Na co zwracać uwagę przy wyborze obrabiarki 5-osiowej?
Adobe Stock – Aleksandr IwasenkoDla wielu zakładów produkcyjnych czy warsztatów mechanicznych zakup obrabiarki 5-osiowej jest kolejnym krokiem w rozwoju, który pozwoli zwiększyć wydajność produkcji i stać się firmie bardziej konkurencyjną na rynku. Żeby jednak inwestycja w zakup takiej obrabiarki była opłacalna i zwróciła się w stosunkowo krótkim czasie, należy podejść do niego na spokojnie i rozważyć wszystkie aspekty z nim związane. Nikt bowiem nie chce, żeby zakup, który miał przynieść wiele korzyści, okazał się niewypałem.
Wśród wielu przedsiębiorców, w tym również sprzedawców maszyn obróbczych, pokutuje przekonanie, że jeśli zna się podstawowe potrzeby produkcyjne i wstępne założenia dotyczące pożądanej obrabiarki 5-osiowej, bez problemu można samodzielnie dokonać wyboru jej odpowiedniego producenta, modelu i parametrów. Warto jednak pamiętać, że mówimy o maszynie o najwyższym stopniu skomplikowania − która bez nieprzewidzianych zdarzeń losowych (w tym awarii) powinna działać przez co najmniej kilkanaście lat, cały czas oferując jak największą dokładność i powtarzalność procesów obróbczych.
Tymczasem firma, dokonując samodzielnego wyboru, często opiera się na własnym doświadczeniu, ewentualnie zasięgając porad w internecie czy od znajomych firm. A od tego niestety już tylko krok do podjęcia błędnej decyzji, która może wpływać na działalność firmy nawet przez długi czas.
Zalety obrabiarki 5-osiowej
O podstawowej zalecie obrabiarki 5-osiowej w porównaniu z maszyną z 3 osiami mówi już jej nazwa, bo w tym przypadku więcej znaczy lepiej. Obrabiarka 3-osiowa bowiem często okazuje się niewystarczająca do wykonania bardziej skomplikowanych kształtów. Natomiast wykorzystanie w tym procesie obróbki 5-osiowej sprawia, że nie ma konieczności zmieniania pozycji obrabianego detalu, czyli ponownego pozycjonowania czy mocowania, które mogą wypaczyć finalny efekt.
To oczywiście główna zaleta wyboru obrabiarki 5-osiowej, która przekłada się na czas realizacji obróbki, wygodę pracy operatora i uzyskaną jakość.
Andrzej Skrocki, kierownik sprzedaży Polska Północna SW, tłumaczy, że obróbka pięcioosiowa zapewnia możliwość obrobienia detalu w pięciu kierunkach (osiach). Taki sposób znacząco zwiększa precyzję obróbki, wydajność i obniża jej koszty, w szczególności w produkcji średnio i wielkoseryjnej.
Maszyna 5-osiowa obrabia nawet skomplikowany detal w ramach jednego zamocowania. Zwiększa też jakość końcową detalu, a także eliminuje błędy, które wynikają z kolejnego zamocowania detalu.
Innymi zaletami, na które zwraca uwagę Skrocki, są:
- możliwość produkcji nawet najbardziej skomplikowanych elementów przy zachowaniu wysokiej dokładności i jakości produkowanych części,
- zwiększenie wskaźnika efektowności OEE (Overall Equipment Effectiveness),
- zmniejszenie liczby mocowań i osprzętu technologicznego,
- krótszy czas wdrożenia,
- wyższa jakość produkowanych części.
– Obróbka pięcioosiowa wymaga również większego doświadczenia i kompetencji ze strony technologów. Oprzyrządowanie technologiczne jest bardziej zaawansowane, a maszyna jest droższa – podkreśla Andrzej Skrocki. – Dlatego warto, zamawiając maszynę, zlecić dostawcy maszyny przygotowanie optymalnego procesu technologicznego. Firma SW zapewnia dostawę najwyższej jakości maszyn wraz z kompletnym wdrożeniem projektu „pod klucz”.
Uwzględniając powyższe, dodatkowe zaangażowanie w obróbkę 5-osiową przynosi wymierne korzyści zarówno wykonawcy, jak i klientowi końcowemu.
Ważny detal, jaki będziemy obrabiać
Dariusz Wójcik, inżynier ds. sprzedaży w APX Technologie, przekonuje, że dobierając obrabiarkę pod swoje potrzeby produkcyjne, w pierwszym kroku należałoby się zastanowić, czy pod konkretny detal wymagana jest obróbka 5-osiowa czy 5-stronna. Przy obrabiarce 5-osiowej zamontowany detal obrabiany jest jednocześnie w 5 osiach. Narzędzie zostaje prostopadle ustawione w stosunku do detalu, a wszystkie osie poruszają się płynnie, żeby zachować precyzje obróbki. Przykładem takiej obróbki jest detal typu „śmigło”, gdzie wymagana jest obróbka symultaniczna, by 5 osi płynnie „prowadziło” narzędzie cały czas prostopadle do skomplikowanego kształtu powierzchni detalu.
Innym przykładem może być dobór obrabiarki 5-osiowej pod precyzyjne wielkogabarytowe formy do obróbki wykańczającej serii VS japońskiego producenta Makino z wysoką dynamiką pracy, stabilnością termiczną i geometryczną czy też dobór pod obróbkę małych precyzyjnych wkładek do form, obrabiarki Makino model D200z z charakterystyką wrzeciona 30k i unikalną technologią chłodzenia.
– Analizując obróbkę konkretnego detalu i dobierając obrabiarkę, należy zwrócić uwagę, czy któreś osie mogą być indeksowane. Przykładem takich detali mogą być kostki hydrauliczne lub przestrzenne konstrukcje spawane – mówi Dariusz Wójcik. – W takich przypadkach można użyć jednej lub dwóch osi indeksowanych. Warto wtedy wziąć pod uwagę obrabiarki 5-stronne, takie jak oferowane przez APX obrabiarki Quaser modele MF, gdzie przy trzech ciągłych osiach użyty jest indeksowany co 0,001 stopnia stół obrotowo-uchylny, który ustawiony w konkretnym położeniu, pod konkretnym kątem utrzymuje nieruchomo detal, gdy reszta osi pracuje.
Jest to opcja prostsza, tańsza, nie wymagająca aż tak zaawansowanego technologicznie operatora jak w przypadku obrabiarek 5-osiowych, a może być w zupełności wystarczająca dla wymagań i oczekiwanego efektu. Jest to też rozwiązanie dużo lepsze od zwykłej obrabiarki 3-osiowej. Umożliwia zmniejszenie liczby przemocowań detalu, a co za tym idzie – zwiększenie dokładności obróbki.
Jak kontynuuje Dariusz Wójcik: – Kolejnym parametrem jest oczywiście wielkość i format detalu. Należy określić, czy wystarczająca będzie do obróbki niewielka obrabiarka, jak model UX lub MF marki Quaser, czy też duże bramowe centra obróbcze pokroju maszyn z oferty Nicolas Correa.
Do wielkich gabarytów niesłychanie ważny jest dobór kolejnego parametru, czyli kinematyki obrabiarki, ponieważ określenie odpowiedniego usytuowania przestrzeni roboczej może spowodować, że gabarytowy detal nie będzie wymagał obrabiarki z za dużą przestrzenią roboczą, a za to zapewni możliwość obróbki ciężko dostępnych przestrzeni. Ta analiza pozwala zmniejszyć nie tylko koszty, lecz również zredukować zajmowaną powierzchnię na hali produkcyjnej.
– Możemy dobrać pod takie rozwiązania 5 osi, gdzie mamy pionowe wrzeciono oraz stół obrotowo-uchylny lub też inny wariant, w którym mamy głowicę obrotowo-uchylną i stół jeżdżący – wyjaśnia Dariusz Wójcik. – Dobór odpowiedniej głowicy jest również kluczowy pod potrzeby obróbki. Na przykładzie obrabiarki 5BC tajwańskiego producenta Hartford, do bramowej obróbki gabarytowej możemy zastosować głowicę skrętną w dwóch osiach, gdzie obydwie są ciągłe, lub też na przykładzie głowicy indeksowanej w modelu FOX hiszpańskiego producenta Nicolas Correa, gdzie zastosowana głowica UDX indeksowana jest w 2 osiach, co 0,02 stopnia (modele FOX lub AXIA). Istnieje możliwość również dostosowania 5 osi w wariancie mieszanym, tak jak w przypadku obrabiarki Norma od Nicolas Correa, gdzie mamy zastosowany stół obrotowy razem z głowicą skrętną.
Niezawodność na pierwszym miejscu
Planując zakup nowej obrabiarki do zakładu produkcyjnego, należy rozważać tę inwestycję nawet w perspektywie kilkunastu lat. Jednym z najważniejszych czynników, jakie należy wziąć pod uwagę, powinna być więc niezawodność maszyny. Każda awaria oznacza bowiem konkretne koszty związane z usługami serwisowymi, a nawet wymianą części.
Dużo większe straty może jednak przynieść przerwa w produkcji. Przestoje produkcyjne to nie tylko mniejsza liczba wyprodukowanych detali w jednostce czasu, ale również ryzyko niedotrzymania terminu dostawy − co w skrajnym przypadku może oznaczać zerwanie kontraktu i utratę kontrahenta.
Ponieważ nie da się przewidzieć usterki czy większej awarii (nawet przy konserwacji predykcyjnej takie ryzyko zawsze istnieje), warto zapewnić sobie dostęp do serwisu (także pogwarancyjnego) i części zamiennych. W ten sposób firma zwiększa poziom bezpieczeństwa i minimalizuje zagrożenie, że w przypadku awarii ostanie bez pomocy technicznej.
– Najważniejsze w moim odczuciu jest wsparcie. Co nam po najlepszym samochodzie, którego nikt nie naprawi? Po co nam nowoczesne oprogramowanie, którego nie będziemy potrafili użyć? – mówi Jakub Szyndlar, technolog ds. rozwoju klienta w firmie Abplanalp. – Zakup znanego produktu, od znanej marki, przez dużego i pewnego dystrybutora zapewnia, że produkt (jaki by nie był) będzie miał wartość dodaną w postaci wsparcia, dzięki któremu każdy jego użytkownik będzie mógł wykorzystać 100% jego możliwości.
Kontynuując, podkreśla: − Dodajmy do tego materiały w sieci. W dzisiejszych czasach internet to przecież pierwsze miejsce, w którym szukamy odpowiedzi na pytania. Dystrybutor, który zapewnia materiały edukacyjne, producent, który daje otwarty dostęp do instrukcji (nie tylko operatora, ale też serwisowe) i gra, nazwijmy to, w otwarte karty. zwyczajnie jest lepszym wyborem. I do tego wszystkiego dodajmy jeszcze bliskość magazynu części zamiennych, dużą siatkę serwisantów, centra demonstracyjno-sprzedażowe lub inny system lokalizacji, do których możemy przyjechać z problemem, i grupę technologów gotową do zaoferowania wsparcia i mamy receptę na sukces.
− Oczywiście nie można zapomnieć o jak najlepszym stosunku ceny do jakości. Tutaj znów Haas i jego polski dystrybutor Abplanalp wysuwają się na prowadzenie, co widać w pokryciu rynku, liczbie zainstalowanych obrabiarek i zaufaniu naszych klientów, które jest dla nas najlepszym potwierdzeniem, że to, co robimy, robimy dobrze – podsumowuje Szyndlar.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Konstrukcja i parametry techniczne obrabiarki
Przystępując do wyboru konkretnego modelu i wersji obrabiarki 5-osiowej, należy uwzględnić liczne parametry, które mogą okazać się decydujące. Na początku warto przyjrzeć się dokładnym wymiarom i masie obrabiarki oraz odnieść je do konkretnego miejsca, w którym maszyna będzie pracować.
Oczywistością jest, że przede wszystkim musi się ona zmieścić w zaplanowanym miejscu. Natomiast niezbędny będzie także odpowiedni zapas miejsca wokół niej – obszar roboczy bowiem musi uwzględniać choćby miejsce pracy operatora maszyny. Trzeba też zapewnić serwisantowi odpowiedni dostęp do maszyny z różnych stron.
Ważne jest również miejsce na ewentualne dostawienie w późniejszym czasie (jeśli nie od razu) dodatkowego sprzętu, który usprawni cały proces obróbczy (np. systemu magazynowego z blachami). A także miejsce na środki transportowe, które mogą dostarczać do obrabiarki materiały do obróbki i odbierać przetworzone elementy.
Istotna z kilku powodów jest też znajomość masy obrabiarki. Trzeba chociażby uwzględnić konstrukcję podłogi w hali produkcyjnej i jej obciążenie. To parametr ważny także w kontekście wykonania fundamentów, na których będzie posadowiona maszyna. Od masy, ale i rozmiarów obrabiarki będzie zależeć również sposób przetransportowania jej do hali.
Istotne mogą okazać się również zastosowane rozwiązania konstrukcyjne, zwłaszcza materiał, z którego wykonano korpus maszyny. Najczęściej stosuje się korpusy żeliwne, stalowe albo polimerobetonowe, a nieco rzadziej kompozytowe.
Każdy z tych materiałów ma inne właściwości, co będzie się przekładać na pracę obrabiarki. Najczęściej spotykane żeliwne korpusy są wprawdzie najcięższe, ale zapewniają np. wysoką sztywność obrabiarki, co powinno oznaczać większą dokładność obróbki.
Z kolei na szybkość, z jaką będą wykonywane procesy obróbcze, duży wpływ mają m.in. parametry pracy wrzeciona. Ważne są maksymalne obroty, moment obrotowy czy moc napędu. Trzeba jednak pamiętać, że na wydajność obróbki CNC wpływają nie tylko jej parametry techniczne, ale również np. działania towarzyszące.
Co z tego, że obrabiarka wykona swoje zadanie szybko, jeśli odbiór gotowych elementów albo załadunek nowego arkusza blachy na dłużej wstrzyma pracę obrabiarki. Z tego punktu widzenia istotny jest także czas wymiany narzędzi skrawających. Generalnie liczy się czas rzeczywistej pracy obrabiarki, a nie tylko jej teoretycznej gotowości do pracy.
– Bardzo ważnym parametrem, na który należy spojrzeć przed doborem obrabiarki, jest informacja, czy ma być to obróbka szybkościowa czy ciężka, czy wymaga chłodzenia przez wrzeciono, czy nie, jaki materiał ma być obrabiany – wylicza Dariusz Wójcik. – Do 5-osiowej obróbki stosuje się wrzeciona szybkościowe wysokoobrotowe, idealne np. do obróbki wcześniej wymienianej obróbki wykańczającej matryc i form. Natomiast do 5-stronnej częściej używane są wrzeciona mocniejsze o mniejszych prędkościach obrotowych, za to z większym momentem obrotowym (np. głowica UAD 6000 obr/min / 1350 Nm).
Przedstawiciel firmy APX Technologie dodaje też, że zawsze trzeba zwrócić uwagę na dobór sterownika. Sterownik musi być dostosowany do wymaganego typu obróbki. W obrabiarkach 3-osiowych sterowniki są dostosowane do obróbki nawet płynnych 4 osi, natomiast dołożenie 5 osi może spowodować, że będzie ona tylko indeksowana. Przy planowanej obróbce 5-osiowej od razu trzeba pomyśleć o mocniejszym sterowniku z konkretnymi systemami antykolizyjnymi.
Cena (niemal) na szarym końcu
Choć wielu może to zdziwić, w przypadku wyboru obrabiarki 5-osiowej cena nie powinna być ważnym kryterium. Jeśli już patrzymy na rzeczywiście poniesione wydatki, lepiej dokładnie zaplanować wszystkie koszty związane z obrabiarką, jakie będziemy musieli ponosić przez cały okres jej użytkowania.
Tylko takie porównanie (cena + koszty eksploatacyjne) ma sens. Ewentualna oszczędność, wynikająca z zakupu tańszego modelu obrabiarki, może się bowiem szybko skończyć, kiedy się okaże, że np. trzeba wykonać nieplanowany przegląd lub wymienić jakąś część.
Mówiąc o rzeczywistych kosztach, należy uwzględnić wiele innych czynników, które w przyszłości mogą generować niepotrzebne lub nadmierne wydatki. Jeszcze przed zakupem warto ustalić, jakie będą np. koszty przeglądów, serwisów pogwarancyjnych, aktualizacji oprogramowania, poszczególnych części i wielu innych, o których istnieniu możemy nie mieć pojęcia.
Ponoszone koszty należy jednak uwzględniać łącznie z wydajnością obrabiarki. Jeśli więcej wydamy na kupno obrabiarki, więcej będzie nas też kosztować jej serwis − za to jednak produkcja będzie się odbywać bez przeszkód, a uzyskane produkty będą wysokiej jakości, może się więc okazać, że wyższe koszty początkowe i eksploatacyjne zwrócą nam się w postaci wyższych przychodów.
Oczywiście więcej kosztować będzie zakup obrabiarki premium, lepiej wyposażonej czy o lepszych parametrach. Część poniesionych kosztów może się nam jednak zwrócić, jeśli po kilku latach użytkowania będziemy chcieli ją odsprzedać w związku z modernizacją parku maszynowego, problemami finansowymi czy też zakończeniem działalności (lub przebranżowieniem). Istnieje wtedy spora szansa, że taka obrabiarka będzie w lepszym stanie, będzie na nią większy popyt i uzyskamy za nią wyższą kwotę sprzedaży.
Od kogo kupić obrabiarkę?
Ponieważ czas użytkowania maszyn przemysłowych sięga co najmniej kilkunastu lat, warto przy zakupie stawiać na sprawdzonych partnerów. Ważne, żeby sprzedawca obrabiarki (czy będzie to producent, czy dystrybutor) przez cały czas jej użytkowania zapewniał odpowiednie wsparcie techniczne i dostępność części zamiennych.
A co, jeśli mamy możliwość zakupu obrabiarki i od producenta, i od dystrybutora? Które z tych rozwiązań będzie korzystniejsze nie tylko w momencie zakupu, ale przede wszystkim w dłuższym czasie?
Jak zauważa Jakub Szyndlar z firmy Abplanalp, z jednej strony zakup bezpośrednio od producenta pozwala usunąć tzw. middle mana. Oznacza to, że cena może być niższa, a wsparcie uzyskamy bezpośrednio, zamiast czekać na przekazanie wiadomości. Przy tym rozmawiając przy zakupie bezpośrednio „z górą”, możemy wynegocjować lepsze warunki.
– Z innej jednak strony, czymże jest mały klient-przedsiębiorca w małym kraju gdzieś w Europie centralno-wschodniej dla wielkiego producenta np. z Japonii, Stanów Zjednoczonych czy innego kraju? Nie oszukujmy się, dziesiątą częścią promila – stwierdza Jakub Szyndlar. – Dystrybutor lokalny jednak podejdzie do tego inaczej – dla niego każdy klient jest „swój”. Lokalny dystrybutor to też swego rodzaju filtr. Błyskawicznie może odpowiedzieć na potrzeby klienta tam, gdzie ewentualny problem nie wymaga uruchamiania wielkiej machiny mailowo-korporacyjnej.
Rozwijając myśl, dodaje: − Lokalny dystrybutor to też firma, która rozumie potrzeby klienta z jego kraju, która rozmawia, mając ten sam pogląd na świat, i która jest naszym sąsiadem. Lokalny dystrybutor zagwarantuje też wyposażenie obrabiarki w narzędzia, chłodziwa, oprogramowanie i kompleksowe wsparcie, a nie tylko sprzedaż kolejnej sztuki maszyny i „lecimy dalej”.
− Jednak decyzja o zakupie, czy wybrać producenta, czy dystrybutora, nie zależy dzisiaj od konsumenta. Część producentów bowiem postawiło na własną sieć sprzedaży, a część na siatkę dystrybutorów – każde rozwiązanie ma swoje wady i zalety. Wybierzmy więc markę, wybierzmy wsparcie, wybierzmy kompleksowość, nie przejmując się, czy po drodze jest ten „middle man”. Mimo bowiem widocznych na pierwszy rzut oka wad może okazać się, że ten „middle man” da nam więcej dobrego niż złego – podsumowuje przedstawiciel firmy Abplanalp.
O czym jeszcze warto pamiętać?
Czynników, które mogą zdecydować o wyborze konkretnego dostawcy lub konkretnej obrabiarki, może być jednak znacznie więcej. Istotne mogą być np. warunki gwarancji (w tym sposób zgłaszania usterek i realizacji naprawy gwarancyjnej) oraz możliwość jej przedłużenia. Warto też postawić na pewien stopień unifikacji obrabiarki, żebyśmy nie musieli być zdani wyłącznie na części i inne rozwiązania od konkretnego producenta.
Ważna może być też choćby kwestia dostawy obrabiarki i jej montaż w hali produkcyjnej. W przypadku drogich i skomplikowanych maszyn może lepiej skorzystać z pomocy dostawcy, który dysponuje odpowiednią wiedzą również w tym obszarze.
O Autorze
