MM Magazyn Przemysłowy: Czy wydajność i jakość procesów obróbczych realizowanych z wykorzystaniem maszyn CNC długo jeszcze będzie można zwiększać?

Artur Bartkowiak: – Odpowiedź na tak postawione pytanie nie jest łatwa, bo wiąże się trochę z wróżeniem z fusów, ale patrząc na to, co się działo do tej pory w tej dziedzinie, myślę, że tak. Wydajność procesów obróbczych postrzegana jako komplet operacji wchodzących w proces technologiczny wykonania danego produktu, zależy od bardzo wielu jego parametrów, chociażby od: bazowego czasu maszynowego poszczególnych operacji technologicznych, który zależy od zastosowanych narzędzi i dostępnych parametrów maszyny; czasów przestawczych maszyny zużywanych na przejazd na pozycję wymiany narzędzia i samej wymiany; czasu zamocowania i liczby mocowań detalu w całym procesie technologicznym; czasu przygotowawczo-zakończeniowego związanego z napisaniem programu, jego wdrożeniem i ustawieniem maszyny i narzędzi przy każdym jego uruchomieniu; kompleksowości obróbki w jednym zamocowaniu i liczby obrabiarek użytych do realizacji kompletnego procesu technologicznego; stopnia automatyzacji i robotyzacji procesów podawania i odbierania detalu w poszczególnych etapach procesu technologicznego; czasu niedostępności maszyn z tytułu awarii; sposobu organizacji produkcji, mającego bezpośredni wpływ na czas oczekiwania detalu na „wejście” na kolejną maszynę w procesie technologicznym.

Niewątpliwie we wszystkich przytoczonych wyżej elementach procesu technologicznego jest jeszcze sporo do zrobienia, ale dopiero optymalizacja ich wszystkich dla danego procesu technologicznego przynosi spektakularne efekty. Wydajność produkcji, szczególnie w obecnej sytuacji ograniczonej dostępności wykwalifikowanych operatorów maszyn CNC, staje się kluczowym zagadnieniem dla wielu zakładów produkcyjnych. W wielu przypadkach mam okazję obserwować duże zrozumienie przedsiębiorców dla wielu z wyżej wymienionych parametrów, widać też kompleksowe podejście do zagadnienia, więc niewątpliwie jest jeszcze pole do działania w kierunku zwiększania wydajności.

Jakie parametry obróbki można zmieniać, żeby procesy obróbcze przebiegały jeszcze szybciej, sprawniej, taniej?

– W świetle odpowiedzi na poprzednie pytanie tak naprawdę wszystkie wymienione wyżej. Począwszy od stosowania bardziej zaawansowanych narzędzi pozwalających na zwiększanie prędkości i głębokości skrawania, poprzez wybór maszyn o dużych prędkościach i przyspieszeniach posuwów szybkich, szybkich głowic narzędziowych lub magazynów narzędziowych z szybką wymianą narzędzia, opcji wspomagania programowania, automatycznych sond zerowania narzędzi, dodatkowych opcji maszyn zwiększających kompleksowość obróbki (jak narzędzia napędzane, wrzecienniki przechwytujące dodatkowe głowice narzędziowe do symultanicznej obróbki detalu we wrzecionie przechwytującym czy roboty przemysłowe automatyzujące proces załadunku i odbioru detalu, jak również wykonujące drobne operacje pomocnicze w czasie pokrytym operacji głównych), po systemy monitoringu parametrów pracy kluczowych podzespołów maszyn i predykcji ich awarii czy zniszczenia na podstawie zaobserwowanych gradientów zmian tych parametrów.

W jakim kierunku rozwijane są maszyny CNC, by poprawić wydajność i jakość procesów obróbczych?

– Dziś producenci obrabiarek w dużej mierze korzystają z bardzo wielu gotowych komponentów produkowanych przez wyspecjalizowane firmy. Począwszy od układów sterowania ściśle powiązanych z napędami i silnikami, przez głowice narzędziowe, prowadnice toczne, śruby kulowe, po magazyny narzędzi i wiele innych elementów produkowanych przez wyspecjalizowane firmy intensywnie pracujące nad udoskonalaniem swoich produktów w kierunku szybkości i niezawodności działania. Głównym zadaniem producentów maszyn CNC staje się zatem odpowiednie zaprojektowanie elementów bazowych, takich jak łoże i kluczowe korpusy, pod kątem możliwości zastosowania najnowszych rozwiązań poszczególnych komponentów. Generalnie dążenie do wzrostu wydajności maszyn powoduje coraz większą dynamikę kinematyczną jednostek posuwowych, co z kolei wymusza zwiększanie sztywności i nośności podstawowych korpusów nie tylko poprzez zwiększanie grubości ścian, ale również poprzez stosowanie zaawansowanych technologii odlewniczych, skutkujących zwiększaniem współczynnika tłumienia drgań.

Całkiem dobrym przykładem kierunku rozwoju maszyn CNC jest chociażby znajdujące się w naszej ofercie centrum pionowe dedykowane do „High Speed Machining”, pozwalające uzyskać prędkość posuwu roboczego do 30 000 mm/min, czy dwugłowicowa tokarka ze skośnym łożem przeznaczona do kompleksowej obróbki detali z pręta.