Obrabiarki są nieodzownym wyposażeniem zakładów i warsztatów produkcyjnych już od przeszło 100 lat. Wspierają one człowieka w szybszym i bardziej efektywnym przygotowaniu elementów o ściśle określonych wymiarach i kształcie. Na przełomie lat 40. i 50. ubiegłego wieku prawdziwą rewolucję w przemyśle wywołały obrabiarki NC (Numerical Control). Obecnie najczęściej spotyka się maszyny sterowane komputerowo CNC (Computerized Numerical Control), które pracują z wykorzystaniem precyzyjnego oprogramowania. To już właściwie norma w nowoczesnym przemyśle.

 W cenie indywidualizacja i wielozadaniowość

Technologie, nad którymi obecnie pracują czołowi producenci obrabiarek CNC, poza poprawą samego procesu obróbki koncentrują się na usprawnieniu komunikacji maszyny z otoczeniem oraz ich coraz większą samodzielnością. Klienci coraz rzadziej podejmują decyzję o zakupie maszyny w wersji podstawowej, coraz częściej zaś decydują się na inwestycję w wyposażenie opcjonalne. Dobrym przykładem są systemy sond pomiarowych do pomiaru narzędzi i detalu, wysokociśnieniowe chłodzenie przez narzędzia czy opcja HSM (ang. High Speed Machining). Wszystkie te rozwiązania wpływają na zwiększenie wydajności obrabiarki.

Oprócz tego coraz więcej maszyn obróbczych wyposaża się w takie dodatkowe urządzenia jak podajniki prętów i detali czy systemy paletyzacji. Wszystko po to, żeby zwiększyć wydajność i do minimum ograniczyć pracę operatora w przypadku produkcji seryjnych i wielkoseryjnych. Zainteresowaniem cieszą się maszyny wielozadaniowe: tokarko-frezarki, centra frezarskie z opcją toczenia czy automaty wielowrzecionowe.

Styk mechaniki i informatyki

Czołowi producenci koncentrują się dziś przede wszystkim na poprawie parametrów obróbki, tj. szybkości, precyzji (na poziomie nanometra) czy elastyczności, ale też dążą do łatwiejszej integracji maszyn w łańcuchach produkcyjnych oraz zapewnienia dwustronnej komunikacji obrabiarek w środowisku IIoT (Industry Internet od Things). Właśnie dlatego coraz częściej maszyny wyposaża się w nowoczesne interfejsy, własne panele HMI, często z ekranem dotykowym i oprogramowaniem, dzięki którym możliwe jest przejmowanie zadań komputerów przemysłowych.

Wśród cenionych i pożądanych cech współczesnych obrabiarek CNC warto wymienić przede wszystkim: oddzielny napęd (silnik, siłownik) i układ pomiarowy każdej osi sterowanej numerycznie, bezstopniową regulację prędkości obrotowej i posuwów, napęd przenoszony za pomocą śrub tocznych, eliminowanie prowadnic ślizgowych na rzecz tocznych, eliminowanie przekładni zębatych. Coraz bardziej liczy się także kompaktowość konstrukcji o zamkniętej przestrzeni roboczej bądź też – w zależności od potrzeb – modułowość konstrukcji pozwalająca na elastyczną konfigurację elementów składowych.

Ze względu na powszechną już dziś automatyzację produkcji docenia się opcje automatycznego nadzoru i diagnostyki, pomiaru narzędzi, ich kodowania i wymiany, automatycznej wymiany przedmiotu obrabianego i jego pomiaru, jak również zautomatyzowanego usuwania wiórów.

Użytkownicy zwracają uwagę również na moc maszyny, osiąganie znacznych wartości parametrów obróbki (np. duże prędkości obrotowe), możliwość obróbki równoległej z wykorzystaniem wielu wrzecion lub suportów narzędziowych, złożoną kinematykę pracy (uchylne głowice narzędziowe, stoły obrotowo-uchylne, obróbka wieloosiowa) czy systemy narzędziowe.

_____

 Przemysław Kimla, prezes POLCOM Przemysław Kimla:

Każdy dziś chciałby, żeby wszystko robiło się automatycznie, żeby jednym klik osi sterowanej numerycznie, bezstopniową regulację prędprogramowało się maszyny, przezbrajało je i zmieniało materiały. To jednak niemożliwe, a przynajmniej nie na obecnym etapie rozwoju technologii. Technologia sterowania CNC pochodzi z lat 50. ubiegłego wieku i poza tym, że rozrosły się ekrany przy maszynach, zrobiły bardziej kolorowe i wykorzystują dotyk zamiast przycisku, technologia sterowania uchybowego pozostała taka sama. W dalszym ciągu ma swoje ograniczenia, a programy pisane są dokładnie w tym samym języku i tym samym formacie co kilkadziesiąt lat temu.

Problem w tym, że na świecie jest kilkudziesięciu producentów systemów sterowania i kilkudziesięciu producentów programów, które generują ścieżkę narzędzi. Niestety nie da się stworzyć takiej jednolitej koncepcji, aby wszystkie systemy sterowania rozumiały wszystkie dostępne oprogramowania CAD do generowania ścieżki narzędzi. Okazuje się, że pomiędzy tymi dwoma czynnikami zawsze potrzebny jest trzeci, czyli tzw. postprocesor, który musi być napisany indywidualnie dla każdej maszyny, ponieważ one różnią się między sobą konfiguracją i wyposażeniem. Uniemożliwia to stworzenie jednolitego i w pełni uniwersalnego systemu sterowania.

 Arkadiusz Morzyk, sales manager Robodrill, FANUC Polska:

Obecnie coraz istotniejsza jest bezproblemowa i bezawaryjna obsługa maszyny, tak by pracownik mógł w coraz prostszy i bardziej komfortowy dla siebie sposób wykonywać coraz bardziej precyzyjne i skomplikowane zadania. Rynek wymusza na producentach maszyn ich ciągłe udoskonalanie. Każdego roku wprowadzane są nowe typy urządzeń obróbczych. Największy nacisk kładzie się na rozwiązania, które w pierwszej kolejności oszczędzają czas producentów. Rynek zmierza w kierunku maszyn numerycznych, czyli takich, które są programowalne i dzięki temu same obrabiają dany element. To rozwiązania wysoce elastyczne, w których zmiana asortymentu produkowanych detali nie przysparza kłopotów i jest realizowana za pomocą przysłowiowego guzika. W hali wyposażonej w takie obrabiarki człowiek może skutecznie pracować na kilku maszynach.