIoT, firma będzie znała dokładne tempo produkcji w danej sekundzie. Gdy urządzenie nie jest używane, automatycznie wyłączy silnik, aby zaoszczędzić koszty energii, zidentyfikuje, kiedy dana część zbliża się do terminu przydatności, a także przyjmie dokładną moc wymaganą do produkcji różnych komponentów.
Na chwilę obecną, największą rewolucją w obróbce CNC w następnej dekadzie może być metoda obróbki 6-osiowej. Obecnie większość obrabiarek CNC zapewnia obsługę od trzech do pięciu osi. Oznacza to, że narzędzie może obrabiać produkty w trzech wymiarach (x, y, i z), podczas gdy 5-osiowe obrabiarki używają obracającego się wrzeciona do obróbki w pozostałych dwóch osiach. 6-osiowa maszyna CNC umożliwi dalszy obrót wokół osi z, skracając tym samym czas cięcia.
W nadchodzącym czasie możemy się spodziewać, że coraz więcej prawdziwych producentów i zewnętrznych sklepów CNC zwróci swoją uwagę na 6-osiowe obrabiarki CNC, które sprawdzą się w precyzyjnej produkcji części lotniczych i samochodowych. Idealne dla dużych części mechanicznych, takich jak komponenty. Wymagana jest najwyższa możliwa dokładność. 6-osiowe obrabiarki CNC z pewnością staną się w niedalekiej przyszłości obowiązkowym produktem w przemyśle.
